(57)【要約】    【課題】顕微鏡において、顕微鏡の操作が人間工学的で、効率的で、簡単であるように改良する。    【解決手段】検出光路（３６）に、被検物の像とともに顕微鏡（２１）の接眼レンズ（３３）にて生成可能な顕微鏡操作面（２８）の像を重畳可能である。操作者と顕微鏡操作面（２８）とのインタラクションのために少なくとも１つの操作装置（１，１４）が設けられている。    【選択図】図５
2005037941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接眼レンズ（３３）と、被検物の照明に用いる照明光路（３５，３７）と、被検物を結像させる検出光路（３６）とを備えた顕微鏡において、
検出光路（３６）に、被検物の像とともに顕微鏡（２１）の接眼レンズ（３３）にて生成可能な顕微鏡操作面（２８）の像を重畳可能であること、
操作者と顕微鏡操作面（２８）とのインタラクションのために少なくとも１つの操作装置（１，１４）が設けられていること、
を特徴とする顕微鏡。
【請求項２】
有利にはカメラを接続可能なドキュメンテーション出力部（３４）が設けられ、顕微鏡操作面（２８）の像を被検物の像とともにドキュメンテーション出力部（３４）にて生成可能であることを特徴とする、請求項１に記載の顕微鏡。
【請求項３】
顕微鏡操作面（２８）の像を、透過性があって光源の光により透過照明可能にまたは背景照明方式に構成されたＬＣＤディスプレイまたはＴＦＴディスプレイにより生成可能であり、顕微鏡操作面（２８）が、操作装置（１，１４）を用いてコンピュータのコンピュータマウスに比較しうるように選定可能なメニューガイド、シンボル、および／またはアイコンを有していることを特徴とする、請求項１または２に記載の顕微鏡。
【請求項４】
被検物の像および／または顕微鏡操作面（２８）の像の明るさを有利には自動的に調整する輝度調整部が設けられていること、操作装置（１，１４）が顕微鏡の作動パラメータを設定するために設けられ、タッチパッド、タッチスクリーン、コンピュータマウス、および／またはトラックボールを有し、特に少なくとも１つのスイッチ、キースイッチ（１５，１６）、および／または調整ホイール（１７）を有していることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一つに記載の顕微鏡。
【請求項５】
操作装置（１，１４）が顕微鏡の作動パラメータを設定するために設けられ、それぞれ軸線（２）のまわりに回転可能に配置される少なくとも２つの操作要素（３，４）を備えた作業要素（１）を有し、操作要素（３，４）の軸線（２）が作動位置においてほぼ鉛直方向に配置され、２つの操作要素（３，４）が鉛直方向に上下に配置され、他の軸線（５）のまわりに回転可能に配置される他の操作要素（６）が設けられ、該他の操作要素（６）の軸線（５）が作動位置においてほぼ鉛直方向または水平方向に配置されていること、それぞれたとえば調整ボタンまたは調整ホイールの形状に形成された３つの操作要素（３，４，６）の操作を操作者が片手で同時に可能であるように、作業要素（１）の操作要素（３，４，６）の間隔が選定されていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一つに記載の顕微鏡。
【請求項６】
操作装置（１）が顕微鏡（２１）から空間的に分離して構成され、操作装置（１）の操作要素（３，４，６）により、回転に依存し且つ顕微鏡（２１）に伝送可能な信号を生成可能であること、操作装置（１，１４）と顕微鏡（２１）に付設された制御ユニット（２６）との間での情報交換が、電気的または光学的な接続線（２０）により行われ、または、操作装置（１，１４）と顕微鏡（２１）に付設された受信ユニットとの間での情報交換が電磁波により行われ、特に電波または赤外線光の形態で行われること、制御ユニット（２６）または受信ユニットが生成された信号を処理して制御信号および／または調整信号を生成させ、この制御信号および／または調整信号を顕微鏡（２１）の対応する調整要素および／または制御要素および／またはアクチュエータに送ること、伝動アッセンブリおよび／または制御可能なアッセンブリ（２２，２３）および／または制御ユニット（２６）が、特に顕微鏡（２１）のスタンドに組み込まれて設けられていることを特徴とする、請求項５に記載の顕微鏡。
【請求項７】
作業要素（１）の、上下に配置されている２つの操作要素（３，４）の間に、ほぼ水平方向に配置される部材（７）であって有利には板を有している前記部材（７）が設けられ、この部材（７）に前記２つの操作要素（３，４）が回転可能に配置されていること、前記部材（７）の上方にして作業要素（１）の他の２つの操作要素（３，４）に対し側方にずらして他の操作要素（６）が回転可能に配置されていることを特徴とする、請求項４から６までのいずれか一つに記載の顕微鏡。
【請求項８】
操作装置（１，１４）を移動可能に配置するためのベース部材（１３）が設けられ、操作者による操作装置（１，４）とベース部材（１３）との相対運動を操作装置（１，１４）を用いて実施可能であり、前記相対運動に基づき方向信号および／または位置決め信号を生成可能であること、操作装置（１，１４）がトラックボールまたはコンピュータマウス（１４）を有し、前記方向信号および／または位置決め信号をトラックボールまたはコンピュータマウス（１４）により生成可能で、且つ顕微鏡に伝送可能であることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一つに記載の顕微鏡。
【請求項９】
コンピュータマウス（１４）を操作者が使用していないときにコンピュータマウス（１４）とベース部材（１３）との機械的接触または光学的接触を中断させる手段（１８）が設けられていること、コンピュータマウス（１４）とベース部材（１３）との機械的接触を中断させる手段（１８）が、コンピュータマウス（１４）を少なくとも部分的にベース部材（１３）から持ち上げる弾性体を有し、コンピュータマウス（１４）とベース部材（１３）との光学的接触を中断させる手段（１８）が、コンピュータマウス（１４）とベース部材（１３）との間にしてその中断位置においてコンピュータマウス（１４）に対し位置固定して取り付け可能な絞りを有していることを特徴とする、請求項８に記載の顕微鏡。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか一つに記載の顕微鏡の操作方法において、
顕微鏡（２１）の顕微鏡対物レンズ（２３）に対する被検物の相対的な位置決めを、操作者により操作装置（１，１４）を用いて行うことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接眼レンズと、被検物の照明に用いる照明光路と、被検物を結像させる検出光路とを備えた顕微鏡およびその操作方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の顕微鏡は従来より実際に知られている。顕微鏡を操作するため、顕微鏡スタンドには複数個の操作要素が設けられている。これらの操作要素はたとえば回転ノブの形態に構成され、被検物を合焦面に位置決め或いは合焦させる。スイッチを用いると、たとえば被検物照明用の光源をオンオフさせることができる。レバーを用いるとフィルタスライダの操作が可能になり、種々のフィルタを顕微鏡の照明光路または検出光路内へ持ち来たすことができる。
【０００３】
顕微鏡の構造形式によっては、いくつかの操作機能或いはすべての操作機能を電動化することができ、その結果顕微鏡をたとえば該顕微鏡に接続されるコンピュータを介して（遠隔）操作することができる。
【０００４】
しかしながら、特に未熟な操作者にとっては、顕微鏡の操作は効率的且つ人間工学的とはおよそ言えるものではない。通常顕微鏡の操作者は、被検物の観察を開始するにあたって、接眼レンズを通じてまず被検物を見て位置調整を行う。すなわち操作者は被検物を合焦させて合焦面内に位置決めさせ、操作者に興味のある被検物領域が顕微鏡対物レンズを介して接眼レンズに結像されるようにする。この場合操作者は、顕微鏡スタンドの種々の個所に取り付けられている多数の操作要素を操作しなければならない。これら多数の操作要素を掴むために操作者は頭や目を何度も接眼レンズからそらして操作要素の方向に視線を向けなければ、操作要素を手で掴んで操作することができない。これは時間浪費的であり、疲労を伴うものであり、人間工学的ではない。顕微鏡の操作者が経験未熟であれば、誤って間違ったレバーを操作して所望の結果が得られないことがあるので、顕微鏡の誤操作が頻繁に発生する。しかし経験を積んだ操作者でも、研究室にある顕微鏡が異なる製造業者のものであったり、同じ製造業者の顕微鏡でも型式やグレードが異なっていれば、誤操作が生じることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、冒頭で述べた種類の顕微鏡において、顕微鏡の操作が人間工学的で、効率的で、簡単であるように改良することである。さらに本発明は、顕微鏡を操作するための方法において、人間工学的で、効率的であり、簡潔であるような方法を提供することをも課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、請求項１に記載の顕微鏡を特徴とするものである。それによれば、検出光路に、被検物の像とともに顕微鏡の接眼レンズにて生成可能な顕微鏡操作面の像を重畳可能であること、操作者と顕微鏡操作面とのインタラクションのために少なくとも１つの操作装置が設けられていることを特徴としている。
【０００７】
本発明によれば、顕微鏡操作面の使用個所において、たとえば顕微鏡の接眼レンズにおいて、直接被検物の像と該被検物の像に重畳される顕微鏡操作面の像とが操作者に提供されるので、基本的に簡単な操作が可能になる。これにより操作者は、被検物を観察している間、操作装置（たとえばコンピュータマウスの形状に構成することができる）を介して顕微鏡操作面と対話する（インタラクション）ことにより、目を接眼レンズからそらすことなく顕微鏡を操作することが可能になる。この場合インタラクションは、操作装置を用いて顕微鏡操作面内に位置決め可能であるようなある種のマウスポインタが操作者のために顕微鏡操作面に表示されるようにして行うことができる。操作装置に設けたキースイッチを操作することにより、たとえば顕微鏡操作面に表示される特定の顕微鏡作動モードを選定でき、電動式の顕微鏡によりこの作動モードを設定することができる。したがって経験未熟な操作者でも、目を接眼レンズからそらすことなく効率的に且つ人間工学的に顕微鏡を操作することができる。顕微鏡操作面を直感的に構成することにより、操作を簡単に習得できる。
【０００８】
特に有利な実施形態によれば、顕微鏡はドキュメンテーション出力部を有し、この場合顕微鏡操作面の像は被検物の像とともにこのドキュメンテーション出力部にて生成可能である。ドキュメンテーション出力部にはたとえばカメラを接続でき、有利にはＣＣＤカメラ或いはビデオカメラの形態で接続できる。このようなカメラを設けると、被検物の像を顕微鏡操作面の像とともに表示し、重畳した像をコンピュータモニターまたはビデオカメラで再生できるので、操作者は目を顕微鏡の接眼レンズに注視させる必要がなく、顕微鏡の完全な遠隔操作が可能である。他方、再生した一連の像を適宜記憶させれば、被検物検出の際の顕微鏡の作動パラメータが記録（ドキュメンテーション）される。
【０００９】
顕微鏡操作面のこのような像は、たとえばＬＣＤディスプレイまたはＴＦＴディスプレイで生成させることができる。像の反射部またはカップリング部は顕微鏡の光路内の適当な個所、有利には検出光路の中間像面に対応する面に設定される。ＬＣＤディスプレイまたはＴＦＴディスプレイは背景照明方式にまたは透過照明可能に構成されていることができ、後者の場合には光源の光によって照射される。本発明による顕微鏡をこのように構成することにより、操作者は顕微鏡のすべての作動パラメータを設定でき、或いは、目を接眼レンズからそらすことなく顕微鏡を操作できる。これにより簡単で、直接的な、非常に効率的な顕微鏡操作が可能であるので極めて有利である。
【００１０】
具体的には、顕微鏡操作面は、操作装置を用いてコンピュータのコンピュータマウスに比較しうるように選定可能なメニューガイド、シンボル、および／またはアイコンを有している。このような処置は、主に、特に受光式蛍光検査の際に被検物の検査或いは被検物の像表示を阻害しないようにするために用いる。顕微鏡操作面の像は、顕微鏡の操作者側からの命令で切ることもできる。
【００１１】
被検物の像および／または顕微鏡操作面の像の明るさ調整部を設けて、一方の像の他方の像に対する過剰照射を阻止するようにするのが有利である。明るさの調整は自動的に実施可能であるか、或いは操作者が操作装置で設定できるようにするのが有利である。
【００１２】
有利な実施形態では、操作装置は顕微鏡の作動パラメータを設定するために設けられ、タッチパッド、タッチスクリーン、コンピュータマウス、および／またはトラックボールを有し、特に少なくとも１つのスイッチ、キースイッチ、および／または調整ホイールを有している。この限りでは、コンピュータマウスは従来の市販のコンピュータマウスである。
【００１３】
特に有利な実施形態では、操作装置は顕微鏡の作動パラメータを設定するために設けられ、それぞれ軸線のまわりに回転可能に配置される少なくとも２つの操作要素を備えた作業要素を有している。この場合、操作要素の軸線は作動位置においてほぼ鉛直方向に配置され、その際２つの操作要素は鉛直方向に上下に配置され、他の軸線のまわりに回転可能に配置される他の操作要素が設けられている。この他の操作要素の軸線は作動位置においてほぼ鉛直方向または水平方向に配置されている。
【００１４】
この種の作業要素は、特に機械的に駆動される顕微鏡テーブルで使用され、顕微鏡テーブルに直接配置される。このような作業要素を用いると、顕微鏡テーブルの位置または顕微鏡テーブル上にある被検物担持体の位置をｘ方向およびｙ方向に位置調整できる。この作業要素は通常のように２つの回転ノブまたは操作要素を有しており、回転ノブまたは操作要素は鉛直方向に上下に配置され、その回転軸線は同軸に配置されている。顕微鏡テーブルの上部回転ノブを用いると、被検物を１つの位置に位置決めでき、下部回転ノブを用いると、これに対し垂直な位置に位置決めできる。この場合操作要素の回転は、同軸に配置された軸または中空軸により、顕微鏡テーブルの運動を実施するために設けられている顕微鏡テーブル機構へ伝達される。
【００１５】
被検物を合焦させるため、すなわち光軸に沿って顕微鏡対物レンズに対し相対的に位置決めするため、通常のごとく顕微鏡スタンドに、回転駆動される操作要素が設けられ、その回転軸線はほぼ水平方向に配置されている。この操作要素を用いると、顕微鏡テーブルまたは対物レンズを光軸に沿って位置決めすることができる。
【００１６】
基本的には、従来の顕微鏡に操作要素をこのように配置すると、互いに上下に配置されている２つの操作要素が通常のごとく顕微鏡テーブルを回転方向に沿ってｘ方向またはｙ方向に位置決めするために用いられ、回転方向の接線成分が実質的に顕微鏡テーブルの位置決め方向の同じ面内にあるので、操作者にとって機能的に重要であり、簡単に習得できる。被検部を合焦させるために用いられる操作要素も回転方向を有しており、その接線成分はとりわけ鉛直方向に指向しており、この回転方向に沿って最終的に被検物の合焦が行なわれる。
【００１７】
従来の技術から知られている操作要素を顕微鏡に配置すると、特に人間工学的な点で問題がある。すなわち、ほとんどの場合３つの操作要素の間隔が離れすぎているので、顕微鏡テーブルをｘ方向またはｙ方向に位置調整するためには、被検物を合焦させた後、操作者は手を他の２つの操作要素に運ばねばならない。このためには、とりわけ不慣れな操作者は、接眼レンズから目を離して顕微鏡テーブルの回転ノブがどこにあるかを確認しなければ、回転ノブを手で掴んで操作することができない。したがって、顕微鏡の効率的な作業が可能になるのはかなりの習熟段階を経た後であり、すなわち操作者がいわば操作要素を見ずにこれを掴んで操作できるようになるまで効率的な作業は不可能である。
【００１８】
それ故、特に有利な実施形態では、作業要素の３つの操作要素の間隔は、これら３つの操作要素の操作を操作者が片手で同時に可能であるように選定されている。したがって操作は操作者の片手で可能であり、互いに離間している操作要素を握りしめたり、手の面倒な位置決めを必要としない。たとえば、本発明による作業要素の３つの操作要素のうちの１つは親指で操作でき、他の２つの操作要素はそれぞれ人差し指と中指で同時に操作できる。このように作業要素は特に有利な態様で人間工学的に構成されており、顕微鏡による効率的な作業が可能である。
【００１９】
これまで機械駆動式の顕微鏡テーブルを備えた顕微鏡で作業をしていた操作者は、操作要素を上記のごとく配置することにより、全く有利な態様で、電動式の顕微鏡で難なく作業することができる。したがって、ほとんどの場合、顕微鏡の操作にはわずかな習熟期間しか必要でなく、顕微鏡操作に簡単に習熟できるので有利である。
【００２０】
一般的に言えば、対象物が３次元で位置決めされるような機器であれば、他の機器に対しても作業要素を操作のために使用できる。この限りでは、操作要素によって発生した信号は機器の制御装置へ送られ、或いは直接機器に送られ、その際作業要素は機器とは空間的に切り離して構成されていてよい。
【００２１】
さて、操作要素は通常顕微鏡に直接配置されるので、場合によってはその操作が操作者の不意の運動を振動という形で顕微鏡に伝えることがあり、被検物の正常な位置決めが困難になったり、或いは不可能な場合がある。たとえば顕微鏡にパッチクラム(Patch-Clam)用の補助的なマニピュレータが取り付けられている場合には、顕微鏡に設けられている操作要素にアクセスすることは困難であり、或いはおよそ不可能である。このような場合には、作業要素を顕微鏡から機械的に切り離した、顕微鏡の「遠隔操作」が必要である。
【００２２】
それ故、操作装置を顕微鏡から空間的に切り離した構成が有利である。その結果、機械的に切り離した顕微鏡操作が可能である。このように、たとえば顕微鏡操作者の手の不意な運動によって発生して顕微鏡に伝えられる振動を、機械的な切り離しによって顕微鏡に伝えられないようにするのが有利である。好ましくは、操作装置または作業要素の操作要素により、回転に依存して顕微鏡に伝送可能な信号を発生させるのがよい。
【００２３】
操作装置を顕微鏡から機械的に切り離すためには、「遠隔操作」要素は電動化もしくは自動化して構成されている必要がある。したがって、たとえば顕微鏡テーブルか、或いは顕微鏡テーブル上に設けられる被検物ホールダがモータで駆動され、よって遠隔制御可能に構成されていてよい。さらに、顕微鏡テーブル或いは対物レンズは光軸に沿ってモータで駆動されて位置決めされる。場合によっては、対物レンズの自動交換を設けてもよい。
【００２４】
有利な実施形態では、作業要素の、上下に配置されている２つの操作要素の間に、ほぼ水平方向に配置される部材が設けられ、この部材に前記２つの操作要素が回転可能に配置される。この部材は、操作要素用の適当な軸受または固定手段以外に、操作要素によって発生する電気信号を伝送させるための導線を収容することができる。前記部材は作業要素の基礎部材に固定されていてよい。基礎部材は箱状に構成され、或いは、人間工学的なデザインを有するように構成され、および／または、操作者の片手を載せる載置部または支持部を有していてよい。特に操作要素が水平方向に配置される部材だけに回転可能に配置されている場合には、ほぼすべての側から操作要素への自由なアクセスが保証され、これは操作を簡単にするうえで有益である。具体的には前記部材は板を有していてよく、或いは板の形状に構成されていてよい。
【００２５】
特に有利な実施形態では、前記部材の上方にして作業要素の他の２つの操作要素に対し側方にずらして他の操作要素が回転可能に配置されている。この他の操作要素は異なるサイズを有しているのが有利であり、その結果操作者にとっては、この他の操作要素が上下に配置されている２つの操作要素とは異なる顕微鏡作動パラメータの設定に用いられるということを視覚的にも触覚的にも確認することができる。
【００２６】
具体的には、作業要素の操作要素は調整ノブまたは調整ホイールを有することができる。調整ノブまたは調整ホイールは実質的に筒状または円錐状の形状を有していてよい。操作要素は楕円形の一部分に相当する形状であってもよい。特に１つの操作要素の表面は掴みやすいように構成されていてよく、例えば金属から成る溝付きの調整ノブ、或いはゴムから成る調整ホイールを有することができる。
【００２７】
特に有利な実施形態では、互いに上下に配置されている操作要素の２つの軸線は実質的に同軸に配置されている。したがって、従来の機械駆動式顕微鏡テーブルの操作要素に比較しうる配置構成が与えられており、その結果従来の顕微鏡の操作者は、本発明による作業要素による顕微鏡操作に短時間で慣れるので有利である。２つの操作要素の径は実質的に等しいのが有利である。
【００２８】
作業要素は少なくとも１つのスイッチを有している。スイッチは特にキースイッチおよび／または切換えスイッチの形態で構成されていてよい。たとえば、ランプ輝度を変化させるための２つのキースイッチを設けることができる。さらに、電動で回転可能な対物レンズレボルバーにより他の対物レンズを顕微鏡光路内へ挿入させるための１つまたは２つのキースイッチを設けてもよい。また、顕微鏡の異なる作動モード間での切換え（たとえば透過光モードから蛍光モードへの切換え）を生じさせる１つのキースイッチを設けてもよい。キースイッチは基礎部分に配置するか、或いは作業要素の複数個の操作要素のうちの少なくとも一つに配置される。
【００２９】
３つの操作要素とスイッチとの間隔は、これら３つの操作要素とスイッチとの操作を操作者が片手で同時に行えるように選定するのが有利である。この処置により顕微鏡の簡単で効率的な操作が可能になるので有利である。
【００３０】
たとえば、操作装置を移動可能に配置するためのベース部材が設けられている場合、および、操作者が操作装置を用いて該操作装置とベース部材との相対運動を実施可能である場合、顕微鏡の操作のために用いる他の信号を操作装置により発生させることができる。操作装置とベース部材との前記相対運動により方向信号および／または位置決め信号を発生させることができ、この方向信号および／または位置決め信号によりたとえば電動式の顕微鏡テーブルをｘ方向および／またはｙ方向に制御することができる。この種の顕微鏡操作は、コンピュータマウスの操作の際の操作者インタラクションと比較することができる。このようにして、操作装置により、顕微鏡の操作に利用可能な、方向および距離に関わる信号を発生させることができる。操作者が異なる種類の入力形態を選択できるようにするのが有利であり、その結果操作者は、互いに上下に配置される２つの操作要素を用いるか、或いは、操作装置とベース部材との相対運動を利用するかして、顕微鏡テーブルにより被検物をｘ方向および／またはｙ方向に制御することが可能になる。このような切換えは、操作装置に設けたキースイッチを用いて行うことができる。
【００３１】
上記の相対運動は、操作者が片手でコンピュータマウスにおいて実施できるようにするのが有利である。すなわち操作者が手でコンピュータマウスを移動させると、コンピュータマウスと操作装置との関係により操作装置も自動的に一緒に移動する。具体的には、作業要素の操作要素とコンピュータマウス用の受容部とを設けた担持板が設けられる。
【００３２】
操作装置がトラックボールまたはコンピュータマウスを有している場合に対しては、操作装置とベース部材との相対運動を実施または中断させるために、操作者がコンピュータマウスを使用しないときにコンピュータマウスとベース部材との機械的または光学的接触を中断させる手段が設けられる。
【００３３】
コンピュータマウスとベース部材との機械的接触を中断させる前記手段は、コンピュータマウスを少なくとも部分的にベース部材から持ち上げる弾性体を有することができ、その結果コンピュータマウスの下面で一部がハウジングから突出しているボールがベース部材と接触することがない。操作者が手をコンピュータマウス上に置くと、弾性体の弾性力に抗して操作者がコンピュータマウスをベース部材に対し押し付けるので、ボールがベース部材と接触し、操作装置とベース部材との相対運動に関わる信号を発生させることができる。
【００３４】
コンピュータマウスがいわゆる光学的コンピュータマウスの形態で構成されている場合に対しては、コンピュータマウスとベース部材との光学的接触を中断させる手段を設けることができる。この手段は、コンピュータマウスとベース部材との間にしてその中断位置においてコンピュータマウスに対し位置固定して取り付け可能な絞りを有している。絞りはたとえばコンピュータマウスに付設される接触検出器を用いて作動または非作動にさせることができる。
【００３５】
操作装置と顕微鏡に付設される制御ユニットとの情報交換は、電気的または光学的接続線を用いて行なうことができる。すなわち、電気信号を伝送させるケーブル接続を行うことができる。光学的信号伝送のために、作業要素と顕微鏡の制御ユニットとのフレキシブルなガラスファイバー接続でもよい。
【００３６】
しかし特に有利なのは、操作装置と顕微鏡に付設される制御ユニットまたは受信ユニットとの情報交換を、電磁波を用いて、特に電波または赤外線光の形態で行なうことである。たとえば、前記コンピュータマウスはいわゆる無線マウスまたは赤外線マウスであり、すなわちマウスによって生じた電気信号を電波または赤外線によって受信ユニットに伝送するマウスである。伝送は標準規格に従って行うのが有利であり、特にブルートゥース規格によって行なうのが有利である。このようにして、作業要素または操作装置の製造のために慣用の部品を使用できるので、本発明による作業要素の製造コストを低く抑えることができて有利である。
【００３７】
操作装置と顕微鏡に付設される制御ユニットとの情報交換は、特に、操作装置によって生成される信号に関わるものである。しかし、顕微鏡の制御ユニットから操作装置へ伝送されてもよく、このようにすると、たとえば顕微鏡の作動状態に依存して、操作装置に配置されるシグナルランプをオンオフさせることができる。
【００３８】
制御ユニットまたは受信ユニットは、発生した信号を処理して制御信号および／または調整信号を発生させ、これを顕微鏡の対応する制御要素および／または調整要素および／またはアクチュエータに供給する。このような制御ユニットはたとえばシングルボードコンピュータを有していてよい。シングルボードコンピュータはＣＰＵ、キーボード接続部、数値キーパッド接続部、ディスプレイ制御用のグラフィックチップ、ハードディスクおよびフロッピーディスク（商品名）コントローラ、および慣用のインターフェース、たとえばシリアルインターフェース、パラレルインターフェース、ネットワークインターフェース、或いはモデムインターフェース、ＣＡＮ−Ｂｕｓ、ＵＳＢ、および／またはファイアワイヤーを有する。しかし顕微鏡の制御ユニットは、作動システムデータおよびプログラムを一括してＲＯＭベースでシングルボードコンピュータにファイルすることができるので、通常は固有のハードディスクを必要としない。データはたとえばＵＳＢインターフェースまたはメモリスティックを介して外部の機器またはコンピュータと交換することができる。特にメモリスティックを使用すると、各操作者の個人的な利用者プロフィールを顕微鏡に送ることができる。
【００３９】
有利には、顕微鏡が、特に顕微鏡スタンドに組み込み可能な電動式および／制御可能なアッセンブリおよび／または制御ユニットを有しているのがよい。結局、本発明による顕微鏡は遠隔操作用に構成されていてよく、この場合、遠隔操作される構成要素は電動式に構成されていなければならない。顕微鏡の電動式構成要素としては、特に顕微鏡テーブル、合焦のために光軸に沿って位置決めを行う被検物電動位置決め部、対物レンズ電動切換え部、フィルタ電動切換え部、および作動モード電動切換え部が挙げられる。
【００４０】
他の有利な実施形態では、操作装置は顕微鏡にリバーシブルに取り付け可能である。したがって、１つの顕微鏡に対しては、操作装置を顕微鏡に取り付けた状態でも取り外した状態でも顕微鏡を操作することができるような１つの操作装置を設ければよい。これにより、顕微鏡操作のために顕微鏡に設けられる操作要素を設けずに済むのできわめて有利であり、操作者にとって統一的な顕微鏡操作が提供されるばかりでなく、製造コストの低減にもなる。有利には、携帯電話とハンドフリー装置との接続に比較しうるようなクランプ接続またはスナップ接続により操作装置を顕微鏡に固定可能であるのがよい。
【００４１】
特に顕微鏡に取り付けた状態では、操作装置と顕微鏡との間で情報および／または供給交換が電気接点により行なわれる。したがって、場合によっては、操作装置に設けられるアキュムレータを、顕微鏡に取り付けた状態で放電させることができる。アキュムレータは、操作装置を顕微鏡から取り外した状態で顕微鏡と操作装置との間で情報を伝送する目的で操作装置の送信ユニットを給電するために用いる。
【００４２】
遠隔操作顕微鏡の意味で本発明による顕微鏡を遠隔操作することも可能である。このため、顕微鏡の制御ユニットはコンピュータネットワークと接続可能であり、或いは、衛星回線を介して遠隔地のコンピュータまたはオペレーターターミナルと接続可能である。この場合、顕微鏡も遠隔地のコンピュータまたはオペレーターターミナルもそれぞれ操作装置を備えている。これにより、遠隔地のコンピュータを操作している操作者に対し、操作装置を用いて顕微鏡の遠隔操作を直感的に且つリアリスティックに行えるので特に有利である。
【００４３】
有利な実施形態では、本発明による顕微鏡は、顕微鏡スタンドに配置される表示ユニットを有している。表示ユニットにより顕微鏡操作面を表示させることができ、この表示された顕微鏡操作面を介して顕微鏡の電動要素または自動化要素を操作することができる。表示ユニットは特にＬＣＤディスプレイまたはＴＦＴディスプレイを有している。このディスプレイは直接操作のためにタッチスクリーンの形態で構成されていてよく、その結果操作者はディスプレイを介して指タッチで顕微鏡の操作を行うことができる。表示ユニットが顕微鏡から取り外し可能に構成されているのが特に有利であり、その結果表示ユニットは、操作装置とともに顕微鏡から取り外した状態で設置することができる。この限りでは、（顕微鏡の自動化またはモジュラー化を前提として）顕微鏡の完全遠隔操作が可能である。
【００４４】
本発明の前記課題は、方法上の観点では、請求項１０により解決される。請求項１０は、請求項１から９までのいずれか一つに記載の顕微鏡の操作方法に関わるものであり、顕微鏡の顕微鏡対物レンズに対する被検物の相対的な位置決めを、操作者により操作装置を用いて行うことを特徴としている。
【００４５】
このために特に３つの態様が考えられる。この場合、被検物の位置決めのために、位置決めの方向と、この方向に沿って被検物をどの程度位置決めするべきかの移動量とを、操作装置を用いて生じさせる。
【００４６】
第１の態様では、顕微鏡の表示ユニット上に、または、顕微鏡操作面の像の中に、十字線またはマウスポインタを表示させる。十字線またはマウスポインタは、操作装置とベース部材との間で相対運動を実施させることにより、操作者に提供される像内で位置決めすることができる。操作装置のスイッチまたは操作装置のコンピュータマウスのマウスキーを押すことにより、ｘ方向およびｙ方向において顕微鏡テーブルの移動が行われ、その際操作装置とベース部材との相対運動は、マウスキーを押したときに信号に変換され、この信号は操作者が望む位置決め方向と所望の位置決め移動量とに対応している。ほぼ同時に顕微鏡テーブルの移動が実施され、この場合顕微鏡操作者には、被検物の実際の顕微鏡像が表示される。
【００４７】
第２の態様では、顕微鏡操作者に提供される像の中にフレームだけを表示させる。十字線またはマウスポインタを、このフレームに突き当たるように操作装置を用いて位置決めすると、顕微鏡テーブルの移動が行われる。表示されたフレームを越えるように十字線を移動させても、操作装置とベース部材との相対運動により、実施すべき被検物位置決めの方向と量とが同様に生成される。顕微鏡テーブルは直接に制御され、顕微鏡操作者には被検物位置決めの間被検物の像が表示される。
【００４８】
第３の態様によれば、被検物位置決めのために、表示ユニット上或いは顕微鏡操作面の像上に、コンピュータプログラムにおいて慣用されている、いわゆるスクロールバーまたはスライダコントローラを表示させる。スライダコントローラの適当な切換え面をクリックしてシフトさせることにより、位置決め方向と位置決め量とに応じた被検物位置決め信号を発生させることができる。このモードでも、被検物位置決めの間被検物の像が表示される。
【００４９】
本発明の教義を有利に構成し発展させる可能性は種々存在する。これに関しては、請求項１に従属している請求項と、以下に図面を用いて説明する本発明の有利な実施形態とを参照してもらいたい。図面を用いた本発明の有利な実施形態の説明と関連して、本発明の教義の一般的に有利な構成と発展形をも併せて説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
図１と図２は顕微鏡（図１と図２には図示せず）の作動パラメータを設定するための操作装置１を示すもので、同じ部材には同じ符号が付してある。操作装置１は、それぞれ軸線２のまわりを回転可能に配置された２つの操作要素３，４を有している。回転可能に配置されているこれら操作要素３，４の軸線は同軸に配置されているので、図１には一方の軸線２のみを図示した。軸線２は操作要素の作動位置で実質的に鉛直方向に配置されており、これは図２から見て取れる。２つの操作要素３，４は鉛直方向に上下に配置されている。他の軸線５のまわりに回転可能に配置される他の操作要素６が設けられ、その軸線５は作動位置で同様に実質的に鉛直方向に配置されている。軸線２，５のまわりでの操作要素３，４，６の回転方向を二重矢印で示唆した。
【００５１】
操作装置１は顕微鏡から空間的に分離して構成されている。操作要素３，４，６により回転に依存した信号を発生させることができ、この信号は顕微鏡に伝送することができる。操作要素３，４，，６の間隔は、これら３つの操作要素３，４，６の操作を操作者が片手で同時に行えるように選定されている。
【００５２】
操作装置１の操作要素３，４，６を用いると、操作要素３，４を操作することにより合焦面内での被検物の位置決めを行なうことができ、この場合操作要素３により被検物をｘ方向に位置決めでき、操作要素４により被検物をｙ方向に位置決めできる。２つの操作要素３，４は、従来の機械的操作可能な顕微鏡テーブルに設けられている操作要素に対応して配置されている。顕微鏡対物レンズに対する被検物の位置決めは、操作要素６を用いて光軸に沿って実施される。
【００５３】
上下に配置された２つの操作要素３，４の間には、実質的に水平方向に配置された部材７が設けられている。この部材７には３つの操作要素３，４，６が回転可能に配置されている。部材７は実質的に板の形状を有している。
【００５４】
前記他の操作要素６は、部材７の上方にして他の２つの操作要素３，４に対し側方にずらして配置されている。
【００５５】
操作要素３，４，６はそれぞれ調整ボタンの形状に構成されており、実質的に筒状の、しかしわずかにテーパ状に延びる形状を有している。操作要素３，４，６の表面には把持溝が形成されているので、実質的にスリップのない操作が可能である。２つの操作要素３，４の径は同一である。
【００５６】
操作装置１は４つのスイッチ８ないし１１を有している。これらのスイッチはキースイッチの形状に構成されている。３つの操作要素３，４，６とスイッチ８ないし１１との間隔は、これら３つの操作要素３，４，６とスイッチ８ないし１１との操作を操作者が片手で同時に行えるように選定されている。スイッチ８と９は顕微鏡のランプの明るさを増減させるために用いる。スイッチ１０と１１は顕微鏡の対物レンズの交換に用いる。
【００５７】
図３と図４は操作装置１の他の実施形態を示すもので、図３の平面図には前記操作要素３と６のみが図示されている。操作要素３の下に配置される操作要素４は図３に図示していない。図３と図４の操作装置１は担持板１２を有し、該担持板１２上に前記操作要素３，４，６が配置されている。
【００５８】
図４に示すようにベース部材１３が設けられており、該ベース部材１３上に操作装置１が移動可能に配置されている。操作者が操作装置１とベース部材１３とを相対運動させることにより方向信号および／または位置決め信号を発生させることができ、これら信号によりたとえば顕微鏡の顕微鏡テーブルを制御することができる。
【００５９】
図３と図４の操作装置１はコンピュータマウス１４を有し、コンピュータマウス１４は２つのキースイッチ１５，１６と１つの調整ホイール１７とを有している。操作装置１とベース部材１３との相対運動は、操作者が片手でコンピュータマウス１４において実施できる。この場合、操作装置１全体が担持板１２とともにベース部材１３に対し移動する。
【００６０】
図４に示すように、操作者がコンピュータマウス１４を使用しない場合にコンピュータマウス１４のボール１９とベース部材１３との機械的接触を中断させる手段１８がばね板の形状で設けられている。コンピュータマウス１４のボール１９とベース部材１３との機械的接触を中断させるこの手段１８は、操作者が手をコンピュータマウス１４の上におかないときにコンピュータマウス１４を部分的にベース部材１４から持ち上げて離間させるように作用する。したがって操作装置１とベース部材１３との間で誤って相対運動が生じてもボール１９は運動しない。
【００６１】
図３に示したように、操作装置１と顕微鏡に付設されている制御ユニットとの情報交換は電気接続線２０を用いて行う。
【００６２】
図５は、操作装置１を用いて操作できる本発明による顕微鏡２１を図示したものである。顕微鏡２１は、ｘ，ｙ，ｚ方向にモータで制御されて位置決め可能な電動式顕微鏡テーブル２２を有している。さらに、顕微鏡対物レンズ２３をモータで制御して交換することができる。また顕微鏡２１は、たとえば蛍光モードで透過照明に用いるランプケース２４と落射照明に用いるランプケース２５とを有している。顕微鏡２１の種々の作動モードも遠隔制御で設定または切換えることができる。
【００６３】
照明光路３５は、顕微鏡２１の透過光モードでは、ランプケース２４から顕微鏡テーブル２２上の被検物まで延びる。この透過光モードでの検出光路３６は、被検物から接眼レンズ３３またはビデオカメラ２９まで延びる。顕微鏡２１の落射光モードのための照明光路３７は、ランプケース２５から顕微鏡テーブル２２上の被検物まで延びる。この落射光モードでの検出光路３６は透過光モードと実質的に同一で、場合によっては光路内に他のフィルタが配置されている点で異なっている。
【００６４】
図面を見やすくするため、制御ユニット２６は外部のユニットとして図示した。制御ユニット２６は顕微鏡スタンドに組み込むことができる。操作装置１は操作要素３，４，６，１５，１６によって生じた信号を接続線２０を介して制御ユニット２６に伝送する。制御ユニット２６は操作装置１によって生じた信号を処理して、たとえば顕微鏡テーブル２２を制御するための制御信号を発生させる。
【００６５】
顕微鏡２１の顕微鏡スタンドには表示ユニット２７が設けられ、この表示ユニット２７を用いて顕微鏡操作面２８を表示させることができる。表示ユニット２７はＴＦＴディスプレイを有している。図面をわかりやすくするため、図５では表示ユニット２７を顕微鏡２１から取り外し可能な作動状態で拡大平面図で示した。さらに顕微鏡２１にはビデオカメラ２９が取り付けられ、その画像信号は接続線３０を介してビデオモニタ３１に伝送される。
【００６６】
図５において符号３２は、本発明に従って顕微鏡２１の検出光路に顕微鏡操作面２８の像を重畳可能であることを示唆したものである。顕微鏡操作面２８の像は、被検物の像とともに顕微鏡２１の顕微鏡接眼レンズ３３とドキュメンテーション出力部３４とで生成可能である。顕微鏡操作面２８の像はトランスペアレントなＬＣＤディスプレイ（図５には図示せず）により生成可能である。
【００６７】
なお、以上説明した実施形態は本願の請求の範囲に記載の構成を説明するためのものにすぎず、本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】操作装置の第１実施形態の斜視図である。
【図２】図１の操作装置の正面図である。
【図３】操作装置の第２実施形態の平面図である。
【図４】図３の操作装置の側面図である。
【図５】本発明による顕微鏡の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１                  操作装置
２                  操作要素の軸線
３                  操作要素
４                  操作要素
５                  他の操作要素の軸線
６                  他の操作要素
７                  実質的に水平方向に配置された部材
８ないし１１        スイッチ
１２                担持板
１３                ベース部材
１４                コンピュータマウス
１５                キースイッチ
１６                キースイッチ
１７                調整ホイール
１８                コンピュータマウスを持ち上げる手段
１９                ボール
２０                電気接続線
２１                顕微鏡
２２                顕微鏡テーブル
２３                顕微鏡対物レンズ
２４                ランプケース
２５                ランプケース
２６                制御ユニット
２７                表示ユニット
２８                顕微鏡操作面
２９                ビデオカメラ
３０                接続線
３１                ビデオモニタ
３２                顕微鏡操作面の側部重畳部
３３                顕微鏡接眼レンズ
３４                ドキュメンテーション出力部
３５                透過光モードにおける照明光路
３６                透過光モードおよび落射光モードにおける検出光路
３７                落射光モードにおける照明光路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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