WO2007098911A1 - Bedieneinheit für optische abbildungseinrichtungen - Google Patents

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WO2007098911A1
WO2007098911A1 PCT/EP2007/001643 EP2007001643W WO2007098911A1 WO 2007098911 A1 WO2007098911 A1 WO 2007098911A1 EP 2007001643 W EP2007001643 W EP 2007001643W WO 2007098911 A1 WO2007098911 A1 WO 2007098911A1
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WO
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module
operating unit
imaging device
basic
slots
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/001643
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English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Wagener
Thomas Belkner
Original Assignee
Carl Zeiss Mikrolmaging Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Carl Zeiss Mikrolmaging Gmbh filed Critical Carl Zeiss Mikrolmaging Gmbh
Publication of WO2007098911A1 publication Critical patent/WO2007098911A1/de
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/36—Microscopes arranged for photographic purposes or projection purposes or digital imaging or video purposes including associated control and data processing arrangements
    • G02B21/365—Control or image processing arrangements for digital or video microscopes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/24—Base structure
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/36—Microscopes arranged for photographic purposes or projection purposes or digital imaging or video purposes including associated control and data processing arrangements
    • G02B21/368—Microscopes arranged for photographic purposes or projection purposes or digital imaging or video purposes including associated control and data processing arrangements details of associated display arrangements, e.g. mounting of LCD monitor

Definitions

  • the invention relates to an operating unit for optical imaging devices, in particular for microscopes, equipped with operating elements for specifying settings which relate to the imaging of an object to be observed.
  • the operating units for optical imaging devices known from the prior art can essentially be assigned to two functional groups.
  • a first functional group includes, for example, control panels with control elements, from which control commands that activate motor functions are transmitted to the imaging device, for example to a microscope.
  • control panels can also be equipped with means for displaying the controllable functions and the control values reached in each case.
  • control elements on the imaging devices themselves from which at least partially the same functions can be activated, so that the operation directly on the imaging device, if required, but also separately from it is possible.
  • the disadvantage here is that the design of the controls and their arrangement on the control panel is not the design and arrangement of the controls is modeled, which are positioned directly on the imaging device.
  • a joystick is present, while the microscope horizontally arranged focusing drive is provided with encoders.
  • a second functional group comprises remote control units in which, for example, the focus and table drive control are modeled on the encoders and sensitive to use controls on an imaging device, such as microscopes of the company Leica and Nikon.
  • these control units do not provide any feedback as to whether a setting value predetermined by the operating unit has actually been set on the microscope. Disadvantageously, it is therefore necessary that the operator when working with such a microscope, both the control unit (to specify the set values) and the microscope (to control the set values) must have in mind.
  • the equipment expense is relatively high because controls are duplicated, namely on the imaging device itself and on the control unit.
  • the user does not have the opportunity, at his own discretion with the same controls selected settings either to make directly on the imaging device or from the control unit and to change this selection, depending on the object to be solved object observation task or his wishes variable adapt.
  • the invention has for its object to provide a control unit for optical imaging devices of the type mentioned, which allows the user a more flexible use of the imaging device. According to the invention this object is achieved with a control unit of the type described above, which further comprises in addition to the controls for specifying settings:
  • At least one module module with at least one operating element for specifying desired setting values
  • the basic module can be equipped with module components which make it possible to control all the functions of the imaging device from the operating unit, so that the imaging device is made of larger components. can be operated.
  • This also includes the possibility of installing the imaging device and the control unit in separate rooms, if it is useful or mandatory for the observation of certain objects.
  • display means for displaying the current settings related to the functions of the imaging device are provided on the module modules or on the basic module of the inventive operating unit, for example for displaying the current focus position, the current illuminance or the achieved actual position in the case of Positioning of the object in the coordinates X, Y and / or Z relative to the imaging optics.
  • the coordinate direction Z is aligned in the direction of the optical axis of the imaging optics.
  • the signals originating from the operating unit and corresponding to the desired setting values are transmitted to a control circuit in which these signals are converted into positioning commands for motor drives, for example for the drives which are connected to the object table on which the object to be imaged is stored is, for focusing drives, with lens or lens group are coupled to the imaging optics, or drives for the operation of screens or shutters in the illumination beam path for the purpose of influencing the illuminance.
  • each module module can be plugged onto one of the slots.
  • the individual module modules can be assigned slots on the basic module, that is, the slot for a particular module can not be freely selected, but each slot is related to the function of a particular, module module assigned to it.
  • the freely selectable or fixed predetermined assignment of the module modules to the slots can be realized by means of mechanical, positive-locking connectors, the shape of the connector either plugging any module module allows or just plugging a specific module module with a defined function.
  • the mechanical, positive-locking plug-in connections are combined with electrically conductive plug connections for signal transmission from the module modules to the basic module and vice versa.
  • the signals to be transmitted from the module modules to the basic module correspond to the desired setting values or the signals to be transmitted in the reverse direction to the current actual setting values.
  • the basic module there is also a signal connection between the basic module and the imaging device.
  • the signals triggered by the actuation of the adjusting element on the respective module module initially reach the basic module via the electrically conductive plug-in connection and are transmitted from there to the imaging device.
  • the signals corresponding to the current actual setting values are first transmitted by the imaging device to the basic module, then reach the relevant module module via the plug connection and are displayed there, provided the module module is equipped with display means.
  • the modular components are constructed in such a way that they can each be plugged in as a function of a right-handed or left-handed use so that an ergonomically favorable operation is possible. If, for example, the module module is equipped with a rotary encoder, then it can be provided that the module module is so attachable is that the encoder for the left-hander on the left side and for the right-handed person on the right side of the basic unit is available.
  • the operating unit is equipped with a touchscreen serving as both a display means and as an input element, in which the setting of setting values can be effected by touching a display surface.
  • a device for outputting differentiated acoustic signals can be present at the basic module of the operating unit and / or also at least one of the module modules, the acoustic signals being related to the setting values.
  • the acoustic signals provide the operator with information as to whether a certain setting value has been undershot, exceeded or exactly reached.
  • imaging devices of the type described if it is not only the basic module that has slots for the module components, but also the imaging device. It is then possible to optionally mount the modular components on the basic module or on the imaging device, and the operator can decide which settings from a greater distance, that is offset from the imaging device, or directly at the Imaging device to be made.
  • the controls on the module blocks can be designed in the form of buttons, encoders, sliders or in the form of scroll wheels.
  • Modules and controls may be present in such number and execution that the operation and display for all engine and coded components of the imaging device is possible.
  • FIG. 1 shows the simplified representation of the basic structure of the remote control unit according to the invention with module modules
  • FIG. 2 shows the basic structure according to Fig.l, but in a preferred embodiment, in which the module modules can be arranged either on the basic module of the operating unit or on the imaging device,
  • FIG. 3 shows an operating unit, consisting of the basic module and a module module for controlling a feed movement in the direction of the coordinate Z,
  • FIG. 4 shows an operating unit according to FIG. 3, but additionally equipped with a module module with a touchscreen, FIG.
  • FIG. 5 shows an operating unit according to Figure 4, but additionally equipped with a module module for adjusting the focus position, here to operate from the right
  • 6 shows the operating unit according to Figure 5, but here for operation from the left.
  • Fig.l an imaging device in the form of a microscope 1 and an associated control unit 2 are shown.
  • the presentation is greatly simplified, it serves only to explain the principle of operation.
  • the operating unit 2 is provided for presetting settings which relate to the imaging or observation of an object 3. Such settings are to be made on the microscope 1, such as for focusing the image, the position change of the object 3 relative to the lens 4 of the microscope 1 or also for adjusting the directed to the object 3, from a (not shown in the drawing) illumination unit outgoing illumination light.
  • controls are provided with which these settings can be specified.
  • a rotary encoder 5 with which the increase or decrease of the distance a between the object 3 and the lens 4 in the coordinate Z, i. in the direction of the optical axis of the lens 4, causes and thus the focus position relative to the object 3 can be influenced.
  • an actuator 6 which has two coaxially mounted, manually operated rotary encoder, the positioning of the object 3 relative to the lens 4 in the coordinates X and Y can be controlled.
  • a touch screen 7 is provided, which is suitable for displaying, for example, the adjustable and adjusted brightness values or illuminance levels, and to cause the change or correction of these values by touching the display surface.
  • the touchscreen 7 may be pivotally mounted so that it can be tilted by the viewer and thus operated and viewed in an ergonomically favorable position.
  • a signal connection 8 ensures that signals corresponding to the respectively preset setting values are transmitted from the operating unit 2 to the microscope 1 or the signals which correspond to the respective set values and are to be displayed on the touchscreen 7, for example, are transmitted from the microscope 1 to the operating unit 2 .
  • This signal connection is also indicated only symbolically and can be implemented both in the form of a wireless connection, a wired connection or as a combination of these two types of connection.
  • the operating unit is modular, i. It consists of a basic module 9, which is equipped with slots 10.1, 10.2 and 10.3.
  • the rotary encoder 5, the actuator 6 and the touch screen 7 are arranged on module blocks 11.1, 11.2 and 11.3, which can be plugged onto the slots 10.1, 10.2 and 10.3.
  • electrically conductive plug-in connections (not shown in the drawing) which ensure the signal transmission from the module module 11.1, 11.2 and 11.3 to the basic module 9 or conversely from the basic module 9 to the module modules 11.1, 11.2 and 11.3.
  • the operating unit 2 can be configured in response to the task to be solved with the microscope 1 so that an optimal operation is possible.
  • the operator can either either plug only the module module 11.1 with the rotary encoder 5 to influence the distance a on the basic module 9 and use this configuration as a control unit, or choose another configuration.
  • the module modules 11.1, 11.2 and 11.3 are permanently assigned to the slots 10.1, 10.2 and 10.3 or, alternatively, the slots 10.1, 10.2 and 10.3 for each of these module modules 11.1, 11.2 and 11.3 are freely selectable. The latter would require, however, that the electrically conductive and mechanical connectors are formed so that this universal Be Col- availability is guaranteed.
  • the microscope 1 has at least one slot which is suitable for accommodating one of the module components 11.1, 11.2 and 11.3.
  • module module 11.1 and 11.2 plugged onto the basic module 9 and thus the operating unit 2 are assigned, while the module block 11.3 is plugged into a slot 12.3 available there.
  • an L-shaped designed base body 9 can be seen, on which the module block 11.1 is attached to the encoder 5. 4 again shows the L-shaped main body 9 with the module module 11.1 and an additionally plugged onto the base body 9 module module 11.2 with the touch screen. 7
  • FIG. 5 shows an embodiment variant of the operating unit 2, in which the basic module 9 is equipped with the module component 11.1, the module component 11.2 and additionally with the module component 11.3.
  • the module module 11.3 here has recognizable the actuator 6.
  • FIG. 5 The operating unit according to Figure 5 is designed for operation from the right.
  • Figure 6 shows a control unit 2, which is designed for operation from the left.
  • the choice between an operability cheaper from the right or from the left is achieved by the slots 10.1, 10.2 and 10.3 on the basic module 9 of the control unit 2 or the slots 12.1, 12.2 and 12.3 on the microscope 1 are formed so that the module modules 11.1, 11.2 and 11.3 can be arranged for both the right and the left side operation.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bedieneinheit (2) für optische Abbildungseinrichtungen, insbesondere für Mikroskope, ausgestattet mit Bedienelementen (5, 6, 7) zur Vorgabe von Einstellungen, welche die Abbildung eines zu beobachtenden Objektes (3) betreffen. Eine solche Bedieneinheit (2) umfaßt weiterhin: Anzeigemittel für vorgegebene Soll-Einstellwerte und/oder - Anzeigemittel für die an der Abbildungseinrichtung aktuell erreichten Ist-Einstellwerte und Mittel zur Übertragung der den Soll- bzw. Ist-Einstellwerten entsprechenden Signale zwischen der Bedieneinheit (2) und der Abbildungseinrichtung. Sie ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch: mindestens einen Modulbaustein (11.1, 11.2, 11.3) mit wenigstens einem Bedienelement (5, 6, 7) zur Vorgabe von Soll-Einstellwerten, einen zur Aufnahme eines oder mehrerer solcher Modulbausteine (11.1, 11.2, 11.3) ausgebildeten Grundbaustein (9), und Vorrichtungen zur manuellen Kopplung von Modulbausteinen (11.1, 11.2, 11.3) mit dem Grundbaustein (9) und zur manuellen Trennung von Modulbausteinen (11.1, 11.2, 11.3) vom Grundbaustein (9).

Description

Bedieneinheit für optische Abbildungseinrichtungen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Bedieneinheit für optische Abbildungseinrichtungen, insbesondere für Mikroskope, ausgestattet mit Bedienelementen zur Vorgabe von Einstellungen, welche die Abbildung eines zu beobachtenden Objektes betreffen.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Bedieneinheiten für optische Abbildungseinrichtungen lassen sich im wesentlichen zwei Funktionsgruppen zuordnen.
Zu einer ersten Funktionsgruppe gehören beispielsweise Bedienpulte mit Bedienelementen, von denen aus Steuerbefehle, die motorische Funktionen aktivieren, an die Abbildungseinrichtung, etwa an ein Mikroskop, übermittelt werden. Solche Bedienpulte können zusätzlich auch mit Mitteln zur Anzeige der steuerbaren Funktionen und der jeweils erreichten Stellwerte ausgerüstet sein. Außerdem befinden sich an den Abbildungseinrichtungen selbst ebenfalls Bedienelemente, von denen aus zumindest zum Teil dieselben Funktionen aktiviert werden können, so daß die Bedienung unmittelbar an der Abbildungseinrichtung, bei Bedarf aber auch abgesondert davon möglich ist.
Nachteilig dabei ist, daß die Gestaltung der Bedienelemente sowie deren Anordnung am Bedienpult nicht der Gestaltung und Anordnung der Bedienelemente nachempfunden ist, die unmittelbar an der Abbildungseinrichtung positioniert sind. So ist beispielsweise zur Fokussierung des Strahlengangs eines Mikroskopobjektivs auf ein zu beobachtendes Objekt am Bedienpult ein Joystick vorhanden, während am Mikroskop ein waagerecht angeordneter Fokussiertrieb mit Drehgebern vorgesehen ist.
Eine zweite Funktionsgruppe umfaßt abgesetzte Bedieneinheiten, bei denen beispielsweise die Fokussier- und Tischantriebssteuerung den Drehgebern und feinfühlig zu bedienenden Einstellelementen an einer Abbildungseinrichtung nachempfunden sind, wie beispielsweise bei Mikroskopen der Firmen Leica und Nikon. Allerdings liefern diese Bedieneinheiten keine Rückmeldung darüber, ob ein von der Bedieneinheit aus vorgegebener Einstellwert am Mikroskop auch tatsächlich eingestellt wurde. Nachteiligerweise ist es daher erforderlich, daß der Bediener bei der Arbeit mit einem solchen Mikroskop sowohl die Bedieneinheit (zur Vorgabe der Einstellwerte) als auch das Mikroskop (zur Kontrolle der Einstellwerte) im Blick haben muß. Außerdem ist der gerätetechnische Aufwand verhältnismäßig hoch, da Bedienelemente doppelt vorhanden sind, nämlich an der Abbildungseinrichtung selbst und an der Bedieneinheit.
Weiterhin hat der Benutzer nicht die Möglichkeit, nach seinem eigenen Ermessen mit denselben Bedienelementen ausgewählte Einstelloptionen entweder unmittelbar an der Abbildungseinrichtung oder von der Bedieneinheit aus vornehmen zu können und diese Auswahl, je nach der zu lösenden Objekt-Beobachtungsaufgabe, zu ändern bzw. seinen Wünschen variabel anzupassen.
Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Bedieneinheit für optische Abbildungseinrichtungen der eingangs genannten Art zu schaffen, die dem Benutzer eine flexiblere Verwendung der Abbildungseinrichtung ermöglicht. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst mit einer Bedieneinheit der eingangs beschriebenen Art, die neben den Bedienelementen zur Vorgabe von Einstellungen weiterhin umfaßt:
- Anzeigemittel für vorgegebene • Soll-Einstellwerte und/oder
- Anzeigemittel für die an der Abbildungseinrichtung aktuell erreichten Ist-Einstellwerte,
- Mittel zur Übertragung der den Soll- bzw. Ist- Einstellwerten entsprechenden Signale zwischen der Bedieneinheit und der Abbildungseinrichtung,
- mindestens einen Modulbaustein mit wenigstens einem Bedienelement zur Vorgabe von Soll-Einstellwerten,
- einen zur Aufnahme eines oder mehrerer solcher Modulbausteine ausgebildeten Grundbaustein, und
- Vorrichtungen zur manuellen Kopplung von Modulbausteinen mit dem Grundbaustein und zur manuellen Trennung von Modulbausteinen vom Grundbaustein.
Damit ist es dem Bediener möglich, die Bedieneinheit modu- lar so zusammenzustellen, daß von dieser aus genau die Einstellungen vorgenommen werden können, die der Bediener von der Bedieneinheit vorzunehmen wünscht und wie es zur Lösung der jeweils gegebenen Aufgabe optimal ist. Aufbau und Zusammenstellung der Bedieneinheit können nach seinem Ermessen und seinen Wünschen entsprechend vorgenommen werden.
Im besonderen Fall kann der Grundbaustein mit Modulbausteinen bestückt werden, die es ermöglichen, alle Funktionen der Abbildungseinrichtung von der Bedieneinheit aus zu steuern, so daß die Abbildungseinrichtung aus größerer Ent- fernung bedient werden kann. Dies schließt auch die Möglichkeit der Aufstellung der Abbildungseinrichtung und der Bedieneinheit in getrennten Räumen ein, sofern es zur Beobachtung bestimmter Objekte sinnvoll oder auch vorgeschrieben ist.
Besonders vorteilhaft sind an den Modulbausteinen Bedienelemente vorgesehen zum Einstellen
— der Stärke des von einer Beleuchtungseinrichtung ausgehenden, auf das zu beobachtende Objekt gerichteten Beleuchtungslichtes, oder
- der Position des Objektes relativ zur Abbildungsoptik, mindestens in den Koordinaten X, Y und/oder Z eines Koordinatensystems X, Y, Z.
Ebenso ist es vom Vorteil, wenn an den Modulbausteinen oder am Grundbaustein der erfindungsgemäßen Bedieneinheit Anzeigemittel zur Anzeige der auf die Funktionen der Abbildungseinrichtung bezogenen aktuellen Einstellungen vorgesehen sind, wie beispielsweise zur Anzeige der aktuellen Fokusposition, der aktuellen Beleuchtungsstärke oder der erreichten Ist-Position bei der Positionierung des Objektes in den Koordinaten X, Y und/oder Z relativ zur Abbildungsoptik. Üblicherweise ist dabei die Koordinatenrichtung Z in Richtung der optischen Achse der Abbildungsoptik ausgerichtet.
Die von der Bedieneinheit ausgehenden, den Soll- Einstellwerten entsprechenden Signale werden an eine Ansteuerschaltung übermittelt, in der diese Signale in Stellbefehle für motorische Antriebe umgesetzt werden, so beispielsweise für die Antriebe, die mit dem Objekttisch in Verbindung stehen, auf dem das abzubildende Objekt abgelegt ist, für Fokussierantriebe, die mit Linsen oder Linsengrup- pen der Abbildungsoptik gekoppelt sind, oder für Antriebe zur Betätigung von Blenden oder Shuttern im Beleuchtungsstrahlengang zwecks Beeinflussung der Beleuchtungsstärke.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung weist der Grundbaustein der erfindungsgemäßen Bedieneinheit Steckplätze für die Modulbausteine auf, wobei jeder Modulbaustein auf einen der Steckplätze aufsteckbar ist.
Diesbezüglich kann vorgesehen sein, daß keine feste Zuordnung der Modulbausteine zu den einzelnen Steckplätzen vorgegeben ist, das heißt jeder der Modulbausteine kann auf irgendeinen der augenblicklich freien Steckplätze aufgesteckt werden und von dort aus seine Funktion erfüllen.
Alternativ dazu können den einzelnen Modulbausteinen jedoch Steckplätze am Grundbaustein zugeordnet sein, das heißt der Steckplatz für einen bestimmten Modulbausein ist nicht frei wählbar, sondern jeder Steckplatz steht in Beziehung zu der Funktion eines bestimmten, ihm zugeordneten Modulbausteins.
Die frei wählbare oder fest vorgegebene Zuordnung der Modulbausteine zu den Steckplätzen kann mittels mechanischer, formschlüssiger Steckverbindungen verwirklicht werden, wobei die Form der Steckverbindung entweder das Aufstecken jedes beliebigen Modulbausteins erlaubt oder nur das Aufstecken eines bestimmten Modulbausteins mit definierter Funktion.
In alternativen Ausführungen der Erfindung sind die mechanischen, formschlüssigen Steckverbindungen kombiniert mit elektrisch leitenden Steckverbindungen zur Signalübertragung von den Modulbausteinen zum Grundbaustein und umge- kehrt, wobei die von den Modulbausteinen zum Grundbaustein zu übertragenden Signale den Soll-Einstellwerten bzw. die in umgekehrter Richtung zu übertragenden Signale den aktuellen Ist-Einstellwerten entsprechen.
In diesem Falle besteht außerdem eine Signalverbindung zwischen dem Grundbaustein und der Abbildungseinrichtung. Die mit der Betätigung des Einstellelementes an dem jeweiligen Modulbaustein ausgelösten Signale erreichen dabei zunächst über die elektrisch leitenden Steckverbindung den Grundbaustein und werden von dort zur Abbildungseinrichtung übermittelt. Ebenso werden die den aktuellen Ist-Einstellwerten entsprechenden Signale von der Abbildungseinrichtung zunächst zum Grundbaustein übertragen, erreichen dann über die Steckverbindung den betreffenden Modulbaustein und werden dort angezeigt, sofern der Modulbaustein mit Anzeigemitteln ausgestattet ist.
Abweichend davon ist es denkbar, daß direkte Signalverbindungen zwischen jedem der Modulbausteine und der Abbildungseinrichtung bestehen, so daß die über den Grundbaustein verlaufenden Signalwege entfallen können. In diesem Fall sind dann lediglich mechanische Verbindungen zwischen den Modulbausteinen und dem Grundbaustein erforderlich, die beispielsweise als Schraubverbindungen ausgeführt sein können.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Modulbausteine so aufgebaut sind, daß sie in Abhängigkeit von einer rechts- oder linkshändigen Benutzung jeweils so aufgesteckt werden können, daß eine ergonomisch günstige Bedienung möglich ist. Ist z.B. der Modulbaustein mit einem Drehgeber ausgestattet, so kann vorgesehen sein, daß der Modulbaustein so aufsteckbar ist, daß der Drehgeber für den Linkshänder linksseitig und für den Rechtshänder rechtsseitig vom Grundbaustein greifbar ist.
Des weiteren hat es sich bewährt, wenn die Bedieneinheit mit einem sowohl als Anzeigemittel als auch als Eingabeelement dienenden Touchscreen ausgestattet ist, bei dem durch Berühren einer Anzeigefläche die Vorgabe von Einstellwerten erfolgen kann.
Ebenfalls optional kann am Grundbaustein der Bedieneinheit und/oder auch an mindestens einem der Modulbausteine eine Einrichtung zur Ausgabe differenzierter akustischer Signale vorhanden sind, wobei die akustischen Signale auf die Einstellwerte bezogen sind. So liefern die akustischen Signale den Bediener beispielsweise Informationen darüber, ob ein bestimmter Einstellwert unterschritten, überschritten oder exakt erreicht ist.
Ganz besonders vorteilhaft für die Benutzung von Abbildungseinrichtungen der beschriebenen Art ist es, wenn nicht nur der Grundbaustein Steckplätze für die Modulbausteine aufweist, sondern außerdem auch die Abbildungseinrichtung. Dann ist es möglich, die Modulbausteine wahlweise auf den Grundbaustein oder auf die Abbildungseinrichtung aufzustek- ken, und der Bediener kann zwecks Anpassung an die jeweils zu lösende Aufgabe entscheiden, welche Einstellungen aus größerer Entfernung, das heißt abgesetzt von der Abbildungseinrichtung, oder unmittelbar an der Abbildungseinrichtung vorgenommen werden sollen. Die Bedienelemente an den Modulbausteinen können in Form von Tasten, Drehgebern, Schiebereglern oder auch in Form von Scroll-Rädern ausgebildet sein.
Modulbausteine und Bedienelemente können in solcher Anzahl und Ausführung vorhanden sein, daß die Bedienung und Anzeige für alle motorischen und codierten Komponenten der Abbildungseinrichtung möglich ist.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen
Fig.l die vereinfachte Darstellung des prinzipiellen Aufbaus der erfindungsgemäßen, von der Abbildungseinrichtung abgesetzten Bedieneinheit mit Modulbausteinen,
Fig.2 den prinzipiellen Aufbau nach Fig.l, jedoch in einer bevorzugten Ausgestaltung, bei der die Modulbausteine wahlweise am Grundbaustein der Bedieneinheit oder an der Abbildungseinrichtung angeordnet werden können,
Fig.3 eine Bedieneinheit, bestehend aus dem Grundbaustein und einem Modulbaustein zur Steuerung einer Zustellbewegung in Richtung der Koordinate Z,
Fig.4 eine Bedieneinheit gemäß Fig.3, jedoch zusätzlich ausgestattet mit einem Modulbaustein mit einem Touchscreen,
Fig.5 eine Bedieneinheit gemäß Fig.4, jedoch zusätzlich ausgestattet mit einem Modulbaustein zur Einstellung der Fokusposition, hier zur Bedienung von rechts, Fig.6 die Bedieneinheit gemäß Fig.5, hier jedoch zur Bedienung von links.
In Fig.l sind eine Abbildungseinrichtung in Form eines Mikroskops 1 sowie eine zugehörige Bedieneinheit 2 dargestellt. Die Darstellung ist stark vereinfacht, sie dient lediglich der Erläuterung des Funktionsprinzips.
Die Bedieneinheit 2 ist zur Vorgabe von Einstellungen vorgesehen, welche die Abbildung bzw. Beobachtung eines Objektes 3 betreffen. Solche Einstellungen sind an dem Mikroskop 1 vorzunehmen, wie beispielsweise zur Scharfeinstellung der Abbildung, zur Positionsänderung des Objektes 3 relativ zum Objektiv 4 des Mikroskops 1 oder auch zur Einstellung des auf das Objekt 3 gerichteten, von einer (zeichnerisch nicht dargestellten) Beleuchtungseinheit ausgehenden Beleuchtungslichtes.
An der Bedieneinheit 2 sind Bedienelemente vorgesehen, mit denen diese Einstellungen vorgegeben werden können. So ist z.B. ein Drehgeber 5 vorhanden, mit dem die Erhöhung oder Verringerung des Abstandes a zwischen dem Objekt 3 und dem Objektiv 4 in der Koordinate Z, d.h. in Richtung der optischen Achse des Objektivs 4, veranlaßt und damit die Fokusposition relativ zum Objekt 3 beeinflußt werden kann. Mit einem Stellantrieb 6, der über zwei koaxial gelagerte, manuell zu betätigende Drehgeber verfügt, kann die Positionierung des Objektes 3 relativ zum Objektiv 4 in den Koordinaten X und Y gesteuert werden.
Weiterhin sei ein Touchscreen 7 vorgesehen, der dazu geeignet ist, beispielsweise die einstellbaren und eingestellten Helligkeitswerte bzw. Beleuchtungsstärken anzuzeigen und die Veränderung bzw. Korrektur dieser Werte durch Berührung der Anzeigenoberfläche zu veranlassen.
Der Touchscreen 7 kann beispielsweise schwenkbar angeordnet sein, so daß er vom Betrachter geneigt und damit in einer ergonomisch günstigen Position bedient und betrachtet werden kann.
Eine Signalverbindung 8 sorgt dafür, daß den jeweils vorgegebenen Einstellwerten entsprechende Signale von der Bedieneinheit 2 zum Mikroskop 1 übertragen werden bzw. die Signale, die den jeweils erzielten Einstellwerten entsprechen und beispielsweise am Touchscreen 7 angezeigt werden sollen, vom Mikroskop 1 zur Bedieneinheit 2 übertragen werden. Diese Signalverbindung ist ebenfalls nur symbolisch angedeutet und kann sowohl in Form einer drahtlosen Verbindung, einer drahtgebundenen Verbindung oder auch als Kombination dieser beiden Verbindungsarten ausgeführt sein.
Erfindungsgemäß ist die Bedieneinheit modular aufgebaut, d.h. sie besteht aus einem Grundbaustein 9, der mit Steckplätzen 10.1, 10.2 und 10.3 ausgestattet ist.
Der Drehgeber 5, der Stellantrieb 6 und der Touchscreen 7 sind an Modulbausteinen 11.1, 11.2 und 11.3 angeordnet, welche auf die Steckplätze 10.1, 10.2 und 10.3 aufsteckbar sind. Dabei sind der Grundbaustein 9 einerseits und die Modulbausteine 11.1, 11.2 und 11.3 andererseits mit formschlüssig miteinander korrespondierenden Steckverbindungen ausgestattet, die die Haltefunktion für die Modulbausteine 11.1, 11.2. und 11.3 auf dem Grundbaustein 9 übernehmen. Weiterhin sind (zeichnerisch nicht dargestellte) elektrisch leitende Steckverbindungen vorhanden, welche die Signalübertragung von den Modulbaustein 11.1, 11.2 und 11.3 zum Grundbaustein 9 bzw. umgekehrt vom Grundbaustein 9 zu dem den Modulbausteinen 11.1, 11.2 und 11.3 gewährleisten.
Damit wird erreicht, daß die mittels Drehgeber 5, Stellantrieb 6 oder Touchscreen 7 ausgelösten Einstellbefehle über die elektrisch leitenden Steckverbindungen zunächst zum Grundbaustein 9 gelangen und von dort über die Signalverbindung 8 an das Mikroskop 1 bzw. die jeweilige, in das Mikroskop 1 integrierte, mit einem zugeordneten Stellantrieb verbundene Ansteuerschaltung weitergegeben werden.
Damit wird vorteilhaft erreicht, daß der Benutzer nicht nur die Bedieneinheit 2 getrennt vom Mikroskop 1 verwenden kann, sondern die Bedieneinheit 2 in Abhängigkeit von der mit dem Mikroskop 1 zu lösenden Beobachtungsaufgabe so konfiguriert werden kann, daß eine optimale Bedienung möglich ist. So kann der Bediener wahlweise entweder nur den Modulbaustein 11.1 mit dem Drehgeber 5 zur Beeinflussung des Abstandes a auf den Grundbaustein 9 aufstecken und diese Konfiguration als Bedieneinheit benutzen, oder auch eine andere Konfiguration wählen.
Dabei ist es denkbar, daß die Modulbausteine 11.1, 11.2 und 11.3 den Steckplätzen 10.1, 10.2 und 10.3 fest zugeordnet sind oder, alternativ dazu, die Steckplätze 10.1, 10.2 und 10.3 für jeden dieser Modulbausteine 11.1, 11.2 und 11.3 frei wählbar sind. Letzteres würde allerdings erfordern, daß die elektrisch leitenden und mechanischen Steckverbindungen so ausgebildet sind, daß diese universelle Bestück- barkeit gewährleistet ist. In einer vorteilhaften Ausgestaltung, die, ebenfalls prinzipiell, in Fig.2 dargestellt ist, weist das Mikroskop 1 mindestens einen Steckplatz auf, der zur Aufnahme eines der Modulbausteine 11.1, 11.2 und 11.3 geeignet ist.
So sind in Fig.2 am Mikroskop 1, analog zu den Steckplätzen 10.1, 10.2 und 10.3 am Grundbaustein 9 der Bedieneinheit 2, drei Steckplätze 12.1, 12.2 und 12.3 zur Aufnahme der Modulbausteine 11.1, 11.2 und 11.3 vorgesehen. Der Bediener des Mikroskops 1 kann sich in diesem Fall entscheiden, ob er einen oder mehrere der Modulbausteine 11.1, 11.2 und 11.3 auf den Grundbaustein 9 aufsteckt und von dort aus die Einstellungen vorgibt oder einen oder mehrere der Modulbausteine 11.1, 11.2 und 11.3 auf die Steckplätze 12.1, 12.2 und 12.3 am Mikroskop 1 aufsteckt und die Einstellungen unmittelbar am Mikroskop 1 vornimmt.
Fig.2 zeigt hier lediglich beispielhaft, daß die Modulbausteine 11.1 und 11.2 auf den Grundbaustein 9 aufgesteckt und damit der Bedieneinheit 2 zugeordnet sind, während der Modulbaustein 11.3 auf einen dort verfügbaren Steckplatz 12.3 aufgesteckt ist.
Fig.3, Fig.4, Fig.5 und Fig.6 zeigen jeweils detaillierte Ausführungsvarianten für die Bedieneinheit 2.
So ist in Fig.3 ein L-förmig gestalteter Grundkörper 9 zu erkennen, an dem der Modulbaustein 11.1 mit dem Drehgeber 5 aufgesteckt ist. Fig.4 zeigt wiederum den L-förmigen Grundkörper 9 mit dem Modulbaustein 11.1 und einem zusätzlich auf den Grundkörper 9 aufgesteckten Modulbaustein 11.2 mit dem Touchscreen 7.
In Fig.5 ist eine Ausführungsvariante der Bedieneinheit 2 dargestellt, bei der der Grundbaustein 9 mit dem Modulbaustein 11.1, dem Modulbaustein 11.2 und zusätzlich mit dem Modulbaustein 11.3 bestückt ist. Der Modulbaustein 11.3 weist hier erkennbar den Stellantrieb 6 auf.
Die Bedieneinheit nach Fig.5 ist für die Bedienung von rechts ausgelegt. Im Vergleich dazu zeigt Fig.6 eine Bedieneinheit 2, die zur Bedienung von links ausgelegt ist. Die Wahlmöglichkeit zwischen einer Bedienbarkeit günstiger von rechts oder von links wird erreicht, indem die Steckplätze 10.1, 10.2 und 10.3 am Grundbaustein 9 der Bedieneinheit 2 oder auch die Steckplätze 12.1, 12.2 und 12.3 am Mikroskop 1 so ausgebildet sind, daß die Modulbausteine 11.1, 11.2 und 11.3 sowohl für die rechts- als auch für die linksseitige Bedienung angeordnet werden können.
Bezugszeichenlistβ
1 Mikroskop
2 Bedieneinheit
3 Objekt
4 Objektiv
5 Drehgeber
6 Stellantrieb
7 Touchscreen
8 SignalVerbindung
9 Grundbaustein
10.1, 10.2, 10.3 Steckplätze
11.1, 11.2, 11.3 Modulbausteine
12.1, 12.2, 12.3 Steckplätze
Abstand

Claims

Patentansprüche
Bedieneinheit für eine optische Abbildungseinrichtung, insbesondere für ein Mikroskop (1), ausgestattet mit Bedienelementen (5, 6, 7) zur Vorgabe von Einstellungen, welche die Abbildung eines Objektes (3) mit der Abbildungseinrichtung betreffen, mit Anzeigemitteln für vorgegebene Soll-Einstellwerte und/oder mit Anzeigemitteln für die an der Abbildungseinrichtung aktuell erreichten Ist-Einstellwerte, und mit Mitteln zur Übertragung von die Einstellungen betreffenden Signalen zwischen der Bedieneinheit (2) und der Abbildungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedieneinheit (2) umfaßt: mindestens einen Modulbaustein (11.1, 11.2, 11.3) mit wenigstens einem Bedienelement (5, 6, 7) zur Vorgabe von Soll-Einstellwerten, einen zur Aufnahme eines oder mehrerer Modulbausteine
(11.1, 11.2, 11.3) ausgebildeten Grundbaustein (9), und
Vorrichtungen zur manuellen Kopplung der Modulbausteine
(11.1, 11.2, 11.3) mit dem Grundbaustein (9) und zur manuellen Trennung der Modulbausteine (11.1, 11.2,
11.3) vom Grundbaustein (9).
Bedieneinheit nach Anspruch 1, bei der an den Modulbausteinen Bedienelemente (5, 6, 7) vorgesehen sind zum Einstellen der Stärke des von einer Beleuchtungseinrichtung ausgehenden, auf das abzubildende Objekt (3) gerichteten Beleuchtungslichtes, oder der Position des Objektes (3) relativ zur Abbildungsoptik:, mindestens in einer der Koordinaten eines Koordinatensystems X, Y, Z.
3. Bedieneinheit nach Anspruch 2, bei der an den Modulbausteinen (11.1, 11.2, 11.3) oder am Grundbaustein (9) Anzeigemittel vorgesehen sind zur Anzeige der Ist-Position des Objektes (3) relativ zur Abbildungsoptik, und/oder der aktuellen Beleuchtungsstärke.
J. Bedieneinheit nach einem der vorgenannten Ansprüche, bei welcher der Grundbaustein (9) mehrere Steckplätze (10.1, 10.2, 10.3) für jeweils einen Modulbaustein (11.1, 11.2, 11.3) aufweist, und die Modulbausteine (11.1, 11.2, 11.3) auf die Steckplätze (10.1, 10.2, 10.3) aufsteckbar sind, wobei Modulbausteine (11.1, 11.2, 11.3) und Steckplätze (10.1, 10.2, 10.3) hinsichtlich bestimmter Einstellungen einander zugeordnet sind.
3. Bedieneinheit nach Anspruch 4, bei der die Steckplätze (10.1, 10.2, 10.3) Mittel zur mechanischen Verbindung der Modulbausteine (11.1, 11.2, 11.3) mit dem Grundbaustein (9) aufweisen und
Sende- und Empfangseinrichtungen zur drahtlosen Signalübertragung zwischen jedem der Modulbausteine (11.1, 11.2, 11.3) und der Abbildungseinrichtung oder Kabelverbindungen zur drahtgebundenen Signalübertragung zwischen jedem der Modulbausteine (11.1, 11.2, 11.3) und der Abbildungseinrichtung vorhanden sind.
6. Bedieneinheit nach Anspruch 4, bei der die Steckplätze (10.1, 10.2, 10.3) Mittel zur mechanischen Verbindung der Modulbausteine (11.1, 11.2, 11.3) mit dem Grundbaustein (9) aufweisen und
- elektrisch leitende Steckverbindungen zur Signalübertragung zwischen dem jeweiligen Modulbaustein (11.1, 11.2, 11.3) und dem Grundbaustein (9) und
- Sende- und Empfangseinrichtungen zur drahtlosen Signalübertragung zwischen dem Grundbaustein (9) und der Abbildungseinrichtung oder
- Kabelverbindungen zur drahtgebundenen Signalübertragung zwischen dem Grundbaustein (9) und der Abbildungseinrichtung vorhanden sind.
7. Bedieneinheit nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei der die Modulbausteine (11.1, 11.2, 11.3) zwecks Auswahl einer ergonomisch günstigen Bedienung wahlweise für Rechts- oder Linkshänder auf den Grundbaustein (9) aufsteckbar sind.
8. Bedieneinheit nach einem der vorgenannten Ansprüche mit mindestens einem sowohl als Anzeigemittel als auch als Eingabeelement dienenden Touchscreen (7) , bei dem durch Berührung einer Anzeigefläche die Vorgabe von Einstellwerten möglich ist.
9. Bedieneinheit nach einem der vorgenannten Ansprüche, bei der am Grundbaustein (9) und/oder an mindestens einem der Modulbausteine (11.1, 11.2, 11.3) eine Einrichtung zur Ausgabe akustischer, auf die Einstellwer- te an der Abbildungseinrichtung bezogener Signale vorhanden ist.
10. Bedieneinheit nach Anspruch 9, bei welcher die akustischen Signale auf die Unterschreitung, Überschreitung oder das exakte Erreichen der Soll-Einstellwerte bezogen sind.
11. Bedieneinheit nach einem der vorgenannten Ansprüche, bei welcher
Sowohl der Grundbaustein (9) Steckplätze (10.1, 10.2, 10.3) als auch die Abbildungseinrichtung Steckplätze (12.1, 12.2, 12.3) für mindestens einen der Modulbausteine (11.1, 11.2, 11.3) aufweist, und
- die Modulbausteine (11.1, 11.2, 11.3) wahlweise auf die Steckplätze (10.1, 10.2, 10.3) am Grundbaustein (9) oder auf die Steckplätze (12.1, 12.2, 12.3) an der Abbildungseinrichtung aufsteckbar sind.
12. Bedieneinheit nach einem der vorgenannten Ansprüche, bei welcher die Bedienelemente (5, 6, 7) an den Modulbausteinen (11.1, 11.2, 11.3) in Form von Tasten, Drehgebern, Schiebereglern oder Scroll-Rädern ausgebildet sind.
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