DE19637398A1 - System zur Vereinfachung der Durchführung von spezifizierten Funktionen - Google Patents
System zur Vereinfachung der Durchführung von spezifizierten FunktionenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Durchführung von mehreren spezifizierten
Funktionen und auf die Implementierung oder Durchführung dieser Funktionen in einer Art
und Weise, die den Wirkungsgrad vergrößert und die Komplexität der erforderlichen Steue
rungseinrichtungen verringert. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine
Vorrichtung, ein Verfahren und ein Medium zur Implementierung der genannten Funktionen,
wobei ein Mechanismus verwendet wird der in mindestens zwei Zuständen arbeiten kann,
und wobei eine geeignete (z. B. handgehaltene) Eingabevorrichtung vorgesehen ist oder
Signale von einer derartigen Eingabevorrichtung verwendet werden, bei der die durch die
Steuerungseinrichtungen implementierten Funktionen zu jedem Zeitpunkt von dem gegenwär
tigen Zustand des Mechanismus abhängen (d. h. von dem Umfeld, in dem der Mechanismus
an einem bestimmten Zeitpunkt arbeitet). Ausführungsformen der Erfindung berücksichtigen,
daß die spezifizierten Funktionen solche sein können wie sie in Verbindung mit einem
Labor-Mikroskopsystem verwendet werden wobei eine Anordnung derart verwendet wird
daß die Anzahl der zur Durchführung der Funktionen notwendigen Steuerungseinrichtungen
verringert wird, wobei gleichzeitig die Effizienz bzw. der Wirkungsgrad und die intuitive
Erfaßbarkeit der Verwendungsweise des Mikroskopsystems vergrößert werden.
Die vorliegende Anmeldung steht mit den nachfolgend zusammen mit den jeweiligen Erfin
dern genannten Anmeldungen in einem Zusammenhang, die von der Anmelderin der vorlie
genden Anmeldung gleichzeitig mit dieser in USA eingereicht wurden. Die Offenbarung
dieser Anmeldungen wird durch die Bezugnahme auch zum Gegenstand der Offenbarung der
vorliegenden Anmeldung gemacht:
Automated Specimen Handling System and Method for Sorting the Specimens Filed by: Richard A. Domanik, Peter G. Gombrich, Dennis W. Gruber, and William J. Mayer;
Cytologioal Specimen Analysis System with Individualized Patient Data Filed by: Vladimir Dadeshidze, Richard A. Domanik, Peter G. Gombrich, and Lars Jonas Olsson;
Three Dimension Mouse Filed by: Richard A. Domanik, Peter G. Gombrich, Dennis W. Gruber, Gordon Guth, and William J. Mayer;
Multifunctional Control Unit for a Microscope Filed by: Richard A. Domanik, Dennis W. Gruber, Peter G. Gombrich, and William J. Mayer;
Specimen Management System Filed by: Richard A. Domanik, Peter G. Gombrich, and William J. Mayer
Cassette for Use with Automated Specimen Handling System Filed by: Egon Babler, Richard A. Domanik, Peter G. Gombrich, and William J. Mayer.
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Über die Jahre wurden nutzergesteuerte Mechanismen und Apparate, wie beispielsweise
elektromechanische Vorrichtungen, zunehmend komplexer, während die Nutzer gleichzeitig
eine zunehmend höhere Funktionalität von diesen Mechanismen und Apparaten forderten. Die
Komplexität von nutzergesteuerten Mechanismen wurde durch die Einführung der Computer
technologie erhöht, die in Verbindung mit elektromechanischen Vorrichtungen zunehmend
verwendet wird. Obwohl die Komplexität und Funktionalität derartiger Mechanismen ständig
ansteigt, fordern die Nutzer andererseits, daß solche Mechanismen relativ einfach zu bedienen
sind.
Viele der oben genannten Mechanismen und Apparate haben häufig eine Vielzahl unter
schiedlicher Arten von Eingabeeinrichtungen, um die Durchführung der verschiedenen
Funktionen einzuleiten, die der Mechanismus ausführen kann. Beispielsweise könnte ein
Steuerhebel (Joystick) eine Gruppe von Funktionen steuern, eine Steuerkugel (Trackball) eine
weitere Gruppe, eine Tastatur wiederum eine andere Gruppe, usw. Es ist klar, daß die
Verwendung mehrerer Eingabevorrichtungen in vielen Situationen schwer handhabbar werden
kann. Darüber hinaus kann ihre Verwendung insbesondere in Situationen unangebracht sein,
die es erfordern, daß sich der Anwender auf die mit dem Mechanismus verbundene oder
durch diesen unterstützte Aktivität konzentriert. Der Anwender ist somit gezwungen, die
jeweils geeignete Eingabevorrichtung zu suchen.
Wenn die oben beschriebene Situation gegeben ist, kann es (wenn möglich) wünschenswert
sein, einen einzigen Typ von Eingabevorrichtung zu verwenden, um alle erforderlichen
Funktionen zu steuern. Wenn die Anzahl der durchzuführenden Funktionen jedoch relativ
groß ist, wird auch die Anzahl der benötigten Steuerungseinrichtungen (d. h. Betätigungsein
richtungen) ansteigen, was es für einen Nutzer schwierig macht, den gesamten Mechanismus
wirksam zu steuern. Somit ist auch die Verwendung selbst nur eines einzigen Typs von
Eingabevorrichtung keine Lösung für das Problem. Folglich wird eine Anordnung zur
Steuerung der Funktionen gesucht, die so ausgebildet ist, daß die Anzahl von Steuerungsein
richtungen kleiner wird, während gleichzeitig der Wirkungsgrad ansteigt und die Bedienungs
weise vereinfacht wird.
Ein konkretes Beispiel für einen nutzergesteuerten Mechanismus oder Apparat, der möglicher
weise vielfältige Steuerungseinrichtungen benötigt, ist ein modernes medizinisches Mikro
skopsystem. Die Anwender derartiger Mikroskopsysteme müssen häufig eine Vielzahl unter
schiedlicher Proben während einer relativ kurzen Zeitspanne untersuchen. Zur gleichen Zeit
ist es häufig zwingend erforderlich, daß sie ihre Aufmerksamkeit auf die Untersuchung dieser
Proben konzentrieren, anstatt der Bedienung der Steuerungseinrichtungen zu viel Aufmerk
samkeit zu widmen. Folglich ist es für den Anwender wichtig, daß die Funktionen des
Mikroskops in einer wirksamen und intuitiven Art und Weise gesteuert werden können.
Einige typische Funktionen, die ein Anwender wünschenswerterweise unter Verwendung einer
Eingabevorrichtung steuern möchte, umfassen die Möglichkeit, Linsenobjektive zu wechseln,
eine Fokussierung, die Ausführung einer vorgegebenen Abfolge, über die das Mikroskop
system eine Probe abtastet oder scannt, eine Beschleunigung oder Verlangsamung dieser
Abtastabfolge, die Markierung eines Abschnitts der Probe sowie die Einstellung der Position
des Mikroskoptisches.
Wie bei dem oben beschriebenen verallgemeinerten Mechanismus oder Apparat können
verschiedene andere Einrichtungen an das Mikroskopsystem angeschlossen oder diesem auf
andere Weise zugeordnet werden. Beispielsweise kann ein computergestütztes Datenmanage
mentsystem (DMS) an das Mikroskopsystem derart angeschlossen werden, daß die Probe
betreffende Daten sowohl direkt von dem Mikroskop als auch als ein Ergebnis einer Nutzer
eingabe in das DMS eingegeben werden können. Die Erweiterung von mit dem DMS zu
sammenhängenden Funktionen kann jedoch noch mehr Steuerungseinrichtungen erforderlich
machen, die der Anwender bei der Bedienung des Mikroskopsystems handhaben muß.
Ein Beispiel für ein Mikroskopsystem, bei dem versucht wurde, den Anwender mindestens
mit einem Teil der oben erwähnten Funktionalität auszustatten, ist die "Biostation" von Nikon
Inc, Instrument Group, aus Melville, New York USA. Bei diesem System enthält eine
"Steuerungsbox" mehrere Eingabevorrichtungen, einschließlich einem Trackball, zahlreichen
Knöpfen und anderen Arten von Steuerungseinrichtungen, die dazu verwendet werden, die
oben genannten Funktionsarten einzuleiten. Da die "Biostation" den Nutzer jedoch dazu
zwingt, eine Vielzahl von Eingabevorrichtungen zu bedienen, hat sie die gleichen, oben
beschriebenen Nachteile. Somit ist es erforderlich, eine Anordnung zur Steuerung der Funk
tionen eines Mikroskopsystems in einer Weise derart zu schaffen, daß die Anzahl von
Steuerungseinrichtungen verringert wird, wohingegen der Wirkungsgrad vergrößert und die
Bedienungsweise vereinfacht werden.
Die vorliegende Erfindung überwindet die oben genannten Nachteile, indem eine Vorrichtung,
ein Verfahren und ein Medium zum Implementieren oder Durchführen von Funktionen
geschaffen werden, bei denen eine Eingabevorrichtung in einer Weise verwendet wird, die
eine effiziente Bedienung eines Mechanismus oder Apparats steigert. Insbesondere sind
derartige Mechanismen oder Apparate dafür vorgesehen, eine Operation in mindestens zwei
Zuständen durchführen zu können. Insbesondere ist vorgesehen daß die Funktionen im
plementiert oder durchgeführt werden, indem irgendeine geeignete Eingabevorrichtung
verwendet wird, beispielsweise eine "Maus". Eine oder mehrere spezifizierte Betätigungsein
richtungen der Eingabevorrichtung sind von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
dafür vorgesehen, eine gegebene Funktion durchzuführen, wenn sich der Mechanismus in
einem ersten Zustand befindet, während mindestens eine dieser Betätigungseinrichtungen eine
andere Funktion durchführt, wenn sich der Mechanismus in einem zweiten Zustand befindet.
Auf diese Weise können mehr Funktionen durch die Eingabevorrichtung gesteuert werden als
Betätigungsvorrichtungen vorgesehen sind.
In den von der vorliegenden Erfindung erfaßten Ausführungsformen ändert mindestens eine
der oben genannten Betätigungseinrichtungen den Zustand des Mechanismus oder Apparats
von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand (entweder als eine Funktion in sich selbst
oder bei dem Vorgang der Durchführung einer anderen spezifizierten Funktion). Im all
gemeinen gestattet es die oben genannte Anordnung, daß die Betätigungseinrichtungen so
konfiguriert werden, daß die Funktionen der Betätigungseinrichtungen in einem gegebenen
Zustand für einen Anwender intuitiv sind (d. h. daß es "sinnvoll ist", daß eine gegebene
Betätigungseinrichtung eine bestimmte Funktion in einem gegebenen Zustand durchführt,
während dann eine andere, aber zugehörige Funktion in einem anderen Zustand durchgeführt
wird). Zusätzlich berücksichtigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auch, daß
eine externe Einrichtung kommunikativ mit dem Mechanismus verbunden sein kann, damit
die Eingabevorrichtung in der Lage ist, auch die externe Einrichtung intuitiv und effizient zu
steuern.
In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, bei denen der Mechanismus ein Mikro
skopsystem ist, können zwei Zustände, in denen das Mikroskopsystem arbeiten soll, ein Scan-
oder Abtastzustand und ein Pausenzustand sein. Der Abtastzustand gestattet es dem Mikro
skopsystem, eine vorgegebene Abtastsequenz auszuführen, während es der Pausenzustand dem
Mikroskopsystem gestauet diese Sequenz zu unterbrechen.
Wenn sich das oben genannte Mikroskopsystem in dem Abtastzustand befindet, sehen
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vor, daß Funktionen, die über die Betäti
gungseinrichtungen der Eingabevorrichtung implementiert werden können, (ohne Beschrän
kung) eine Veränderung der Geschwindigkeit der Abtastsequenz (z. B. durch die Bewegung
der Maus in einer bestimmten Richtung), die Fokussierung des Mikroskopsystems sowie die
Veränderung des Zustands des Mikroskopsystems in einen Pausenzustand umfassen. In dem
Pausenzustand umfassen die implementierten Funktionen (ohne Beschränkung) einen Wechsel
der Objektive an dem Mikroskop, eine logische Markierung eines bestimmten Bereichs einer
Probe, die Fokussierung des Mikroskops, die Bewegung der Position des Mikroskopsystems
sowie die Veränderung des Zustands des Mikroskopsystems in den Abtastzustand. So wie bei
den oben erwähnten allgemeineren Ausführungsformen kann auch eine externe Vorrichtung
mit dem Mikroskopsystem (oder andererseits als ein Teil des Mikroskopsystems) verwendet
werden. Beispielsweise kann ein computergestütztes Datenmanagementsystem verwendet und
durch die Eingabevorrichtung über das Mikroskopsystem gesteuert werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detail
lierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung in Verbindung mit den
beigefügten Zeichnungen.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das die allgemeinen Komponenten der vorliegenden
Erfindung darstellt, wie sie von den Ausführungsformen der Erfindung vor
gesehen sind.
Fig. 2 ist ein Flußdiagramm eines Verfahrens, das von den Ausführungsformen der
Erfindung vorgesehen ist, betreffend die Durchführung von Funktionen auf der
Basis eines Empfangs eines gegebenen Signals und in Abhängigkeit davon, ob
ein Zustandswechsel auftritt.
Fig. 3 ist die Darstellung eines Mikroskopsystems, wie es von Ausführungsformen der
Erfindung vorgesehen ist.
Fig. 4 ist die Darstellung einer Maus als Beispiel für eine Eingabevorrichtung, wie sie
von Ausführungsformen der Erfindung vorgesehen ist.
Fig. 5 und 6 sind Schaltungsdiagramme von Einzelheiten des Mikroskopsystems, wie es
von Ausführungsformen der Erfindung vorgesehen ist; und
Fig. 7 ist ein Beispiel für ein Flußdiagramm der Anwendung des Mikroskopsystems, wie
es von Ausführungsformen der Erfindung vorgesehen ist.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 7 bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die
Durchführung von mehreren spezifizierten Funktionen sowie auf die Implementierung oder
Durchführung dieser Funktionen in einer Art und Weise, die den Wirkungsgrad vergrößert
und die Komplexität der erforderlichen Steuerungseinrichtungen verringert. Insbesondere
bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung, ein Verfahren sowie ein Medium
zur Implementierung der genannten Funktionen, wobei ein Mechanismus oder ein Apparat
verwendet wird, der in mindestens zwei Zuständen arbeiten kann. Dabei ist eine geeignete
(z. B. handgehaltene) Eingabevorrichtung (oder die Verwendung von Signalen von einer
derartigen Eingabevorrichtung) vorgesehen, bei der die durch die Steuerungseinrichtungen
implementierten Funktionen zu jedem Zeitpunkt von dem gegenwärtigen Zustand des Mecha
nismus abhängen (d. h. von dem Umfeld, in dem der Mechanismus an einem bestimmten
Zeitpunkt arbeitet). Ausführungsformen der Erfindung berücksichtigen, daß die spezifizierten
Funktionen solche sein können, wie sie in Verbindung mit einem Labor-Mikroskopsystem
verwendet werden, wobei eine Anordnung derart zur Anwendung kommt, daß die Anzahl der
zur Durchführung der Funktionen notwendigen Steuerungseinrichtungen verringert wird,
wobei gleichzeitig der Wirkungsgrad und die intuitive Erfaßbarkeit der Anwendungsweise des
Mikroskopsystems vergrößert werden.
Die vorliegende Erfindung wird jetzt zunächst unter Bezugnahme auf Fig. 1 weiter erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Implementierungs- oder Durchführungsvorrichtung 104, die mehrere spezifi
zierte Funktionen ausführen kann. Die Ausführungsbeispiele der Erfindung sind darauf
gerichtet, daß die Implementierungsvorrichtung in zwei oder mehr unterschiedlichen Zustän
den arbeiten kann. In einem Beispiel, in dem die Implementierungseinrichtung 104 ein
irgendwie geartetes Erdbewegungsgerät ist, sind zwei mögliche Zustände, in denen sie
arbeiten könnte, der Zustand "Bewegen" (d. h. vorwärts bewegen) und der Zustand "Parken".
Das Erdbewegungsgerät könnte jede beliebige Anzahl von durch den Nutzer ausführbaren
Funktionen haben, einschließlich der Funktionen "Beschleunigen", "Abbremsen", "Absenken
der Stabilisierungsunterstützungseinrichtungen", usw.
Um die Anzahl von Steuerungseinrichtungen zu reduzieren, die ein Anwender handhaben
muß, um die Funktionen der Implementierungsvorrichtung 104 durchzuführen, sieht die
vorliegende Erfindung die Verwendung einer Eingabevorrichtung 102 vor, die zwei oder
mehr leicht zugängliche Betätigungseinrichtungen hat (d. h. Betätigungseinrichtungen, die es
dem Anwender gestatten, sich besser auf die Beobachtung der gerade gestellten Aufgabe zu
konzentrieren, womit der Bedarf abnimmt, nach einer geeigneten Eingabevorrichtung oder
Betätigungseinrichtung zum suchen). Zusätzlich sieht die Erfindung vor, daß eine oder mehrere
Betätigungseinrichtungen zwei verschiedene Bedeutungen haben können (d. h. zwei ver
schiedene Funktionen durchführen), abhängig von dem Zustand, in dem sich die Implementie
rungsvorrichtung 104 befindet (d. h. abhängig von dem Umfeld, in dem die Implementierungs
vorrichtung 104 zu einem vorgegebenen Zeitpunkt verwendet wird).
Bei der Verwendung des Beispiels des oben genannten Erdbewegungsgeräts könnte eine der
Betätigungseinrichtungen für die Bedeutung "Beschleunigen" in dem "Bewegen"-Zustand
eingesetzt werden, wobei sie in dem "Parken"-Zustand dann die Bedeutung "Absenken der
Stabilisierungsunterstützungseinrichtungen" haben könnte. Diese Konfiguration könnte
sinnvoll sein, um dazu beizutragen, die Anzahl von erforderlichen Betätigungseinrichtungen
zu verringern, da es nicht erwünscht wäre, die Stabilisierungsunterstützungseinrichtungen des
Erdbewegungsgerätes abzusenken, während es sich bewegt (d. h. in dem "Bewegen"-Zustand).
Ebenso würde es keinen Sinn machen, zu "Beschleunigen", wenn sich das Erdbewegungsgerät
in dem "Parken"-Zustand befindet. Eine derartige Anordnung gestattet somit eine in höherem
Maße intuitive Organisation der Steuerungseinrichtungen, wodurch die Bedienung der Im
plementierungseinrichtung 104 erleichtert wird.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sehen darüber hinaus vor, daß die
Implementierungs- oder Durchführungsvorrichtung 104 jede beliebige Anzahl unterschiedli
cher Arten von elektromechanischen Einrichtungen und/oder Computereinrichtungen sein
kann. Es versteht sich, daß die geeigneten, mit den Betätigungsvorrichtungen an der Eingabe
vorrichtung 102 verbundenen Funktionen von der Art der Implementierungsvorrichtung 104
und den Funktionen abhängen, die sie durchführen kann. Wie erwähnt, ist jedoch vorgesehen,
daß die Implementierungsvorrichtung 104 in der Lage ist, in zwei oder mehr Zuständen zu
arbeiten, wobei ein Wechsel von mindestens einem der Zustände in einen anderen bewirkt,
daß mindestens eine Betätigungseinrichtung an der Eingabevorrichtung 102 die Funktion von
dem vorhergehenden Zustand ändert.
Bezüglich der Eingabevorrichtung 102 sehen mindestens einige Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung vor, daß die Eingabevorrichtung 102 eine irgendwie geartete hand
gehaltene Vorrichtung ist, wie beispielsweise eine Maus, ein Trackball oder eine Vorrichtung
ähnlicher Art. Es sollte sich jedoch verstehen, daß die Erfindung auch eine Vielzahl anderer
Arten von Eingabevorrichtungen umfaßt.
Zusätzlich zu der Verwendung der Implementierungsvorrichtung 104 für sich selbst ist auch
vorgesehen, daß andere Arten von Einrichtungen in Verbindung mit (oder als Teil von) einer
Implementierungsvorrichtung 104 verwendet werden können, wobei sie über die Eingabevor
richtung 102 steuerbar sind. Beispielsweise ist vorgesehen, daß ein Datencomputer 106 mit
der Durchführungsvorrichtung 104 derart verbunden sein kann, daß die Steuerung des
Datencomputers 106 durch die Eingabevorrichtung 102 über die Durchführungsvorrichtung
104 bewerkstelligt werden kann.
Wenn das Erdbewegungsgerät als ein Beispiel für die Steuerung des Datencomputers 106
mittels der Eingabevorrichtung 102 verwendet wird, kann man annehmen, daß das Gewicht
von Material, das von jeder Aushubbewegung einer an dem Erdbewegungsgerät angebrachten
Schaufel angehoben wird, aufgezeichnet werden soll. Außerdem soll angenommen werden,
daß die Bemerkungen des Anwenders hinsichtlich der Natur des von der Schaufel angehobe
nen Materials zusammen mit dem Gewicht ebenfalls aufgezeichnet werden sollen. In diesem
Fall sieht die Erfindung vor, daß eine Betätigungseinrichtung an der Eingabevorrichtung 102
so eingestellt werden kann, daß das Material in die Schaufel gehoben wird und für die
Betrachtung durch den Anwender in eine bestimmte Position angehoben wird. Während des
Hebens der Schaufel (was einen ersten Zustand repräsentiert) können die anderen Betäti
gungseinrichtungen verschiedene Funktionen haben, beispielsweise "Notfallstop" oder "Mate
rial beleuchten".
Sobald die Schaufel in die geeignete Position angehoben worden ist, kann die Durchführungs
vorrichtung 104 in einen zweiten Zustand übergeführt werden, z. B. mittels der die geeignete
Position erreichenden Schaufel, wie es durch die oben genannte Betätigungseinrichtung
eingeleitet wird. In diesem zweiten Zustand könnte das Gewicht des Materials automatisch in
den Datencomputer 106 eingespeist werden. Darüber hinaus könnte die gleiche Betätigungs
vorrichtung der Eingabevorrichtung 102, die dazu verwendet wurde, die Schaufel in den
ersten Zustand anzuheben, dann dazu verwendet werden, den Datencomputer 106 zu steuern,
so daß es dem Anwender ermöglicht wird, eine Materialart (z. B. über ein Menu) auszuwäh
len, die für das in der Schaufel erkannte Material repräsentativ ist. Somit verknüpft die
Erfindung den Datencomputer 106 effektiv mit der Implementierungsvorrichtung 104 in einer
Weise, die es gestattet, daß die Implementierungsvorrichtung 104 und der Datencomputer 106
von der gleichen Eingabevorrichtung 102 in einer wirksamen Art und Weise gesteuert
werden.
Entsprechend den Ausführungsbeispielen der Erfindung können die Implementierungsvor
richtung 104 und der Datencomputer 106 unter Verwendung jeglicher Anzahl von An
ordnungen verknüpft werden, einschließlich der Kommunikation zwischen RS232-Anschlüs
sen, mit einem geeigneten Kommunikationsprotokoll. Es ist außerdem vorgesehen, daß die
Durchführungsvorrichtung 104 irgendeinen Steuerungsmechanismus hat, beispielsweise einen
Prozessor, der die von der Eingabevorrichtung 102 empfangenen Signale interpretieren und
die verschiedenen Servomotoren und externen Vorrichtungen betätigen kann, die damit
verbunden sein können. Im allgemeinen muß der Steuerungsmechanismus außerdem in der
Lage sein, die Funktion auszuführen, die bei dem gegebenen, gegenwärtigen Zustand der
Durchführungsvorrichtung 104 geeignet ist, in Übereinstimmung mit einem gespeicherten
Programm (nicht dargestellt), das dem Prozessor zugeordnet ist. Ein Beispiel für einen
Prozessor und verschiedene andere Komponenten, die zur Verwendung mit Ausführungs
formen der Erfindung geeignet sind, wird weiter unten in Verbindung mit einem Beispiel
eines speziellen Mikroskopsystems diskutiert.
Zusätzlich zu dem Datencomputer 106 ist vorgesehen, daß beliebige andere Einrichtungen
ebenfalls mit der Durchführungsvorrichtung 104 verbunden sein können, wie beispielsweise
eine elektromechanische Einrichtung 108 oder ein Bildverarbeitungscomputer 110 (oder jede
andere Art von Computer). Aufgrund des Anschlusses dieser externen Vorrichtungen ist
vorgesehen, daß die Implementierungsvorrichtung 104 automatisch die Anwesenheit irgend
einer externen Vorrichtung ermittelt.
Verschiedene Arbeitsverfahren, die von den Ausführungsbeispielen der Erfindung erfaßt
werden, sind in Fig. 2 dargestellt. Unter Bezugnahme auf Fig. 2 umfaßt die Erfindung ein
Warten auf irgendein Betätigungssignal (z. B. Drücken eines Mausknopfs, usw.), wie es von
einem Block 202 angegeben ist. Wenn das Signal empfangen wird (angedeutet durch einen
Block 204), wird eine Ermittlung durchgeführt, ob das Signal einen Zustandswechsel angibt
(über das gegenwärtige Umfeld einer Implementierungsvorrichtung), wie es von einem
Entscheidungsblock 206 angegeben ist. Wenn kein Zustandswechsel vorliegt, wird die
vorgesehene Funktion ausgeführt, wie es von einem Block 210 angegeben ist. Ein Beispiel für
diese Situation kann man sich vergegenwärtigen, wenn das Erdbewegungsgerät betrachtet
wird, bei dem das empfangene Signal bewirken könnte, daß ein Licht in die Schaufel scheint,
wobei jedoch die Funktion anderer Betätigungseinrichtungen nicht beeinflußt wird.
Anstelle dessen könnte das empfangene Signal jedoch einen Wechsel des Zustands anzeigen.
Ein Beispiel hierfür könnte eine Situation sein, in der eine Betätigungseinrichtung betätigt
wurde (und ein Signal empfangen wurde), um das Erdbewegungsgerät in den "Bewegen"-
Zustand zu versetzen, wodurch die Funktion verschiedener anderer Betätigungseinrichtungen
geändert wird. In dieser Situation sieht die Erfindung vor, daß zu einem geeigneten Abschnitt
des gespeicherten Programms "gesprungen" wird (d. h. die Steuerung wird an diesen Abschnitt
übertragen), so daß die Betätigung der Betätigungseinrichtungen in den vorgesehenen Aktio
nen resultiert (wenn der gegenwärtige Zustand gegeben ist). In diesem Beispiel wird der
geeignete Programmabschnitt somit von dem Prozessor derart ausgeführt, daß ein von einer
bestimmten Betätigungseinrichtung empfangenes Signal als eine Anforderung interpretiert
wird, zu "beschleunigen" anstatt "die Stabilisierungsunterstützungseinrichtungen abzusenken".
Dieser Vorgang ist durch einen Block 208 angegeben.
Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung wird ein Statusbit geändert, wenn der Zustand
geändert werden soll, was ebenfalls durch den Block 208 angegeben ist.
Nach dem Block 208 besteht der nächste Schritt darin, daß die durch das Signal bestimmte
Funktion dann ausgeführt wird (sofern sie vorhanden ist), wie es durch den Block 210
angegeben ist. Das "falls vorhanden" gibt an, daß das empfangene Signal lediglich angeben
könnte, daß ein Zustandswechsel stattfinden soll (d. h. mindestens eine der Betätigungsein
richtungen wird die Funktionen wechseln), daß aber noch keine konkrete Funktion ausgeführt
werden soll.
Es versteht sich, daß die Erfindung auch Situationen umfaßt, in denen die Ausführung einer
Funktion (wie es durch den Block 210 angegeben ist) dem Wechsel eines gegebenen Zustands
vorausgehen kann (wie es durch den Block 208 angegeben ist).
Der nächste Schritt besteht darin, zu ermitteln, ob es irgendwelche Kommunikationsverbin
dungen gibt, die angeben, daß zusätzliche Funktionen ausgeführt werden sollten, wie es durch
einen Entscheidungsblock 212 angedeutet ist. Dieses wäre der Fall, wenn beispielsweise eine
externe Vorrichtung, wie ein Datencomputer 106, an die Durchführungsvorrichtung 104
angeschlossen ist. Wenn es keine Kommunikationsverbindungen gibt, geht die Steuerung
zurück zu dem Block 202, und es wird auf ein anderes Betätigungssignal gewartet.
Wenn jedoch Kommunikationsverbindungen ermittelt werden, besteht der nächste Schritt
darin, zu ermitteln, ob ein Zustandswechsel erforderlich ist, wie es durch einen Entschei
dungsblock 214 angegeben ist. (In bestimmten Ausführungsbeispielen der Erfindung kann
vorgesehen sein, daß kurz vor dem Erreichen des Entscheidungsblocks 214 auf ein Be
tätigungssignal gewartet wird, in der gleichen Weise, wie es in bezug auf Block 202 getan
wurde). Wenn ein Zustandswechsel erforderlich ist, besteht der nächste Schritt darin, zu dem
geeigneten Abschnitt des Programms zu springen (oder das Statusbit zu ändern), wie es durch
einen Block 216 angedeutet ist. Dieses tritt typischerweise auf, wenn eine Funktion vor
kommen soll, die die externe Einrichtung beeinflußt. Dieser Vorgang kann somit als das
Versetzen der Implementierungseinrichtung in einen "externen Zustand" verstanden werden.
Es ist jedoch klar, daß die vorliegende Erfindung die Verwendung beliebig vieler verschiede
ner Zustände ebenfalls umfaßt.
Der nächste Schritt (von dem Entscheidungsblock 214, wenn kein Zustandswechsel er
forderlich ist, oder von dem Block 216, wenn ein Zustandswechsel erforderlich ist) besteht
darin, die durch das Signal bestimmte Funktion auszuführen, wie es durch einen Block 218
angegeben ist. Anschließend wird ermittelt, ob irgendwelche weiteren Kommunikations
verbindungen existieren, die angeben, daß zusätzliche Funktionen berücksichtigt werden
müßten, wie es weiter durch den Entscheidungsblock 212 angegeben ist.
Es versteht sich natürlich, daß eine Vielzahl von Konfigurationen möglich ist, die über die
Darstellung aus Fig. 2 hinausgehen, und daß die in Fig. 2 abgebildeten Ausführungsformen
lediglich beispielhaft aufgeführt sind.
Ausführungsbeispiele, die sich insbesondere auf ein Mikroskopsystem beziehen, werden im
Folgenden beschrieben, wobei mit einer Diskussion der Fig. 3 begonnen wird.
Fig. 3 zeigt ein Mikroskopsystem 300, das verschiedene Komponenten aufweist. Die Kompo
nenten und ihre Funktionsweise wie sie unten weiter beschrieben werden, werden hier
lediglich beispielhaft angeführt, da die Erfindung vorsieht, daß beliebige verschiedene
Komponenten und Funktionen in einem derartigen Mikroskopsystem verwendet werden
können.
In dem speziellen hier beschriebenen Beispiel wird angenommen, daß die Komponenten, wie
beispielsweise verschiedene optische Komponenten, von einem Olympus BX-40 Mikroskop
der Olympus Optical Corporation aus Tokio, Japan stammen, obwohl auch beliebige andere
Mikroskopkomponenten ebenfalls hätten verwendet werden können. Zusätzlich ist vorgesehen,
daß das Mikroskopsystem 300 einen motorisierten Tisch 304 aufweist, auf dem ein Schlitten
oder Schieber angeordnet sein kann, der eine zu betrachtende Probe enthält. Außerdem ist
vorgesehen, daß eine automatische Abtast- oder Scan-Abfolge ausgeführt werden kann, um
den Tisch 304 durch verschiedene Positionen zu bewegen, so daß eine Probe effizient
betrachtet werden kann. Wenn eine Scan-Abfolge ausgeführt wird, kann das Mikroskopsystem
300 als in einem "Scan"- (oder "Aufnahme"-) Zustand befindlich angesehen werden. Die
Scan-Abfolge kann zu einem vorgegebenen Zeitabschnitt auch unterbrochen werden, wodurch
der Tisch 304 manuell positioniert werden kann. Dieser Zustand wird als der "Pause"-Zustand
bezeichnet.
Weitere Funktionen, die das Mikroskopsystem 300 aufweist, sind die Möglichkeit, die
Objektive 306 des Mikroskops zu wechseln, und die Möglichkeit das Mikroskop zu fokussie
ren, indem die Objektive 306 zu der Probe auf dem Tisch 304 hin oder von dieser weg
bewegt werden. Eine weitere mögliche Funktion erlaubt es, daß ein Abschnitt des Schiebers
für eine spätere Bezugnahme logisch markiert wird und daß, wenn die Abtastabfolge voll
ständig ausgeführt ist, der Schieber an dem Punkt oder den Punkten dann physikalisch
markiert wird, an denen er zuvor logisch markiert wurde wobei eine Druckvorrichtung 308
verwendet wird.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß die oben beschriebenen Funktionen über eine
einzige Eingabevorrichtung gesteuert werden, beispielsweise über die in der Figur dargestellte
Eingabevorrichtung 302. Hier ist die Eingabevorrichtung als Maus dargestellt, obwohl auch
jede andere geeignete Eingabevorrichtung vorgesehen sein kann. In jedem Fall ist vorgesehen,
daß die Eingabevorrichtung 302 eine oder mehrere Betätigungseinrichtungen hat, deren
Funktionen sich entsprechend dem gegenwärtigen Zustand des Mikroskopsystems 300
verändern können. Auf diese Weise können der Eingabevorrichtung 302 mehrere Funktionen
zugewiesen sein (im Laufe der Bedienung des Mikroskopsystems 300), als es Betätigungsein
richtungen an der Eingabevorrichtung 302 gibt. Darüber hinaus gestattet diese Implementie
rung auch, daß eine Vielzahl von Funktionen in einer effizienten und intuitiven Art und
Weise ausgeführt werden können.
Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung sehen vor, daß die Eingabevorrichtung 302
von der Art sein kann, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist. Die Fig. 4 zeigt eine Maus 402, die
drei Knöpfe oder Tasten 404, 406, 408, einen Trackball (an der Unterseite der Maus 402)
sowie ein Daumenrad 410 hat. Um den Zustand des Mikroskopsystems 300 zu wechseln,
könnte die zugewiesene Funktionsweise beispielsweise derart sein, daß der linke Knopf 404
das Mikroskopsystem 300 zwischen der Ausführung der Abtastabfolge und einer Unter
brechung umschaltet (also zwischen dem Abtastzustand und dem Pausenzustand).
Wenn in dem Abtastzustand gearbeitet wird, kann vorgesehen sein, daß eine Bewegung der
Maus 402 in einer ersten Richtung (z. B. nach links) die Geschwindigkeit erhöht, mit der die
Abtastabfolge ausgeführt wird, während eine Bewegung der Maus 402 in eine zweite Rich
tung (z. B. nach rechts) die Geschwindigkeit verringert. In diesem Ausführungsbeispiel ist der
Trackball-Abschnitt der Maus 402 somit diejenige Betätigungseinrichtung, die die Abtast
geschwindigkeit steuert, während sich das Mikroskopsystem 300 in dem Abtastzustand
befindet.
Wenn sich das Mikroskopsystem 300 aufgrund der Betätigung des linken Knopfes 404 in dem
Pausenzustand befindet, kann eine Bewegung der Maus dann den Tisch 304 manuell positio
nieren. Des weiteren kann vorgesehen sein daß in dem Pausenzustand die Objektive 306
beispielsweise durch den rechten Knopf 408 gewechselt werden können, während Gegen
stände in der Probe beispielsweise durch den mittleren Knopf 406 logisch markiert werden
können. Während sich das Mikroskopsystem 300 in dem Scan-Zustand befindet, können der
mittlere und der rechte Knopf 406 und 408 deaktiviert sein, wodurch es nicht möglich ist, zu
markieren oder die Objektive 306 zu wechseln. Es versteht sich jedoch, daß andere Aus
führungsformen der Erfindung vorsehen können, daß diese Betätigungseinrichtungen diese
Funktionen während des Abtastzustands dennoch beibehalten können (oder beliebige andere
Funktionen haben können).
Schließlich weist die Maus 402 des in Fig. 4 abgebildeten Ausführungsbeispiels ein Daumen
rad 410 auf, durch das das Mikroskopsystem 300 fokussiert werden kann. Diese Funktion
kann entweder in dem Abtast- oder dem Pausenzustand ausgeführt werden. In einem Aus
führungsbeispiel, das eine modifizierte "Sicos"-Maus (der Firma Mouse Tracks aus Nevada,
USA) verwendet, ist die gleiche oder eine ähnliche Kodierscheibe zur Verwendung mit dem
Daumenrad vorgesehen wie sie für die X- und Y-Koordinaten verwendet wird (d. h. für den
Trackball-Teil), obwohl die genaue Ausführung für die Zwecke der vorliegenden Erfindung
nicht entscheidend ist. In jedem Fall versteht es sich, daß die Fokussierfunktion des Mikro
skopsystems 300 auch verwirklicht werden kann, indem eine der anderen Betätigungsvor
richtungen verwendet wird, beispielsweise eine der Tasten. (Abhängig von der Ausführungs
form kann es somit in dieser Situation wünschenswert sein, eine Maus mit vier Knöpfen oder
Tasten zu verwenden).
Es wurde festgestellt, daß die spezielle Konfiguration der mit der Maus 402 aus Fig. 4
verwendeten Betätigungseinrichtungen und die Zuordnung der Funktionen daran besonders
wirkungsvoll dahingehend ist, daß ein Anwender die verschiedenen Eigenschaften des
Mikroskopsystems 300 intuitiv steuern kann. Es versteht sich jedoch, daß gemäß der vorlie
genden Erfindung die Betätigungseinrichtungen der Maus 402 aus Fig. 4 in jeder beliebigen
anderen Weise konfiguriert sein können, um die oben genannten Funktionen auszuführen, und
daß außerdem beliebige zusätzliche Funktionen vorgesehen sein können. Wie oben erwähnt
wurde, können gemäß der Erfindung außerdem eine Vielzahl anderer Maustypen oder anderer
Eingabevorrichtungen verwendet werden. Für weitere Einzelheiten bezüglich der Maus 402,
die als konkretes Beispiel in Fig. 4 dargestellt ist, wird auf die in der Einleitung genannte
Patentanmeldung mit dem Titel "Three Dimensional Mouse" verwiesen, die von den Erfin
dern Domanik, Gombrich, Gruber, Gunther und Mayer am gleichen Tag wie die vorliegende
Anmeldung in USA eingereicht wurde, und deren Offenbarungsgehalt durch Bezugnahme
auch zum Gegenstand der Offenbarung der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.
Zusätzlich zu der Steuerung der Funktionen des Mikroskopsystems 300 können auch die
Funktionen von externen Einrichtungen gesteuert werden, wie beispielsweise einem Datenma
nagementsystem DMS (nicht in Fig. 3 dargestellt), wobei die Eingabevorrichtung 302 (wie
beispielsweise die in Fig. 4 abgebildete) über das Mikroskopsystem 300 verwendet wird.
Nachdem eine Probe somit markiert worden ist, wie es oben beschrieben wurde, erscheint
beispielsweise ein Menu an dem DMS, über das der Anwender eine Beschreibung der Probe
aus einer Anzahl möglicher Pathologiebegriffe auswählen kann. Diese Auswahl erfolgt, indem
beispielsweise der mittlere Mausknopf 406 der Maus 402 benutzt wird. Auf diese Weise wird
die Betätigungseinrichtung, die vorher dazu verwendet wurde, die Probe zu markieren
(während das Mikroskopsystem 300 in einem ersten Zustand war), anschließend dazu verwen
det, eine Beschreibung der Probe auszuwählen (während das Mikroskopsystem 300 in einem
zweiten Zustand ist). Dieses ist wiederum nicht nur effizient sondern auch intuitiv, da der
Anwender die gleiche Betätigungseinrichtung in dem zweiten Zustand anwenden kann (um
diese zweite erforderliche Funktion durchzuführen), die das Mikroskopsystem 300 am Anfang
in den zweiten Zustand gebracht hat. Darüber hinaus ist vorstellbar, daß die Bewegung der
Maus 402 in dieser Situation den Cursor auf dem geeigneten Menufeld positioniert. (Zusätz
lich kann vorgesehen sein, daß die Koordinaten der "Markierung" automatisch an das DMS
gesendet werden, um der Menuauswahl des Anwenders zugeordnet zu werden).
Gemäß der Erfindung kann das DMS jedes beliebige digitale Computersystem verwenden,
beispielsweise diejenigen, die IBM PC-kompatibel sind und auf einem Intel 80×86 oder
Pentium Prozessor der Intel Corporation aus Santa Clara, Kalifornien, USA,basieren.
Natürlich versteht es sich wiederum, daß die Steuerung externer Einrichtungen in einer
anderen Weise als der oben beschriebenen bewerkstelligt werden kann. Zusätzlich können die
mit dem Mikroskopsystem 300 verwendeten externen Einrichtungen auch beliebige andere
elektromechanische und/oder computergestützte Einrichtungen umfassen.
Verschiedene Komponenten, die es der vorliegenden Erfindung gestatten, die oben beschrie
benen Funktionen auszuführen, werden jetzt unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6
beschrieben. Diese Komponenten können innerhalb des Mikroskopsystems 300 vorgesehen
sein, oder einige oder alle von ihnen können Teil einer gesonderten Einheit sein, die in
Verbindung mit dem Mikroskopsystem 300 steht.
Zunächst zeigt die Fig. 5 eine Steuereinheit mit einem Mikroprozessor 502. Obwohl jeder
beliebige Typ von Prozessoreinrichtung verwendet werden kann, zeigen die in Fig. 5 dar
gestellten Ausführungsformen einen 8XC196-Prozessor der KC- oder KD-Serie der Intel
Corporation. Ein Bus 504 und ein serieller Hochgeschwindigkeitssensorbus 524 stehen in
Verbindung mit dem Mikroprozessor 502, wodurch dieser mit anderen Komponenten kommu
nizieren kann. Solche anderen Komponenten umfassen eine Eingabevorrichtung 510, die es
einem Anwender gestattet, Signale zu übertragen, die spezifische Funktionen des Mikro
skopsystems 300 repräsentieren, die der Anwender ausführen möchte.
Wie oben angegeben wurde, kann die Eingabevorrichtung 510 jede beliebige für eine Eingabe
geeignete Vorrichtung sein. Die in Fig. 5 dargestellte spezielle Anordnung sieht die Verwen
dung einer Maus vor, die der in Fig. 4 dargestellten ähnlich ist. Somit gestattet es eine
serielle Eingabeleitung 514 (die einer Leitung 412 in Fig. 4 entspricht), daß der Mikro
prozessor 502 Signale empfängt, die die Betätigung einer Maustaste oder die Bewegung des
Trackballs unter der Maus angeben, während eine Fokussierungsleitung 512 (die einer
Leitung 414 in Fig. 4 entspricht) dazu verwendet wird, die Position des Daumenrads zur
Verwendung bei der Fokussierung des Mikroskops anzugeben.
Das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel umfaßt weiterhin ein EEPROM 506, das ein
Programm enthält, das zur Bestimmung der passenden Betriebsweise verwendet wird, die aus
den von der Eingabevorrichtung 510 empfangenen Signalen resultiert. Die Erfindung sieht
auch vor, daß ein serielles EEPROM des Typs NM 93C256 der Firma National Semiconduc
tor aus Santa Clara, Kalifornien, USA,verwendet werden kann, obwohl jeder beliebige andere
Typ eines EEPROMs ebenfalls vorgesehen sein kann. Zusätzlich kann die Speicherung des
Programms mittels jeder beliebigen computerlesbaren Speichereinrichtung erfolgen, ein
schließlich optischer, magnetischer, biologischer oder atomarer Speichereinrichtungen.
Die bei der vorliegenden Erfindung verwendete und in dem EEPROM 506 gespeicherte
spezifische Programmiersprache hängt von dem verwendeten Typ des Prozessors 502 ab. In
dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, daß die MCS 96-
Assemblersprache verwendet wird. Natürlich kann die in diesem und anderen Ausführungs
beispielen verwendete Programmiersprache auch eine höhere Programmiersprache sein, die in
die geeignete Maschinensprache entweder übersetzt oder kompiliert ist. In jedem Fall sehen
die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung vor, daß das verwendete Programm auf
dem nachfolgend wiedergegebenen höheren Pseudocode basieren kann:
Ein System-RAM 508 kann aus verschiedenen Gründen verwendet werden, einschließlich der
temporären Speicherung von Programmteilen in dem EEPROM 506 zur Verwendung durch
den Mikroprozessor 502. Das System-RAM 508 kann eines aus einer Vielzahl unterschiedli
cher Typen von DRAM oder SRAM sein, wobei seine Funktion aber auch von einem Kurz
zeitspeicher (flash memory) sowie einer magnetischen, optischen oder einer anderen ge
eigneten Speichereinrichtung ausgeführt werden kann.
Um eine Kommunikationsverbindung mit einer externen Vorrichtung zu bewerkstelligen, wie
sie oben beschrieben wurde, ist ein RS232-Anschluß 516 für eine Verbindung mit dem
Haupt- oder Host-Anschluß 518 (d. h. dem Kommunikationsanschluß der externen Ein
richtung) vorgesehen. Die Ermittlung einer externen Vorrichtung wird bewerkstelligt, indem
eine Anfrage an den RS232-Anschluß gesendet und beobachtet wird, ob eine Vorrichtung
antwortet.
Zur Verwendung mit den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung sind des weite
ren eine Stromversorgungsleitung 526, die die verschiedenen Komponenten mit Strom
versorgt, sowie verschiedene "glue logic"-Komponenten vorgesehen, die durch einen Block
522 angegeben sind. In Fig. 5 ist schließlich auch dargestellt, wie verschiedene Komponenten
an die in Fig. 6 dargestellte "Antriebseinheit" angeschlossen sind.
Im folgenden wird nun bezug auf die Fig. 6 genommen, in der X- und Y-Antriebsschaltungen
602 und 604 dargestellt sind, die die Bewegung des Tischs 304 entsprechend den von dem
Mikroprozessor 502 empfangenen Signalen steuern. Somit stehen die Antriebsschaltungen 602
und 604 für die Bewegung in X-Richtung und in Y-Richtung in Verbindung mit irgendwel
chen Servomotoren (nicht dargestellt), die die Bewegung des Tischs 304 steuern. Die genaue
Konfiguration der Servomotoren und wie diese physikalisch mit dem Tisch selbst verknüpft
sind, ist für die vorliegende Erfindung nicht entscheidend, und ebenso ist der genaue Typ der
verwendeten Antriebsschaltungen nicht entscheidend. Ein Beispiel für die Antriebsschaltungen
602 und 604 für die X- und Y-Bewegung umfaßt jedoch die Schaltungen SGS 6217, die von
der Firma SGS Thomson aus Phoenix, Arizona, USA, hergestellt werden.
Antriebsschaltungen 606 für eine Bewegung in Z-Richtung stehen in ähnlicher Weise in
Verbindung mit einem oder mehreren Servomotoren (nicht dargestellt), die die Fokussierung
des Mikroskopsystems 300 gestatten. Die Antriebsschaltung 606 für die Z-Bewegung könnte
beispielsweise eine "H-Brücke" sein, die von der Firma Allegro aus Worcester, Massachusetts,
USA, hergestellt wird. In ähnlicher Weise kann ein Objektivantrieb 610 (z. B. eine "H-
Brücke", die einen 80C51-Prozessor von Intel verwendet) verwendet werden, um einen
Servomotor anzutreiben, der das Wechseln der Objektive 306 steuert. Ein Markierungsantrieb
608 (z. B. ein offener TTL-Kollektivsperrkontakt) wird dazu verwendet, die Druckeinrichtung
308 anzutreiben, um den Schieber physikalisch zu markieren. In Fig. 6 sind außerdem ein
Kommunikationsknoten 614 sowie verschiedene andere PLDs 616 und 618 dargestellt, die für
eine "glue logic" verwendet werden.
Es versteht sich wiederum, daß die in den Fig. 5 und 6 gezeigten Konfigurationen und
Komponenten lediglich als Beispiel dienen und daß die Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung so zu verstehen sind, daß anstelle dessen auch verschiedene andere Konfigurationen
und Komponenten verwendet werden können.
Ein Beispiel für eine Abfolge von Schritten, wie sie von den Ausführungsbeispielen der
vorliegenden Erfindung betreffend das Ausführungsbeispiel des Mikroskopsystems erfaßt
werden, ist in Fig. 7 dargestellt. Diese Abfolge kann beispielsweise dazu verwendet werden,
Klebstoffverunreinigungen (pap smears) zu betrachten. Bei der Diskussion dieser Figur wird
eine Eingabevorrichtung ähnlich der in Fig. 4 dargestellten Art verwendet, um die einzelnen
Betätigungseinrichtungen diagrammartig zu erläutern, die dafür vorgesehen sind, die ver
schiedenen Funktionen auszuführen. Es ist jedoch wiederum klar, daß die Bezugnahme auf
eine Eingabevorrichtung, die der in Fig. 4 dargestellten ähnlich ist, nur für die Zwecke der
Erläuterung vorgenommen wird, wie es auch bei der Diskussion der Fig. 7 allgemein der Fall
ist.
Unter Bezugnahme auf Fig. 7 besteht der erste Schritt darin, daß ein Schlitten oder Schieber,
der eine zu betrachtende Probe enthält, auf dem Tisch angeordnet wird, wie es von einem
Block 702 angedeutet ist. Der Schlitten wird dann in einer Ausgangsposition angeordnet (wie
es durch die Abtastabfolge definiert ist), was durch einen Block 708 angedeutet ist. Zu
diesem Zeitpunkt befindet sich das Mikroskopsystem 300 in dem "Pause"-Zustand.
Wenn ein Anwender die Betrachtung der Probe beginnen möchte, wird die linke Maustaste
gedrückt, die zwischen dem Pausen- und dem Abtastzustand umschaltet, wie es durch eine
Mausdarstellung 710 angedeutet ist. Daraufhin beginnt die automatische Abtastabfolge wie
es durch einen Block 712 angegeben ist. Während der Abtastabfolge kann der Anwender die
Geschwindigkeit der Abfolge erhöhen oder verringern, indem die Maus in einer bestimmten
Richtung bewegt wird, wie es im allgemeinen durch die Mausdarstellung 714 angedeutet ist.
Der Nutzer kann außerdem die Fokussierung einstellen, indem er das Daumenrad verwendet,
was durch die Mausdarstellung 716 gezeigt ist.
Wenn der Anwender einen Gegenstand von Interesse auf dem Schlitten bemerkt und die
Abtastabfolge anhalten möchte, kann er die linke Maustaste drücken, wie es durch die
Mausdarstellung 720 angedeutet ist. Dieses führt das Mikroskopsystem 300 in den Pausen
zustand über, wie es durch einen Block 722 gezeigt ist. In dem Pausenzustand kann die
Position eines Tischs eingestellt werden, indem die Maus in einer bestimmten Richtung
bewegt wird, wie es durch die Mausdarstellung 724 angedeutet ist. Außerdem kann die
Fokussierung unter Verwendung des Daumenrads eingestellt werden, was durch eine Maus
darstellung 726 angedeutet ist, und die Objektive können durch ein Drücken der rechten Taste
gewechselt werden, wie es durch eine Mausdarstellung 728 angedeutet ist.
In dem Pausenzustand kann der Anwender dann eine Entscheidung treffen, ob ein Gegenstand
von Interesse vorhanden ist (z. B. eine anormale Zelle), wie es durch einen Entscheidungs
block 730 angedeutet ist. Wenn entschieden wird, daß kein Gegenstand von Interesse vorliegt
kann der Anwender die Abtastabfolge wieder aufnehmen (d. h. den Abtastzustand), wie es
durch eine Mausdarstellung 732 angedeutet ist. Wenn jedoch ein Gegenstand von Interesse
identifiziert wird, kann der Anwender den relevanten Abschnitt der Probe logisch markieren,
was durch eine Mausdarstellung 734 angegeben ist. Wenn keine Kommunikationsverbindung
zu einem DMS 738 (oder einer anderen externen Einrichtung) besteht, kann der Anwender
sofort die Abtastabfolge wieder aufnehmen (d. h. wieder in den Abtastzustand eintreten),
indem er die linke Taste drückt, was durch eine Mausdarstellung 740 und eine Linie 736
angegeben ist.
Wenn jedoch eine Kommunikationsverbindung zu einem DMS 738 besteht, kann der Anwen
der die Art der gefundenen Anormalität in das DMS 738 eingeben. In den von der Erfindung
erfaßten Ausführungsbeispielen kann der Anwender die gleiche Betätigungseinrichtung dafür
verwenden, aus einem Angebot möglicher Anormalitäten zu wählen, die ihm über ein Menü
angeboten werden. Des weiteren ist vorgesehen, daß die Information automatisch an das DMS
738 gesendet wird, um die Position der Anormalität anzugeben, wie sie durch den Anwender
markiert ist. Somit werden die Position und die Art der Anormalität durch das DMS 738
aufgezeichnet und einander zugeordnet. Der Anwender kann dann die Abtastabfolge wieder
aufnehmen, wie es wiederum durch die Mausdarstellung 740 angedeutet ist, oder er kann das
Abtasten bevorzugen und die Betrachtung dieser Probe sofort beenden, wie es durch eine
Linie 742 angedeutet ist.
Sobald die Abtastabfolge vollständig ausgeführt worden ist, wie es durch einen Block 744
angedeutet ist, kann der Anwender die abschließenden Ergebnisse des Abtastens dann all
gemein eingeben, wie es durch die Mausdarstellung 746 und den DMS-Bildschirm 748
angedeutet ist. Sobald dieses vollständig ausgeführt worden ist (oder wenn kein DMS vorhan
den ist, wie es durch eine Linie 754 angedeutet ist), ist vorgesehen, daß der Schlitten physika
lisch an denjenigen Abschnitten markiert wird, die zuvor durch den Anwender logisch
markiert wurden. Dieses ist durch einen Block 752 angedeutet.
Im allgemeinen sollte auch betont werden, daß die verschiedenen Komponenten der Aus
führungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Hardware Software oder einer Kombination
daraus verwirklicht werden können. In solchen Ausführungsformen würden die verschiedenen
Komponenten und Schritte als Hardware und/oder Software verwirklicht werden um die
Funktionen gemäß der vorliegenden Erfindung auszuführen. Jede derzeit verfügbare oder
zukünftig entwickelte Computer- Softwaresprache und/oder Hardware-Komponente kann in
den Ausführungsbeispielen der Erfindung verwendet werden.
Es versteht sich, daß die zuvor beschriebenen speziellen Ausführungsformen der Erfindung
lediglich zur Erläuterung des allgemeinen Prinzips der Erfindung dienen. Selbstverständlich
kann der Fachmann verschiedene Abwandlungen vornehmen, die mit den zuvor beschriebenen
Prinzipien konsistent sind.
Claims (21)
1. Vorrichtung zur Durchführung mehrerer spezifizierter Funktionen, wobei die Ein
leitung der spezifizierten Funktionen durch einen Anwender gesteuert wird, gekenn
zeichnet durch folgende Merkmale:
- - eine handgehaltene Vorrichtung (102, 302, 402) mit zwei oder mehr Betätigungs einrichtungen (404, 406, 408, 410) zur Einleitung der spezifizierten Funktionen durch den Anwender, wobei die Anzahl der Betätigungseinrichtungen geringer ist als die Anzahl der spezifizierten Funktionen; und
- - eine elektromechanische Einrichtung (104), die auf die handgehaltene Vorrichtung (102, 302, 402) reagiert, um die spezifizierten Funktionen durchzuführen, wobei die elektromechanische Einrichtung in zwei oder mehr Zuständen arbeiten kann;
- - wobei eine erste der zwei oder mehr Betätigungseinrichtungen (404, 406, 408, 410) mindestens dazu verwendet wird, zwischen den zwei oder mehr Zuständen zu wechseln; und
- - wobei sich die Funktion mindestens einer der zwei oder mehr Betätigungseinrich tungen (404, 406, 408, 410) in Abhängigkeit von dem eingenommenen Zustand ändert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine externe Einrichtung (106, 108, 110) vorge
sehen ist, die auf die elektromechanische Einrichtung (104) reagiert, wobei die hand
gehaltene Vorrichtung (102, 302, 402) mindestens eine Funktion der externen Ein
richtung steuert und wobei es die externe Einrichtung ermöglicht, daß die elektro
mechanische Einrichtung in einen externen Zustand versetzt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die handgehaltene Vorrichtung eine Mausein
richtung (302, 402) ist, die zwei oder mehr Betätigungseinrichtungen in Form von
Tasten (404, 406, 408) und eine Betätigungseinrichtung in Form einer Steuerkugel
hat.
4. Mikroskop (300) zur Durchführung mehrerer spezifizierter Funktionen, wobei die
Einleitung der spezifizierten Funktionen durch einen Anwender gesteuert wird, ge
kennzeichnet durch folgende Merkmale:
- - eine Linseneinrichtung mit mindestens einem optischen Objektiv (306) zur Betrach tung einer Probe;
- - ein Tisch (304), auf dem eine Probe zur Betrachtung durch die Linseneinrichtung angeordnet werden kann;
- - eine Auswahleinrichtung (102, 302, 402) mit zwei oder mehr Betätigungseinrich tungen (404, 406, 408, 410) zur Einleitung der spezifizierten Funktionen durch den Anwender; und
- - eine Durchführungsvorrichtung (104), die auf die Auswahleinrichtung (102, 302, 402) reagiert, um die spezifizierten Funktionen durchzuführen, wobei die Durch führungsvorrichtung (104) in zwei oder mehr Zuständen arbeiten kann;
- - wobei eine der zwei oder mehr Betätigungseinrichtungen (404, 406, 408, 410) mindestens dazu verwendet wird, zwischen den zwei oder mehr Zuständen zu wechseln; und
- - wobei sich die Funktion mindestens einer der zwei oder mehr Betätigungseinrich tungen (404, 406, 408, 410) in Abhängigkeit von dem eingenommenen Zustand ändert.
5. Mikroskop nach Anspruch 4, wobei ein erster der zwei oder mehr Zustände ein Ab
tastzustand zur Ausführung einer automatisierten Abtastabfolge ist und wobei ein
zweiter der zwei oder mehr Zustände ein Pausenzustand zur Unterbrechung der Ab
tastabfolge ist.
6. Mikroskop nach Anspruch 5, wobei eine spezifizierte Betätigungseinrichtung der zwei
oder mehr Betätigungseinrichtungen (404, 406, 408, 410) die Geschwindigkeit der
Abtastabfolge steuert, wenn die Durchführungsvorrichtung (104) in dem Abtastzustand
arbeitet, und wobei die spezifizierte Betätigungseinrichtung die Position des Tischs
(304) steuert, wenn die Durchführungsvorrichtung (104) in dem Pausenzustand arbei
tet.
7. Mikroskop nach Anspruch 4, wobei weiterhin eine externe Einrichtung (106, 108,
110) vorgesehen ist, die auf die Durchführungsvorrichtung (104) reagiert, wobei die
Auswahleinrichtung (102, 302, 402) mindestens eine Funktion der externen Einrich
tung (106, 108, 110) steuert.
8. Mikroskop nach Anspruch 7, wobei die externe Einrichtung ein Digitalcomputer ist.
9. Mikroskop nach Anspruch 5, wobei die Auswahleinrichtung eine Mauseinrichtung
(302, 402) ist, die drei oder mehr Betätigungseinrichtungen in Form von Tasten (404,
406, 408) sowie eine Betätigungseinrichtung in Form einer Steuerkugel hat.
10. Mikroskop nach Anspruch 9, wobei die Linseneinrichtung zwei oder mehr optische
Objektive (306) aufweist; wobei bestimmte Betätigungseinrichtungen (404, 406, 408,
410) der Mauseinrichtung (302, 402) folgende Schritte steuern: Wechseln der opti
schen Objektive (306), logisches Markieren eines ausgewählten Abschnitts der Probe,
Steuern der Position des Tischs (304), sowie Überführen der Durchführungsvorrich
tung (104) in den Abtastzustand, wenn die Durchführungsvorrichtung (104) in dem
Pausenzustand arbeitet; und wobei die bestimmten Betätigungseinrichtungen (404,
406, 408, 410) die Geschwindigkeit der Abtastabfolge steuern und die Durchführungs
vorrichtung (104) in den Pausenzustand überführen, wenn die Durchführungsvorrich
tung (104) in dem Abtastzustand arbeitet.
11. Mikroskop nach Anspruch 10, wobei die Mauseinrichtung (302, 402) weiterhin eine
Betätigungseinrichtung in Form eines Daumenrads (410) aufweist und wobei die Dau
menradbetätigungseinrichtung (410) die Fokussierung der Linseneinrichtung (306)
steuert.
12. Mikroskop nach Anspruch 10, wobei es weiterhin eine externe Einrichtung (106, 108,
110) aufweist, die auf die Durchführungsvorrichtung (104) reagiert, wobei die Maus
einrichtung (302, 402) mindestens eine Funktion der externen Einrichtung steuert und
wobei es die externe Einrichtung ermöglicht, daß die Durchführungsvorrichtung (104)
in einen externen Zustand übergeführt wird.
13. Mikroskop nach Anspruch 12, wobei die externe Einrichtung ein Digitalcomputer ist.
14. Mikroskop nach Anspruch 13, wobei nach der Betätigung der bestimmten Betäti
gungseinrichtung zur Durchführung der logischen Markierung des ausgewählten Ab
schnitts der Probe die Durchführungsvorrichtung (104) in den externen Zustand ver
setzt wird, um eine Funktion des Digitalcomputers auszuführen.
15. Computerlesbares Medium zur Verwendung mit einem Computer zur Steuerung eines
Mikroskopsystems (300), gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- - Empfangseinrichtungen zur Ermittlung des Empfangs zweier oder mehrerer Signale von einer Eingabevorrichtung, die zwei oder mehr Betätigungseinrichtungen hat,
- - wobei jedes der zwei oder mehr Signale der Betätigung einer der zwei oder mehr Betätigungseinrichtungen entspricht;
- - Abtasteinrichtungen, die auf die Empfangseinrichtungen reagieren, um eine Abtast abfolge auszuführen, wodurch das Mikroskopsystem (300) in einen Abtastzustand versetzt wird,
- - wobei der Empfang eines ersten Signals der zwei oder mehr Signale durch die Empfangseinrichtungen in Übereinstimmung mit dem Abtastzustand interpretiert wird, was die Durchführung einer ersten Funktion bewirkt; und
- - Unterbrechungseinrichtungen die auf die Empfangseinrichtungen reagieren um das Mikroskopsystem (300) in einen Pausenzustand zu versetzen,
- - wobei der Empfang des ersten Signals der zwei oder mehr Signale durch die Emp fangseinrichtungen in Übereinstimmung mit dem Pausenzustand interpretiert wird, was die Durchführung einer zweiten Funktion bewirkt.
16. Computerlesbares Medium nach Anspruch 15, wobei es weiterhin externe Einrichtun
gen aufweist, die auf die Empfangseinrichtungen reagieren, um mindestens eine Funk
tion an einer externen Einrichtung zu steuern und um das Mikroskopsystem in einen
externen Zustand zu versetzen.
17. Computerlesbares Medium nach Anspruch 15, wobei der Empfang des ersten Signals
in dem Abtastzustand als ein Signal interpretiert wird, eine der folgenden Funktionen
als die erste Funktion durchzuführen:
- a) Steuern der Geschwindigkeit der Abtastabfolge,
- b) Fokussieren einer Linseneinrichtung (306),
- c) Überführen des Mikroskopsystems (300) in einen Pausenzustand; und wobei der Empfang des ersten Signals in dem Pausenzustand als ein Signal inter pretiert wird, eine der folgenden Funktionen als die zweite Funktion durchzuführen:
- d) Steuern der Position eines Tischs (304), auf dem eine Probe angeordnet sein kann,
- e) Wechseln eines Objektivs einer Linseneinrichtung (306),
- f) logisches Markieren eines ausgewählten Abschnitts der Probe,
- g) Fokussieren der Linseneinrichtung (306),
- h) Überführen des Mikroskopsystems (300) in einen Abtastzustand.
18. Verfahren zur Durchführung mehrerer Funktionen in Verbindung mit einem Mikro
skopsystem (300), wobei die Durchführung der mehreren Funktionen durch eine Ein
gabevorrichtung (102, 302, 402) gesteuert wird, die zwei oder mehr Betätigungsein
richtungen (404, 406, 408, 410) hat, und wobei das Mikroskopsystem (300) in einem
ersten und einem zweiten Zustand arbeiten kann gekennzeichnet durch folgende
Schritte:
- 1) Arbeiten des Mikroskopsystems (300) in einem ersten Zustand;
- 2) Empfangen eines Signals von einer Eingabevorrichtung (102, 302, 402), das von dem ersten Zustand des Schritts (1) angibt, daß eine erste Funktion von einer der mehreren Funktionen durchgeführt werden soll, wobei das Signal aus der Betäti gung einer bestimmten der zwei oder mehr Betätigungseinrichtungen (404, 406 408, 410) der Eingabevorrichtung (102, 302, 402) resultiert;
- 3) Durchführen der ersten Funktion in Reaktion auf das Signal aus Schritt (2);
- 4) Ermitteln aus dem Signal aus Schritt (2), ob der Zustand des Mikroskopsystems (300) in den zweiten Zustand gewechselt werden soll, wobei nach einer Ermittlung, daß das Mikroskopsystem (300) in den zweiten Zustand gewechselt werden soll eine zweite Funktion in Reaktion auf ein nachfolgendes Auftreten des Signals aus Schritt (2) durchgeführt wird, das aus der Betätigung der bestimmten der zwei oder mehr Betätigungseinrichtungen (404, 406, 408, 410) der Eingabevorrichtung (102, 302, 402) resultiert.
19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei der erste Zustand ein Abtastzustand zur Aus
führung einer automatisierten Abtastabfolge ist und wobei der zweite Zustand ein
Pausenzustand zur Unterbrechung der Abtastabfolge ist.
20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei der Schritt (2) den Schritt des Steuerns der Ge
schwindigkeit der Abtastabfolge umfaßt, wenn das Mikroskopsystem (300) in dem
Abtastzustand arbeitet, wobei eine erste der zwei oder mehr Betätigungseinrichtungen
(404, 406, 408, 410) der Eingabevorrichtung (102, 302, 402) verwendet wird, sowie
den Schritt des Steuerns der Position eines Tischs (304) des Mikroskopsystems (300),
wenn das Mikroskopsystem (300) in dem Pausenzustand arbeitet.
21. Verfahren nach Anspruch 18, wobei der erste Zustand ein Abtastzustand zur Aus
führung einer automatisierten Abtastabfolge ist und wobei der zweite Zustand ein
externer Zustand zur Steuerung mindestens einer Funktion an einer externen Vorrich
tung ist.
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