JP5180511B2 - 高速データ処理を伴うレーザ走査型顕微鏡 - Google Patents

Description

本発明は、画像取得のために試料をラスタ走査して照明し検出走査する試料照明／検出器手段と、前記照明／検出器手段を照明および検出のために制御し、検出信号を読み取り、その際に制御装置が制御および読取りを、ラスタ走査を確定するピクセル・サイクルと同期して実施する、リアルタイム制御装置と、前記制御装置と前記照明／検出器手段の間に接続され、前記制御装置とはパラレル双方向データ・ストリームを介し、また前記照明／検出器手段とはシリアル双方向高速データ・ストリームを介して通信し、そのためにパラレルからシリアルへの、および逆のデータ変換を実施するデータ・インタフェースとを有するレーザ走査型顕微鏡に関する。本発明は、さらに画像取得のために試料をラスタ走査して照明し検出走査する試料照明／検出器手段と、前記照明／検出器手段を照明および検出のために制御し、検出信号を読み取り、その際に制御装置が制御および読取りを、ラスタ走査を確定するピクセル・サイクルと同期して実施する、リアルタイム制御装置と、前記制御装置と前記照明／検出器手段の間に接続され、前記制御装置とはパラレル双方向データ・ストリームを介し、また前記照明／検出器手段とはシリアル双方向高速データ・ストリームを介して通信し、そのためにパラレルからシリアルへの、および逆のデータ変換を実施するデータ・インタフェースとを有するレーザ走査型顕微鏡におけるデータ通信のための方法に関する。

例えばカール ツァイス アーゲー（Ｃａｒｌ Ｚｅｉｓｓ ＡＧ）によってＬＳＭ５１０の名称で提供されているような、この種のレーザ走査型顕微鏡では、試料にピクセル毎に励起放射または照明放射を当てて走査することにより、画像取得を行う。規定された放射強度を対応するピクセル座標に割り当て、こうして１つの画像につなぎ合わせることによって画像が生じる。したがって、照明および検出のために、画像情報を得るための特にスキャナすなわち偏向装置の照明／検出器手段のピクセル同期した調整が必要である。その結果、データ伝送の速度および容量が自動的に画像を記録するのに必要な時間に影響するので、制御および読取りの際にできるだけ高いデータ伝送レートを使用しなければならないことになる。まさに生物学試料では、例えば生物学的過程を分析することができるように、画像をできるだけ速やかに受け取りたいと思うことがある。この場合、データ・レートすなわちデータ・パケットの大きさと伝送周波数の積が問題となるのみならず、リアルタイム制御装置と照明／検出器手段の間の通信が終了する反応時間も問題となる。そのためには、伝送周波数が決定的要素となる。

その際、偏向装置または照明ユニット、例えばレーザなどの制御をピクセル同期で行わなければならないのみならず、現代の高感度検出器ユニットが、やはり部分的に高価になる制御の、ピクセルに割り当てられた放射強度を読み取るために必要であることにも注目されたい。例として、とりわけ放射統合過程および選択工程の制御を必要とする、光電子倍増管（ＰＭＴ）を挙げることができよう。各ピクセルについてデータをＰＭＴに伝送しなければならず、またＰＭＴからのデータも読み取らなければならない。したがって最終的に、データ通信が連鎖中の律速段階とならず、その結果、データ通信が、検出器によってピクセルの放射を検出するのに必要な最小時間（いわゆるピクセル時間）内に、そのために必要なデータトラフィックを処理するのに十分に速くなるように、データ通信を速く形成することに苦労が払われる。

高速データ通信のために、データ処理技術において様々な試みが知られているが、これらはそれでも著しく装置技術上の費用が必要であるか、または速度性能が不十分である。
国際公開第２００４／１０４６４５号パンフレット 欧州特許出願公開第５２７５３１号明細書 ＬＶＤＳ−Ｏｗｎｅｒ’ｓ Ｍａｎｕａｌ，３．Ａｕｆｌ．，２００４，Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ，ＵＳＡ

したがって、本発明は、照明／検出器手段の制御が安価に達成されると共に、得られるデータ・レートが各ピクセルのために検出器側で予め与えられたピクセル時間内に必要なデータを伝送可能にするように、冒頭に述べた種類の顕微鏡および方法を改良するという課題に基づく。

この課題は、本発明によれば上述の種類のレーザ走査型顕微鏡であって、照明／検出器手段からデータ・インタフェースへの高速データ・ストリームが、データ・ビットおよびタイプ・ビットを有し、さらなるヘッダ・ビットまたはプロトコル・ビットは含まないデータ・パケットから構成されており、データ・ビットが、照明／検出器手段へのデータを含み、タイプ・ビットがデータの種類を符号化したものであり、照明／検出器手段において、場合によっては制御装置においても、タイプ・ビットによって符号化された、データの種類のための処理課題を規定するタイプ情報が取り出され、照明／検出器手段が、送信の際に、タイプ評価においてデータの種類に対するタイプ・ビットを設定する、レーザ走査型顕微鏡によって解決される。この課題はさらに、上述の種類の方法であって、照明／検出器手段とデータ・インタフェースの間の高速データ・ストリームが、データ・ビットおよびタイプ・ビットを有し、さらなるヘッダ・ビットまたはプロトコル・ビットは含まないデータ・パケットから構成されており、データ・ビットが、照明／検出器手段からのデータを含み、タイプ・ビットがデータの種類を符号化したものであり、照明／検出器手段および制御装置において、タイプ・ビットによって、符号化されたデータの種類のための処理課題に関係するタイプ情報が取り出され、照明／検出器手段および／または制御装置が、送信の際に、データの種類のためのタイプ基準値においてタイプ・ビットを設定し、制御装置および／または照明／検出器手段が、タイプ評価の際にタイプ・ビットによってデータの種類を決定し、データ・ビット中に符号化されたデータを適切に処理する、方法によって解決される。

本発明によれば、照明／検出器手段からの伝送のために、通常の高速データ・システム（例えばファイヤワイヤまたはＵＳＢ）の場合にシリアル通信で使用されるような、また正規のパラレル／シリアル変換において通常現れるような、ヘッダ・データまたはプロトコル・データは不要になる。したがって、データ・パケット中には、例えば誰がデータを送るか、バス中のどの宛先にデータが向けられるか、誤り処理の際に何を行うべきかなどの、データ・ヘッダはもはや存在しない。照明／検出器手段から制御装置へのデータ・ストリームは、もっぱらデータ・ビットおよびタイプ・ビットから構成され、その際、制御装置は、データ・ビット中に記憶されたデータの種類に関する情報を符号化する。したがって、データ・ストリームを搬送するリンクに接続されたそれぞれのモジュールは、データ取出しの際にタイプ・ビット基準値を作成する。タイプ・ビットは、それが一般的な情報を含まず、送信側と受信側が予め保持するタイプ指標とそれに基づく受信側のタイプ評価との組合せでのみ、データ・ビット中でデータが受ける処理に関する指示を行うという点で、通常の通信データ・ストリームのヘッダ・ビットと区別される。したがって、高速データ・ストリームは個々の顕微鏡に適合し、データをどのように構成すべき、あるいは処理すべきかという、通常は送信側および受信側に記憶されているタイプ情報を必要とする。この種のデータ通信は、一方では、各々の冗長情報の排除を達成し、それによって伝送しようとするデータのための有効利用率を向上させる。他方では、これは送信側および受信側におけるデータ技術上の費用を軽減する。というのは、タイプ基準値がタイプ評価と同様にタイプ・ビットによって送信側および受信側において非常に簡単に実施することができ、データ・ビットを処理しなければならないか否か、または場合によってはどう処理しなければならないかという、必要な情報を直ちに受信側に付与するからである。同時に送信側はアドレス・データを管理し通信する必要はない。

パラレル双方向データ・ストリームの、上述のようにレーザ走査型顕微鏡における要件に適合するシリアル双方向高速データ・ストリームへの本発明による変換はさらに、顕微鏡におけるケーブル配線を容易にする。というのは、シリアル・データ・ケーブルが必要とする場所はより小さいからである。その上、リアルタイム制御装置のために標準的なコンピュータを使用することができ、高価で費用がかかる特殊インタフェースをリアルタイム制御装置側でなくすことができる。顕微鏡個別の高速データ・ストリームへの／からの変換はまず、顕微鏡のインタフェースとして作用するデータ・インタフェースにおいて行われる。

照明／検出器手段から制御装置への通信のための本発明による概念は特に有利であるが、それでもアップリンク中でつまり制御装置から離れる方向で使用することも同様に可能である。

タイプ・ビットを用いる高速データ伝送の使用はさらに、下記の利点を有する。つまりデータの種類のためのタイプ評価から、それが照明／検出器手段の様々な場所、例えば様々なユニットに関連することが分かる場合には、データ・ビットおよびタイプ・ビットから構成される各データ・パケットを今や、同時に照明／検出器手段の複数の場所で送信または受信することができる。従来のアドレス・ベースのデータ通信では、様々なユニットからの／へのあるデータ・パケットの同時送信は全く不可能であり、その代わりに、複数のデータ・パケットに異なるアドレスを付与し、時間をずらして高速データ・ストリームによって伝送しなければならなくなるはずである。こうして達成される有効データ伝送レートが何分の一にも低下するであろうことは容易に理解される。

通常、レーザ走査型顕微鏡は、個別モジュールに区分され、それらが照明および走査の際に協働する。その一例は、様々な波長の放射を準備する、１つの顕微鏡に組み込み可能な様々な照明モジュールである。また、例えば様々なスペクトル分析能力を有する、様々な検出器モジュールを有するレーザ走査型顕微鏡を提供することも知られている。このようなモジュール式構造では、個別モジュールと通信しシリアル高速データ・ストリームに応じて個別モジュールを結びつけるデータ・マネージャを提供することが、目的に適っている。というのは、個別モジュールは互いに同調して駆動しなければならないが、それでも個別には、たいていは通信のために高速データ・ストリームの全データ・レートは必要ではないからである。すなわち、この全データ・レートは、リアルタイム制御装置の側ですべてのモジュールが協力するときに始めて、必要になる。

この実施形態では、（例えば周知のＬＶＤＳデータ伝送に従って実施することができる）個別モジュールとデータ・マネージャの間のシリアル個別データ・ストリームを、同様にデータ・ビットおよびタイプ・ビットから、さらなるヘッダ・ビットなしで組み立てることは当然有利である。というのは、そうでなければ個別モジュールからアドレス情報およびヘッダ情報を生成し、また伝送しなければならないからである。その場合、データ・マネージャが個別モジュールのための対応する端子を有することが目的に適っている。データ・マネージャはさらに、固定した分配パターンによって有利に動作する。このパターンで、データ・マネージャが個別モジュールのデータ・パケットを高速データ・ストリーム中に保存する。さらに、データ・マネージャにおける個別データ・ストリームの時間のかかるまたはプロセッサを必要とする分析は必要でないが、ただしリアルタイム制御装置またはデータ・インタフェースは、個別データ・ストリームからの高速データ・ストリームがデータ・マネージャで確実に調整して併合されることを考慮しなければならず、すなわち個別データ・ストリームのデータ・パケットは、データ・マネージャにおける分配が高速データ・ストリームの構造に反映されるように、高速データ・ストリーム中に適切に配置される。しかし、モジュール式に構成されたレーザ走査型顕微鏡は、まれにしか変更されず、また構成変更の場合には固定した接続規則を指定することができるので、この制限は妨げにはならない。場合によっては、それに加えて、またはその代わりに、データ・インタフェースおよび／またはリアルタイム制御装置に、（例えばソフトウェアまたはハードウェア調整装置として）調整装置を設けることができ、それを介して、高速データ・ストリームにおけるデータ・パケットが個別データ・ストリームからどのように組み立てられるかが、データ・インタフェースあるいは制御装置が知るように、個々のデータ・ストリーム端子に結合された個別モジュールに通知される。

したがって、結局のところ、モジュール式顕微鏡について、照明／検出器手段が複数の個別モジュールを有し、これらの個別モジュールが照明および走査の際に協働し、データ・インタフェースと照明／検出器手段の個別モジュールとの間にデータ・マネージャが接続され、データ・マネージャは個別モジュールと通信し、個別モジュールのシリアル個別データ・ストリームから高速データ・ストリームに併合し、データ・インタフェースから導き、その際に、データ・マネージャと個別モジュールの間のシリアル個別データ・ストリームは同様にデータ・ビットおよびタイプ・ビットから、さらなるヘッダ・ビットなしで構成され、タイブ情報は個別モジュールにおいて取り出され、個別モジュールがデータ・ビット中に符号化されたデータのタイプ評価および処理を実施するようにするのが有利である。

もちろん、この概念は、リアルタイム制御から個別モジュールへの通信方向にも使用することができる。
個別のデータ・ストリームが高速データ・ストリームのデータ・パケットの一部分の長さであるデータ・パケットを搬送する場合には、データ・マネージャの作業は特に簡単である。個別データ・ストリームのデータ・パケットが、高速データ・ストリームの半分の長さであることが好ましい。その場合、データ・マネージャは、２つの個別データ・ストリームに由来する２つの半部分から各高速データ・ストリームのデータ・パケットを簡単に組み立てる。なお、各個別データ・ストリームのデータ・パケット周波数は、パケット長を半分にした場合でも高速データ・ストリームのデータ・パケット周波数と同じ大きさである。個別モジュールにとって、高速データ・ストリームの半分の周波数で十分である場合、データ・マネージャは、高速データ・ストリームの各パケットを交互に分割して２つの個別データ・ストリームから構成することができ、その結果、全部で４つの個別データ・ストリームが使用され、これらの個別データ・ストリームはそれぞれ、高速データ・ストリームの半分の周波数と半分のパケット長を有する。したがって、１つの高速データ・ストリームが４つの個別データ・ストリームから簡単に組み立てられる。これはもちろん個別データ・パケットの同時送信（ブロードキャスト）の場合にも可能である。

同様に、スケーリングももちろん可能で、すなわち２つの異なるデータ・インタフェースおよびダブル・データ・インタフェースを提供することができ、これらのインタフェースはリアルタイム・データ制御装置からのパラレル・データ・ストリームを２つの高速データ・ストリームに変換する。これは非常に複雑なレーザ走査型顕微鏡において目的に適うことがあり得る。

複数の個別モジュールを扱いたい場合は、複数の個別モジュールを共通の個別データ・ストリームにリンクし、これをデータ・バスの種類に応じて利用し、その際、タイプ評価では、やはり暗黙的に、どの１つまたは複数の個別モジュールがデータ・ビット中で符号化されたデータ・パケットのデータを処理し、送信の場合には送信するかを規定するのが、さらに有利であり得る。

レーザ走査型顕微鏡では、照明／検出器手段は、ピクセル同期で制御すべき要素の他に通常は調整要素も有し、この調整要素は、たいていは制御ユニットに対するフィードバック機能を自由に使用することができ、動作のために適合されまたは調節されなければならず、ピクセル・サイクル中で行われる作用または調整を必要としない。このような調整要素の例としては、検出器の前のピンホール調整機構、照明ユニットにおける音響光学フィルタの駆動装置の調整、色分割交換装置またはシャッタの駆動部、安全ブラインドなどがある。このような構成要素はすべて、レーザ走査型顕微鏡の動作中に特定の位置を有しなければならないが、それでもピクセル・サイクル中に行われる制御／フィードバックは不必要である。したがって、通常このような調整要素は今まで、低速で動作するデータ・バスによって、例えばいわゆるＣＡＮバスによって制御され、その結果、従来のレーザ走査型顕微鏡では高速データ通信の他に、（非ピクセル同期の）より低速の（ＣＡＮ）バスも装置全体に通さなければならない。

今や、本発明によるレーザ走査型顕微鏡では、例えばユニットに上述のＣＡＮバス・プロトコルに従って供給される調整データまたはフィードバック・データが、一定のタイプ符号化によって高速データ・ストリームに埋め込まれ、照明／検出器手段が調整データを、あるいはデータ・インタフェース、データ・マネージャまたは制御ユニットが戻りデータを、それぞれの送信側によって行われたタイプ符号化に従って高速データ・ストリームから抜き出し、調整要素に導きまたは処理することにより、顕微鏡全体のこの個別の調整データとバスのネットワークとを不要にすることが可能である。こうして低速で必ずしもピクセル同期の必要がない調整データはリアルタイム制御装置またはデータ・インタフェースから高速データ・ストリームに供給され、受信側で、すなわち照明／検出器手段で抜き出される。戻りデータについては逆のことが言える。したがって、照明／検出器手段は、顕微鏡の動作においてピクセル・サイクルと非同期で制御可能である調整要素を有し、制御装置が調整要素のための対応する調整データを準備し、調整データが例えば一定のタイプ符号化またはアドレスによって高速データ・ストリームに埋め込まれ、照明／検出器手段が調整データを抜き取り、調整要素に導くという、顕微鏡の有利な発展形態が提供される。その代わりに、またはそれに加えて、これはアップリンクで行われる。

調整データを調整要素に転送するための目的に適った実施形態は、既に述べたＣＡＮバスである。したがって、１発展形態においては、少なくとも１つの個別モジュールが、個別モジュールに割り当てられた、またはそれに設けられた少なくとも１つの調整要素のためのＣＡＮバスを準備し、調整データ／戻りデータを変換要素によってＣＡＮバス・データに／から変換するようになっている。

従来の顕微鏡の場合に、例えばＣＡＮバスを介して制御される調整要素をテストするには、すべての調整要素が１つの共通ＣＡＮバス・システムに接続されているので、通常は顕微鏡の完全な動作が必要である。今や、調整データが照明／検出器手段の、すなわち通常は個別モジュールの高速データ・ストリームから／に変換される、本発明によるこの実施形態から、照明／検出器手段の個別モジュールおよび個々の構成部品を個別にテストすることができる実施形態が可能になる。これに加えて、個別モジュールにおけるＣＡＮバスへの診断用端子が設けられることが有利であり、この診断用端子を介して診断および試験の目的で、調整要素の直接ＣＡＮバス制御が可能である。したがって、診断用端子は、高速データ・ストリームから／へ調整データを変換する変換要素と調整要素との間に存在する。これによって、別の顕微鏡を操作することなく調整要素を個別にその機能性を検査することが可能となる。

例えばＣＡＮバス・データを準備した変換要素が調整データのシリアル・データ・ストリームへの逆変換も行う場合には、さらなる検査が可能である。その場合、制御装置は逆変換によって、診断用端子に供給された値および作成された基準値を取得するので、制御装置と個別モジュールまたはその調整要素の間の協働も検査することができる。正変換および逆変換はそれぞれ、それ自体で、また組合せでも提供することができる。

個別データ・ストリームの使用により、上述のように異なるモジュールの簡単な結合が可能になり、その際、同時に個々のモジュールへの不必要に高いデータ・レートが回避され、高速データ・ストリームの全伝送レートが個別モジュールに適切に分配される。今や、データ・マネージャを、それが各個別モジュールのために個別データ・ストリームを準備するように形成することができる。あるいは、個別モジュールの少なくとも１つが１つの出口を有し、この出口に、そこに供給されそれによって評価される個別データ・ストリームが通され、この出口を介してさらなる個別モジュールが供給されることも可能である。したがって、この個別データ・ストリームはデータ・バス方式で使用され、その際、連鎖の長さは本質的に、最後の個別モジュールまでの信号の所要時間および個別データ・ストリームによって提供されるデータ・レートのみによって制限される。このような個別データ・ストリーム・バスは、両方の通信方向で異なるデータ・レートを必要とする個別データ・モジュールがその中で組み合わされる場合には、特に良好に利用することができる。したがって、高いアップロード・レートを有する個別モジュールを、高いダウンロード・レートを必要とする個別モジュールと組み合わせると有利である。また、個別モジュールが個別データ・ストリームにどのように結合されるかを、もちろん制御装置およびデータ・インタフェースにおいて調整し考慮すべきである。そうすると、データ・マネージャが、高速データ・ストリームの個別データ・ストリームへの分解／から組み立てを簡単に実施することができるからである。言い換えれば、高速データ・ストリームは、その構成において、データ・マネージャで行われる個別データ・ストリームのデータ・パケットの分割／併合、ならびに個別モジュールが個別データ・ストリームにどのように結合されるか、すなわち個別データ・ストリームのどれを特定の個別モジュールが受け取るかを反映する。

本発明をここでは装置または方法に関して説明するが、装置の特徴と方法の特徴との対応がはっきり言及されないとしても、同じことが本発明による装置または方法にも適用される。

以下に本発明を、図面を参照してさらに詳細に説明する。
さらに、添付の表１は、図１の顕微鏡のデータ変換の一例を示す。

図１の概略図は、本質的にモジュール式顕微鏡２および制御装置３から構成されるレーザ走査型顕微鏡システム１を示す。顕微鏡２は、ラスタ走査式照明ならびにラスタ走査式検出によって試料が走査されるという、顕微鏡原理から知られるレーザ走査型顕微鏡を教示している。顕微鏡２は、それに適したモジュール４．１、４．２、および４．３（これらにはまとめて参照番号４として説明することもある）を自由に使用し、これらのモジュールは例えばスキャナ・モジュール４．１、検出器モジュール４．２、およびレーザ・モジュール４．３として形成することができる。これらのモジュール（図１に示す個数は単なる例として理解されたい）は、制御装置３によって制御され、その際、モジュールの必要な同調された動作を達成するために、画像の各ピクセルの取入れのために一定の制御状況が存在しなければならない。さらに制御装置３は、例えば周知のＰＣＩバスとして形成することができるパラレル・データ・リンク５を介して、対応する制御信号を顕微鏡２に送出し、対応するデータを顕微鏡２から受け取る。パラレル・データ・リンク５は顕微鏡側でインタフェース６に接続され、このインタフェース６はパラレル・データ・ストリームをシリアル・データ・ストリームに変換し、シリアル高速データ・リンク７を介して送出する。このデータ・リンクはシリアル高速データ・ストリームを搬送し、この高速データ・ストリーム中では、パラレル・データ・リンク５を介して供給されたデータがデータ・パケットのシリアル・シーケンスとして搬送される。このデータ・パケットの構造およびインタフェース６の動作様式については以下に説明する。

次に説明する機能様式ならびに対応する構造は、ある通信方向に制限されない。これ（これら）は単にモジュールへの方向、モジュールからの方向、または両方向で実現することができる。したがって、以下の、場合によっては１つの方向でのみ記述されている変形形態を、逆方向にまたは両方向にも実現することができる。

データ・リンク７を介して搬送されるシリアル・データ・パケットは、データ・マネージャ８から、この例示的実施形態では３つのシリアル・モジュール・データ・リンク９に転送される。その際、このデータ・マネージャ８は高速データ・ストリームを個別データ・ストリームに分解し、次いで個別データ・ストリームがシリアル・モジュール・データ・リンク９に供給される。

制御装置３による制御は、ほぼリアルタイムでモジュールの動作を同調させなければならない。これを例として図２の概略図によって明らかにする。図２では、レーザ・モジュール４．３によって生成された照明光線が、例えば試料中で蛍光を励起し、スキャナ・モジュール４．１を介して試料領域１０に向けられ、その際、試料領域１０は様々なピクセル１１のラスタ走査によって走査される。スキャナ・モジュール４．１が特定の位置にある場合にレーザ・モジュール４．３からの放射による照明によって生じた、試料領域１０のピクセル１１の１つにおける検出すべき放射（例えば蛍光放射）は、再びスキャナ・モジュール４．１によって取り込まれ、次いで分割器１４で検出器モジュール４．２へと分割され、検出器モジュール４．２はそれに対応して放射を検出する。したがって、レーザ・モジュール４．３とスキャナ・モジュール４．１との間には分割器１４を通じて照明光線経路があり、検出しようとする放射は検出光線経路を通ってピクセル１１からスキャナ・モジュール４．１および分割器１４を介して測定光線経路中の検出器モジュール４．２に導かれ、検出器モジュール４．２において検出される。

モジュール４のデータの動作は、またその読み取りも、各ピクセル１１について互いに同調して行わなければならないことは直ちに理解できる。これは制御装置３によって適切に保証される。例えば、まずスキャナ・モジュール４．１がピクセル１１の座標に合わせて調整される。次いで、それに対応してレーザ・モジュール４．３がアクティブ化され、それによってピクセルの照明が行われる。同時に、またはある一定の時間だけずらして、検出された放射の読み取りが検出器モジュール４．２において実施される。ここで検出された放射強度はピクセル座標に割り当てられ、適切に記憶され、試料領域１０のすべてのピクセル１１をラスタ走査した後に、１つの画像に統合される。

もちろん、この説明ならびに図２の表示はかなり簡略化されており、さらなる制御、例えば焦点調整、試料台の調整などが必要である。しかし、この説明から、照明／検出器手段が、例えばこれらを個別モジュール４によって実現することができるように、ピクセル同期で互いに同調して動作させなければならず、その際、これにはモジュールの制御も、また場合によってはモジュール（ダウンリンク）からのデータの読み取りも含まれることが明らかである。この場合、上述のように、顕微鏡内には複数のモジュール４が設けられることが本質的であり、これらは、各ピクセルにおける放射強度の生成および検出のために、モジュール（アップリンク）の一定の調整およびモジュールの読み取りが行われるように、モジュール４．１〜４．３のように、ピクセル同期で互いに動作しなければならない。この場合、読み取りまたは制御はピクセルからピクセルにシフトし、したがってピクセルから次のピクセルに移行する際に、例えば図２において試料領域１０上の実線および点線で示された光線によって表示されているように、制御値の新たな供給または制御装置３によるモジュールにおける値の読み取りが必要である。

顕微鏡システム１において行われるインタフェース６によるデータの変換は、様々な利点を有する。第一に、制御装置３は、データを今や従来のパラレル・データ・リンク５を介して取り出すことができる。したがって、制御装置３のために安価な構成部品を使用することができ、さらに場合によっては市販のＰＣまたはノートブックが使用の対象となる。これらのパラレルに供給されるデータのシリアル高速データ・リンク７への移動は、顕微鏡において簡単なケーブル配線が可能になるという利点を有する。さらに、シリアル・データ・ストリームは、後述のように、シリアル・モジュール・データ・リンク９を介して極めて容易に個別データ・ストリームに分割され、またはそれから組み立てられる。シリアル高速データ・リンク７を介し次いでシリアル・モジュール・データ・リンク９を介して搬送されるデータにおいては、その際に、少なくとも一方向では、プロトコルを伝送しないデータ・パケットが使用されることが基本である。したがって、例えば送信者、受信者、アドレス・データ、誤り処理基準値、日付などに関する情報を含むヘッダは存在しない。その代わりに、データ・パケットはもっぱらデータ・ビットおよびタイプ・ビットを含み、その際にデータ・ビットはアップリンクで制御データを、かつ／またはダウンリンクで測定データもしくは状況報告データを表示し、タイプ・ビットはデータ・ビットのタイプに関する指標付けを行う。したがって、例えばデータ・リンク７を流れるシリアル高速データ・ストリームは、それぞれ２つの１６ビット・パケットを１つの３２ビット・パケットに統合するデータ・パケットを含み、その際、２×１６ビットの生データの他に、さらにタイプ符号化のための４ビット（ビット３２〜３５）が伝送される。

モジュール４から制御装置３へのデータ通信はアドレス情報を含まないので、高速データ・ストリームの組み立ては、モジュール・データ・リンク９上のシリアル個別データ・ストリームへの分割、特にそれぞれのシリアル・モジュール・データ・リンクにどの個別モジュール４が接続されているかを考慮しなければならない。

そのためにデータ・インタフェース６は変換を実施することができる。あるいは、データ・マネージャ８が、シリアル・モジュール・データ・リンク９の進行するパケットを固定したパターンに従って高速データ・ストリーム上に／中に供給することができる。例えば、モジュール４．１へのリンクからの各データ・パケットは高速データ・ストリームの第１要素に、モジュール４．２へのリンクからの各データ・パケットは高速データ・ストリームの第２要素に、モジュール４．３へのリンクからの各データ・パケットは高速データ・ストリームの第３要素とすることができる。アップリンクについても同様のことが言える。この変形形態では、どの個別モジュール４をデータ・マネージャ８のどの端子に接続すべきか、あるいは制御装置３に委ねられているか、どのモジュール４がデータ・マネージャ８のどの端子に依存するかを指定すべきである。

第二に、データ・マネージャがその個別モジュール４への転送の際に、高速データ・ストリームの構造を考慮し、データ・パケットの可変変換を行うことが可能である。
シリアル・モジュール・データ・リンク９を介した個別モジュール４のデータ・パケットの使用は、図３に示す個別モジュール４の構成の場合、次のように行われる（この場合、それに限定されるものではないがアップリンクについて説明を行う）。すなわち、この構造様式では、図３に示すように、各個別モジュール４は本質的に２つのユニットに区分される。データ・パケットはモジュール動作回路１５．１〜１５．３（参照番号１５によってまとめて説明することもある）によって受け取られ、適切にそのモジュールのための制御信号に変換される。したがって、例えばそれぞれ適当なＣＰＵを介してＲＯＭ、ＲＡＭ、ならびにＡＳＩＣを自由に使えるモジュール動作回路１５は、冒頭に述べたタイプ評価を実施し、データ・パケットのデータ・ビット中に含まれるデータを、タイプ・ビット中の指標に応じて、場合によっては対応する制御過程中に変換する。その場合、制御は動作リンク１６．１、１６．２、１６．３（参照符号１６によってまとめて説明することもある）を介して行われる。各動作リンク１６は、対応するモジュール要素１７．１、１７．２、１７．３（参照番号１７としてまとめて説明することもある）に通じ、これらのモジュール要素１７はレーザ走査型顕微鏡２において対応する機能を実施する。図３の実施形態では、モジュール要素１７．１は２つの直交する互いに離れた検流計ミラーを含み、モジュール要素１７．２はＰＭＴを含み、およびモジュール要素１７．３は照明レーザを含む。ダウンリンクでは、タイプ評価がタイプ・ビット基準値に置き換えられる。

対応するモジュール動作回路１５は、それぞれのモジュール要素１７に動作リンク１６を介して対応する供給電圧、すなわち制御信号を供給し、対応する状況報告信号または測定値信号を読み取る。したがって、各モジュール動作回路１５はアップリンクにおけるタイプ評価の際に、タイプ・ビットが、データ・パケットの後続のデータ・ビットがモジュール動作回路１５により対応する制御に変換されなければならないと指示しているか否かを検査する。同時に、モジュールに応じて、ダウンリンクでモジュール動作回路１５は対応するデータ・パケットを例えば測定値を用いて生成し、その際に対応する符号化（タイプ・ビット）が対応する値（データ・ビット）と共に１つのデータ・パケットに組み立てられ、シリアル・モジュール・データ・リンク９を介してデータ・マネージャ８に、またそこからシリアル高速データ・リンク７、およびパラレル・データ・リンク５へのインタフェース６を介して、制御装置３に戻される。次に、この機能様式を、例としてスキャナ・モジュールの例におけるアップリンクおよびダウンリンクに関して説明する。

ピクセル１１をラスタ走査するために、制御装置３はパラレル・データ・リンク５を介して、スキャナ・ミラーが一定の位置を取るべきであると指定する。この基準値は、インタフェース６によりシリアル高速データ・ストリームのデータ・パケットに、シリアル高速データ・リンク７を介して移される。したがって、シリアル高速データ・リンク７を少なくとも１つのデータ・パケットが通り、このデータ・パケットはタイプ・ビット（例えば４つのタイプ・ビット）を含み、このタイプ・ビットは、後続のデータ・ビットが検流計ミラーによって取り入れられる位置（座標）を示すことを指示する。データ・マネージャ８における高速データ・ストリームの分割の後に、このデータ・パケットはアップリンクにおいてシリアル・モジュール・データ・リンク９を介してモジュール動作回路１５．１に向かう。モジュール動作回路１５．１は、シリアル・モジュール・データ・リンク９を介して供給されるすべてのデータ・パケットのタイプ評価を実行する。この評価の際に、モジュール動作回路１５．１は、上述のデータ・パケットのタイプ・ビットから、新たな座標が検流計ミラーのために指定されることを認識する。次いで、モジュール動作回路１５．１は、対応する電圧信号を、動作リンク１６．１を介してモジュール要素１７．１すなわち検流計ミラーに送出する。これによって検流計ミラーは所望の位置を受け取る。この例示的実施形態では検流計ミラーは状況報告を自由に使用できるので、モジュール動作回路１５．１は、動作データ・リンク１６．１を介して、検流計ミラーが所望の位置を有し、これによってダウンリンクのためのデータ・パケットを生成する。そのデータ・ビットは検流計ミラーの達成された位置を符号化したものであり、このデータ・ビットに、対応するタイプ・ビットを提供し、これらのタイプ・ビットはこの種の情報のためにシステム１中に設けられることを認識する。シリアル・モジュール・データ・リンク９、データ・マネージャ８、高速データ・リンク７、インタフェース６、ならびにパラレル・データ・リンク５を介して、この報告は制御装置３に到達し、それによって制御装置３は、検流計ミラーすなわちスキャナ・モジュール４．１が所望のピクセル１１の座標上にあることを知る。次いで、次のステップで、制御装置３は、照明レーザ放射の放出を引き起こし、その際に、再び対応するアップリンク制御がパラレル・データ・リンク５を介して行われ、その結果、最終的にモジュール動作回路１５．３が１つのデータ・パケットを取得し、そのデータ・ビットは放出すべき照明放射に関する詳細、例えばレーザ放射パルスの周波数、パルス開始、パルス持続時間を符号化したものであり、これらはモジュール動作回路１５．３によってデータ・パケットのタイプ・ビットから認識される。所望のレーザ・パルスの放出に関して場合によって提供される状況報告は、場合によってはダウンリンクにおいて述べたスキャナ・モジュールの場合と同様に行われる。同様にして、制御装置３は検出器モジュールの動作も引き起こし、その際、ダウンリンクにおいて動作リンク１６．２を介してモジュール要素１７．２におけるＰＭＴが適切に制御され、測定値が戻され、アップリンクでは対応するデータ・パケットがモジュール動作回路１５．２に達する。

図１および図３の実施形態では、上述のように、データ・マネージャ８は、シリアル高速データ・リンク７を介して搬送されるデータ・ストリームの確かな組み立て／分割を実施する。例えば図４ａに示すように、データ・マネージャは、図４ｂおよび図４ｃに示すようなパターンに従って２つのシリアル・モジュール・データ・リンク９Ａおよび９Ｂからの供給を実施する。もちろん、３つ以上のモジュール・データ・リンクからの組み立て／への分割を行うこともでき、その他に、図４ａでは２つのさらなるモジュール・データ・リンク９Ｃおよび９Ｄが線で描かれている。図４ｂは、３２ビット・ワードとして構成された高速データ・ストリームの高速データ・パケット（以下、簡単にＨＳデータ・パケット）を示す。データ・マネージャ８は、この３２ビット・ワードを２つの１６ビット・ワードに分解し、それに応じて、これで２つのデータ・パケット２０および２１を形成する。これらのデータ・パケットは、例えばｗｗｗ．ｎａｔｉｏｎａｌ．ｃｏｍ／ａｐｐｉｎｆｏ／ＬＯＭ３．ｐｄｆから入手可能な（非特許文献１）に記載されているような、ＬＶＤＳ基準に準拠した信号を用いて伝送される。第１データ・パケット２０は第１シリアル・モジュール・データ・リンク９Ａに、第２データ・パケット２１は第２モジュール・データ・リンク９Ｂに割り当てられる。制御装置３により、あるいはインタフェース６により、３２ビットＨＳデータ・パケット１８の構成が、この固定に調整された分割をデータ・マネージャ８において適切に考慮するようになっている。

タイプ・ビットがダウンリンクにおいてのみ使用される、可能な１つの構造を、添付の表１に示す。
各データ・パケット２０、２１は、タイプ・ビットＴとデータ・ビットＤを有する。３２ビットＨＳデータ・パケット１８は、例えばビット番号０ならびにビット番号１６から始まるタイプ・ビットＴを含み、その後にデータ・ビットＤが続き、これらのデータ・ビットはビット番号１５およびビット番号３１まで及ぶ。図４ｂに示す実施形態では、それぞれ４つのタイプ・ビットＴが設けられ、これらは図では陰影で描かれている。データ・マネージャ８における２つのデータ・パケット２０および２１への分解によって、この結果、各１６ビット・ワードは先頭に（例えば４つの）タイプ・ビットＴを有し、その後に（例えば１２の）データ・ビットＤが続く。

図５は、例示的な場合を示し、その際、データ・マネージャ８は線で描かれたモジュール・データ・リンク９Ｃおよび９Ｄを有する。ここでは、高速データ・ストリームの連続する２つの３２ビット長のＨＳデータ・パケット１８および１９が、合計４つの１６ビット・データ・パケット２０、２１、２２、および２３に分けられ、これらはモジュール・データ・リンク９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、および９Ｄに割り当てられている。その原理は図４ｂおよび図４ｃに関して説明したものに対応し、２つの連続するＨＳデータ・パケット１８および１９が設けられている点が異なる。したがって、第１ＨＳデータ・パケット１８の第１半分がシリアル・モジュール・データ・リンク９Ａに、第１ＨＳデータ・パケット１８の第２半分がシリアル・モジュール・データ・リンク９Ｂに、第２ＨＳデータ・パケット１９の第１半分がモジュール・データ・リンク９Ｃに、また第２ＨＳデータ・パケット１９の第２半分がシリアル・モジュール・データ・リンク９Ｄに割り当てられる。

図６は、個別モジュールの、ここでは検出器の例示的構成を詳細に示す。検出器のモジュール動作回路１５．２ならびにモジュール要素１７．２が示されている。図から分かるように、モジュール要素１７．２は、概略的に示されたＰＭＴ２４ならびにピンホール調整機構２５を有し、ピンホール調整機構２５はＰＭＴ２４の前にあるピンホールを位置および大きさに関して調整する。このピンホールは、レーザ走査型顕微鏡２の共焦点結像にとって本質的に重要である。ピンホール２５の位置および大きさは、顕微鏡２の動作中、一定の値をもたなければならない。これに反して、試料領域２のラスタ走査中の調整すなわちピクセル個別の調整は通常不要である。これに対応して、モジュール動作回路１５．２は、２つのサブモジュール、すなわちＰＭＴ動作モジュール２９ならびにＣＡＮバス・モジュール３０も備えている。ＰＭＴ動作モジュール２９は、ＨＳリンク３１を介してＰＭＴ２４に接続されており、ＰＭＴ２４の既に述べた制御および読み取りを実施する。ＣＡＮバス・モジュール３０は、ＣＡＮバス３２を介してピンホール調整機構２５に接続され、ＣＡＮデータによって周知のＣＡＮバスに従ってピンホール調整機構２５を制御する。したがって、モジュール動作回路１５．２は、ピクセル同期で通常は高周波領域で動作しなければならない動作モジュールすなわちＰＭＴ動作モジュール２９、ならびに、ピクセル非同期調整データによってピンホール調整を制御する、低速で動作するバス・モジュールを有する。この例示的実施形態では、これは１つのＣＡＮバスを介して行われる。

ピクセル非同期調整データと同様にピクセル同期高周波データも、モジュール動作回路１５．２とシリアル・モジュール・データ・リンク９を介して通信する。したがって、シリアル・モジュール・データ・リンク９のデータ・ストリーム中を流れ、かつシリアル高速データ・リンク７のシリアル高速データ・ストリーム中でも搬送されるデータ・パケットには、ピクセル同期（高周波）データが含まれるのみならず、ピクセル非同期調整データも埋め込まれる。ピクセル非同期調整データは少なくとも一方向で一定のタイプの識別とともに、さらに従来のアドレス指定にも使用される。逆方向では、タイプの識別を行うことができる。個別モジュールにおけるこれらの様々なデータ種類の対応する分割／組み立ては、スプリッタ２８が実施するが、スプリッタ２８は、一方ではシリアル・モジュール・データ・リンク９に接続され、他方では高周波データおよび調整データをＰＭＴ動作モジュール２９およびＣＡＮバス・モジュール３０に転送する。その上、スプリッタ２８はタイプ査定またはタイプ評価を行う。もちろん、検出器モジュールに関して説明したこの構成は、原理的に本発明の一実施形態ではさらなるまたは全ての検出手段／照明手段について可能である。

この実施形態は、制御装置３が、ピクセル同期の制御および読み取りを必要とする照明／検出器手段の部分をリアルタイムで制御することができるのみならず、動作中に一定の位置しかとってはならないが、ピクセル・サイクルで調整しなくてもよい顕微鏡２の部分を制御することができるという利点を有する。同時に、この調整要素の制御はＣＡＮバスなど従来の（低速）バス・システムを用いて行うことができ、顕微鏡２の個々のケーブル配線をこのバスに従って設ける必要はない。それによって、制御装置３への、また顕微鏡２自体へのこのようなバス・インタフェースを省くことができる。

図７は、シリアル・モジュール・データ・リンク９を介して制御される図６による個別モジュールの発展形態を示す。この構成は本質的に図６のものに対応し、したがって、そこで説明された要素を再度説明する必要はない。この発展形態では、モジュール動作回路１５．２内でＣＡＮバス３２にＣＡＮバス分岐点３３が設けられ、この分岐点は外部の接近可能なＣＡＮバス端子３４に通じている。この端子３４は、モジュール動作回路１５．２に直接設けることもでき、あるいは顕微鏡２における他の適切な個所に配置することもでき、特に診断パッチ・ボード上への配置が可能である。今や、診断装置から端子３４に対応するＣＡＮバス信号が供給されることによって、ＣＡＮバス端子３４を介して、簡単なやり方でピンホール調整機構の正しい機能が検査される。対応するモジュールの作動方法も、ＣＡＮバス３２を介してＣＡＮバス・モジュール３０からピンホール調整機構２５に供給される信号であって、ＣＡＮバス端子３４に到着する信号を共に読むことによって簡単に検査することができる。最後に、さらなる発展形態においては、ＣＡＮバス・モジュール３０が、端子３４に供給されたＣＡＮデータを逆変換し、スプリッタ２８を介してシリアル・モジュール・データ・リンク９のモジュール・データ・ストリームに供給するようにすることもできる。したがって、逆向きの診断も可能である。

上記で説明した例示的実施形態では、データ・マネージャ８は、シリアル高速データ・リンク７の高速データ・ストリームの個別データ・ストリームからの組み立て／への分割を実施し、個別データ・ストリームはシリアル個別モジュール・データ・リンク９に、例えばリンク９Ａ、９Ｂおよび場合によっては９Ｃおよび９Ｄに接続される。その際、各個別モジュールが独立したシリアル・モジュール・データ・リンクを有する配置のケースを説明した。しかし、それは必ずしも必要ではない。データ・マネージャ８からのモジュール・データ・リンク９を例えばバス方式で使用することもできる。そのために、図８に例示的に個別モジュール３５および４０として示されている対応する個別モジュールに、入口側に分岐ノード３７が設けられ、この分岐ノード３７は、全体としてモジュール・データ・リンク９を介して供給されるデータ・パケットを転送分枝３８に導き、到来するデータ・パケットをシリアル・モジュール・データ・リンク９に通過させる。転送分枝３８はバス端子３９で終端し、バス端子３９を介して、バス・リンク４０を用いて本質的に個別モジュール３５に対応するさらなる個別モジュール４０が接続されている。したがって、複数の個別モジュールが１つのシリアル・モジュール・データ・リンクをバス方式で共有し、その際、やはり、タイプ基準値、およびモジュール３５および４０の内部で評価ユニット３６によって実施されるタイプ評価から、どのデータがデータ・ビットを含むかが決定され、このことから（暗示的に）それぞれのモジュールがデータ・パケットを使用するか否かが結論される。このような評価ユニット３６は、原則的に各個別モジュールにおいて独自の要素として設けられ、あるいはその機能が別の構成要素によって実施される。

制御通信およびデータ通信に関するレーザ走査型顕微鏡の概略図。 顕微鏡における放射偏向に関する図１のレーザ走査型顕微鏡の概略図。 顕微鏡の構成部品の構成の詳細な描写を伴う、図１と同様な図。 図１および図３の顕微鏡のデータ・マネージャの詳細図。 図４ａのデータ・マネージャによるデータ・パケットの分割を示す図。 図４ａのデータ・マネージャによるデータ・パケットの分割を示す図。 図４ａのデータ・マネージャによるデータ・パケットの分割を示す図。 調整要素の制御に関する図１および図３の顕微鏡の個別モジュールを示す図。 さらに発展した個別モジュールの図６と同様な図。 その顕微鏡において図１または図３のデータ・マネージャにバス方式で接続された複数の個別モジュールを示す図。

符号の説明

３…リアルタイム制御装置、４．１、４．２、４．３…試料照明／検出器手段、５…パラレル双方向データ・ストリーム、６…データ・インタフェース、７…シリアル双方向高速データ・ストリーム、８…データ・マネージャ、９…シリアル個別データ・ストリーム１８、１９…データ・パケット、２５…調整要素、３０…変換要素、３４…診断用端子、３５、４０…複数の個別モジュール。

Claims (16)

1. 画像取得のために試料（１２）をラスタ走査して照明し検出走査する試料照明及び検出器手段（４．１、４．２、４．３）と、
   前記照明及び検出器手段（４．１、４．２、４．３）を照明および検出のために制御し、検出信号を読み取り、その際に制御および読取りを、ラスタ走査を規定するピクセル・サイクルと同期して実施する、リアルタイム制御装置（３）と、
   前記制御装置（３）と前記照明及び検出器手段（４．１、４．２、４．３）の間に接続され、前記制御装置（３）とはパラレル双方向データ・ストリーム（５）を介し、また前記照明及び検出器手段（４．１、４．２、４．３）とはシリアル双方向データ・ストリーム（７）を介して通信し、そのためにパラレルからシリアルへの、および逆のデータ変換を実施するデータ・インタフェース（６）と
   を有するレーザ走査型顕微鏡であって、
   前記照明及び検出器手段（４．１、４．２、４．３）と前記データ・インタフェース（６）の間の前記データ・ストリーム（７）が、データ・ビットおよびタイプ・ビットを有し、さらなるヘッダ・ビットまたはプロトコル・ビットは含まないデータ・パケット（１８、１９）から構成されており、
   前記データ・ビットが、前記照明及び検出器手段（４．１、４．２、４．３）からのデータを含み、前記タイプ・ビットがデータの種類を符号化したものであり、
   前記照明及び検出器手段（４．１、４．２、４．３）および前記制御装置（３）において、タイプ・ビットに符号化されるデータの種類に応じた処理に関する指標を含むタイプ情報が記憶され、前記照明及び検出器手段（４．１、４．２、４．３）および／または前記制御装置（３）が、送信の際にデータの種類に応じたタイプ情報に基づいてタイプ・ビットを設定し、前記制御装置（３）および／または前記照明及び検出器手段（４．１、４．２、４．３）が、タイプ評価の際に前記タイプ・ビットに基づいてデータの種類を決定し、データ・ビット中に符号化されたデータを決定されたデータの種類に従って処理する
   ことを特徴とするレーザ走査型顕微鏡。
2. 前記照明及び検出器手段が、照明および走査の際に協働する複数の個別モジュール（４．１、４．２、４．３）を含み、
   前記データ・インタフェース（６）と前記照明及び検出器手段の前記個別モジュール（４．１、４．２、４．３）の間にデータ・マネージャ（８）が接続され、前記データ・マネージャ（８）が前記個別モジュールと通信し、シリアル個別データ・ストリーム（９）を前記データ・ストリーム（７）に併合し、
   前記個別モジュール（４．１、４．２、４．３）から前記データ・マネージャ（８）への前記シリアル個別データ・ストリーム（９）が、同様にデータ・ビットおよびタイプ・ビットから、さらなるヘッダ・ビットなしで構成され、
   前記データ・マネージャ（８）中のタイプ情報が、前記データ・インタフェース（６）または前記制御装置（３）において取り出され、そこでタイプ・ビットが、データの種類を決定するためにタイプ評価を受ける
   ことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡。
3. 前記個別データ・ストリーム（９）がデータ・パケット（２０、２１、２２、２３）を含み、これらのデータ・パケットは、前記データ・ストリーム（７）のデータ・パケット（１８、１９）の一部分であることを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡。
4. 複数の個別モジュール（３５、４０）が共通の１つの個別データ・ストリーム（９）に接続され、それをデータ・バス方式で利用し、その際、タイプ・ビットが、どの個別モジュール（３５、４０）がデータ・ビット中に符号化されたデータを処理しまたは送信するかを暗示的に規定することを特徴とする請求項２または３に記載の顕微鏡。
5. 前記照明及び検出器手段（４．１、４．２、４．３）が調整要素（２５）を有し、前記調整要素（２５）が、顕微鏡動作においてピクセル・サイクルと非同期で読み取り可能および／または制御可能であり、その際、対応する調整データが前記調整要素（２５）と制御装置（３）の間で交換され、
   前記調整データが、前記データ・ストリーム（７）内に埋め込まれることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の顕微鏡。
6. 少なくとも１つの個別モジュール（４．１、４．２、４．３）が調整データをシリアル・データ・ストリームから引き抜き、１つのＣＡＮバス（３２）を個別モジュールに割り当てられた少なくとも１つの調整要素（２５）のために準備し、引き抜かれた調整データを変換要素（３０）によってＣＡＮバス・データに変換することを特徴とする請求項２又は５に記載の顕微鏡。
7. 診断および検査の目的で、それを介して前記調整要素（２５）の直接ＣＡＮバス制御が行われる、ＣＡＮバス（３２）への診断用端子（３４）を備える特徴とする請求項６に記載の顕微鏡。
8. 前記変換要素（３０）が、前記診断用端子（３４）に供給されたＣＡＮバス・データをシリアル・データ・ストリーム（９）に逆変換することを特徴とする請求項７に記載の顕微鏡。
9. 前記変換要素（３０）が逆変換されたデータにタイプ・ビットを付加することを特徴とする請求項８に記載の顕微鏡。
10. 前記個別データ・ストリーム（９）の１つが供給された少なくとも１つの個別モジュール（３５）が出口を有し、この出口に前記個別データ・ストリーム（９）が転送され、この出口でさらなる個別モジュール（４０）が前記個別データ・ストリーム（９）を受け取り、それにより前記個別データ・ストリーム（９）がデータ・バス方式で使用されることを特徴とする、請求項２乃至９のいずれか１項に記載の顕微鏡。
11. 画像取得のために試料（１２）をラスタ走査して照明し検出走査する試料照明及び検出器手段（４．１、４．２、４．３）と、前記照明及び検出器手段（４．１、４．２、４．３）を照明および検出のために制御し、検出信号を読み取り、その際に制御および読取りを、ラスタ走査を規定するピクセル・サイクルと同期して実施する、リアルタイム制御装置（３）と、前記制御装置（３）と前記照明及び検出器手段（４．１、４．２、４．３）の間に接続され、前記制御装置（３）とはパラレル双方向データ・ストリーム（５）を介し、また前記照明及び検出器手段（４．１、４．２、４．３）とはシリアル双方向データ・ストリーム（７）を介して通信し、そのためにパラレルからシリアルへの、および逆のデータ変換を実施するデータ・インタフェース（６）とを含むレーザ走査型顕微鏡（１）におけるデータ通信のための方法であって、
    前記照明及び検出器手段（４．１、４．２、４．３）と前記データ・インタフェース（６）の間の前記データ・ストリーム（７）が、データ・ビットおよびタイプ・ビットを有し、さらなるヘッダ・ビットまたはプロトコル・ビットは含まないデータ・パケット（１８、１９）から構成されており、
    前記データ・ビットが、前記照明及び検出器手段（４．１、４．２、４．３）からのデータを含み、前記タイプ・ビットがデータの種類を符号化したものであり、
    前記照明及び検出器手段（４．１、４．２、４．３）および前記制御装置（３）において、タイプ・ビットに符号化されるデータの種類に応じた処理に関する指標を含むタイプ情報が記憶され、前記照明及び検出器手段（４．１、４．２、４．３）および／または前記制御装置（３）が、送信の際にデータの種類に応じたタイプ情報に基づいてタイプ・ビットを設定し、前記制御装置（３）および／または前記照明及び検出器手段（４．１、４．２、４．３）が、タイプ評価の際に前記タイプ・ビットに基づいてデータの種類を決定し、データ・ビット中に符号化されたデータを決定されたデータの種類に従って処理する
    ことを特徴とする方法。
12. 前記照明及び検出器手段のために複数の個別モジュール（４．１、４．２、４．３）が使用され、前記シリアル・データ・ストリームが前記個別モジュール（４．１、４．２、４．３）のための複数の個別データ・ストリームに分割され、個別データ・ストリームがそれぞれデータ・ビットおよびタイプ・ビットから、さらなるヘッダ・ビットなしで構成されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 前記個別データ・ストリーム（９）がデータ・パケット（２０、２１、２２、２３）を含み、これらのデータ・パケットは、前記データ・ストリーム（７）のデータ・パケット（１８、１９）の一部分、好ましくは半分の長さであることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 複数の個別モジュール（３５、４０）が共通の１つの個別データ・ストリーム（９）に接続され、それをデータ・バス方式で利用し、その際、タイプ・ビットが、どの個別モジュール（３５、４０）がデータ・ビット中に符号化されたデータを処理しまたは送信するかを暗示的に規定することを特徴とする請求項１１または１２に記載の方法。
15. 個別データ・ストリームがバス方式で複数の個別モジュール（４．１、４．２、４．３）に結合されることを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の方法。
16. 前記照明及び検出器手段（４．１、４．２、４．３）において調整要素が使用され、前記調整要素が調整データを用いてピクセル・サイクルと非同期で制御され、および／または読み取られ、その際、前記調整データが前記データ・ストリームに埋め込まれることを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の方法。

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