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Dokumentenidentifikation DE102005056926A1 31.05.2007
Titel Mikroskop mit Steuergerät
Anmelder Carl Zeiss Jena GmbH, 07745 Jena, DE
Erfinder Huhse, Dieter, 12167 Berlin, DE;
Netz, Ralf, Dr., 07749 Jena, DE;
Pacholik, Jörg, 07749 Jena, DE;
Simbürger, Eva, Dr., 14482 Potsdam, DE;
Möhler, Gunter, 07745 Jena, DE
Vertreter GEYER, FEHNERS & PARTNER (G.b.R.), 80687 München
DE-Anmeldedatum 29.11.2005
DE-Aktenzeichen 102005056926
Offenlegungstag 31.05.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 31.05.2007
IPC-Hauptklasse G02B 21/00(2006.01)A, F, I, 20051129, B, H, DE
Zusammenfassung Bei einem Mikroskop, insbesondere einem Laser-Scanning-Mikroskop, ist vorgesehen, daß zur Reduktion störenden Hintergrundlichtes während der Messung durch das Steuergerät automatisch der Bildschirm und/oder die Raumbeleuchtung abgeschaltet wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mikroskop, insbesondere ein Laser-Scanning-Mikroskop, das ein Steuergerät aufweist.

In der Mikroskopie, insbesondere bei der Fluoreszenzmikroskopie, müssen oftmals äußerst schwache optische Signale gemessen werden. In ein Detektionssystem des Mikroskops eintretendes Umgebungslicht kann dabei störend wirken, da es als zusätzliches Rauschen das Signal/Rausch-Verhältnis oder als Untergrund die Signaldynamik reduzieren kann.

Es ist deshalb im Stand der Technik bekannt, den Probenraum eines Mikroskops gegen Umgebungslicht abzuschotten. Dies erfordert nicht nur einen gewissen baulichen Aufwand, auch ist der Probenraum dann während des Mikroskopierens oder Justierens nicht mehr frei zugänglich. Messungen an biologischen Proben können dann sehr schwierig werden, da die Zufuhr von Nährmedien o. ä. durch die Abschottung hindurch vorgenommen werden muß, was den Aufbau nochmals kompliziert.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Mikroskop der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß der Aufwand zur Abschirmung des Probenraums reduziert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Mikroskop der eingangs genannten Art gelöst, bei dem das Steuergerät einen Ausgang zur Steuerung von Raum- oder Arbeitsplatz-Beleuchtungsmitteln aufweist und während der Durchführung bestimmter Mikroskop-Messungen an diesem Ausgang ein Signal zur Reduzierung der Helligkeit der Beleuchtungsmittel abgibt.

Die Erfindung bemüht sich also nicht mehr darum, den Probenraum möglichst lichtdicht abzuschatten, sondern sorgt für eine automatische Reduzierung der Helligkeit der Raum- oder Arbeitsplatzbeleuchtung. Bei Beginn jedes durch das Steuergerät gesteuerten Meßvorganges werden so störende Lichtquellen gedämpft oder ausgeschaltet und nach Ende der Messung automatisch wieder auf normale Helligkeit gebracht.

Eine besonders hohe Reduktion störender Einflüsse erreicht man, wenn das Steuergerät am Ausgang ein Signal abgibt, um die Beleuchtungsmittel vollständig auszuschalten. Soweit Arbeitsplatzvorschriften ein derartiges vollständiges Ausschalten zulassen, wird diese Variante meist zu bevorzugen sein. Eine Reduktion im Sinne dieser Beschreibung schließt also eine Reduktion auf Null ein.

Besonders einfach gerätetechnisch realisieren läßt sich das erfindungsgemäße Mikroskop, wenn das Steuergerät über den Ausgang eine Netzsteckdose für die Raum- oder Arbeitsplatz-Beleuchtungsmittel ansteuert bzw. schaltet.

Ein störender Helligkeitshintergrund für Messungen können jedoch nicht nur Beleuchtungsmittel sein, die zur Beleuchtung des Labors oder Arbeitsplatzes dienen, sondern auch Computerbildschirme. Das erfindungsgemäße Konzept kann deshalb auch durch ein Mikroskop der eingangs genannten Art realisiert werden, bei dem am Steuergerät ein Bildschirm angeschlossen ist und wobei das Steuergerät während Durchführung bestimmter, vorzugsweise am Steuergerät vorgebbarer Mikroskop-Messungen die Helligkeit des Bildschirms reduziert. In dieser Variante des erfindungsgemäßen Konzeptes wird also bei Beginn jedes durch das Steuergerät gesteuerten Meßvorganges der Computerbildschirm in seiner Helligkeit reduziert und nach der Messung wieder auf normalen Zustand zurückgeschaltet.

Die Helligkeitsreduzierung kann dadurch erfolgen, daß der Bildschirm komplett abgeschaltet wird, beispielsweise durch Stromlosschaltung. Dies kann auch über die bereits erwähnte, vom Steuergerät angesteuerte Netzsteckdose erfolgen.

Alternativ zum Stromlosschalten kann auf der Bildschirmfläche zumindest teilweise ein Schwarzbild dargestellt werden. Eine besonders starke Helligkeitsreduzierung erhält man, wenn der Bildschirm vollständig schwarz gesteuert wird. Dieses vollständige Schwarzbild ist jedoch dann nicht wünschenswert, wenn der Benutzer während der Messung bestimmte Bildschirminformationen benötigt, beispielsweise weil es sich bei der Messung um einen Justiervorgang handelt. Zweckmäßigerweise wird man dann einzelne Teile des Bildschirms nicht mit einem Schwarzbild ansteuern, sondern dort die gewünschte Information darstellen, nötigenfalls mit reduzierter Helligkeit.

Die automatisierte Rückschaltung der Helligkeit von Bildschirm oder Beleuchtungsmitteln ist besonders vorteilhaft, da ein Laborant häufig am Mikroskop selbst gar nicht erkennen kann, ob die Messung abgeschlossen ist. Ein irrtümliches verfrühtes Einschatten der Raumhelligkeit ist damit sicher vermieden. Gleichzeitig ist der Zeitverlust, bis nach Ende einer Messung wieder mit normaler Beleuchtung bzw. normalem Bildschirmbetrieb weitergearbeitet werden kann, minimal. Es ist deshalb besonders vorteilhaft, wenn das Steuergerät nach Ende der Messung wieder die ursprünglichen Helligkeitsverhältnisse herstellt, also das Signal am Ausgang wieder auf einen Wert für normale Helligkeit setzt.

So kann die erfindungsgemäße Beeinflussung der Helligkeit durch das Steuergerät auch die Reproduzierbarkeit von Messungen verbessern, was insbesondere bei wiederholten Messungen an identischen Probenkonfigurationen besonders vorteilhaft ist.

Beleuchtungsmittel zeigen nach dem Ausschalten oftmals ein gewisses Nachglühen, bei dem noch Licht abgestrahlt wird. In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung berücksichtigt das Steuergerät diese Nachglühzeit dadurch, daß am Ausgang die Helligkeitsreduktion bereits eine vorbestimmte Zeitspanne vor Beginn der Messung eingesteuert wird.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Mikroskops mit einem Steuergerät,

2 einen Kurvenverlauf eines Ausgangssignals, das vom Steuergerät der 1 abgegeben wird, und

3 eine schematische Darstellung eines Anzeigebereichs des Bildschirms des Mikroskops der 1.

1 zeigt schematisch ein Mikroskop-System 1, das ein Laser-Scanning-Mikroskop 2 mit angeschlossener Detektoreinheit 3 aufweist. Im System 1 ist ein als Computer realisiertes Steuergerät 4 vorgesehen, das den Betrieb des Mikroskops 2 sowie der Detektionseinheit 3 und auch weiterer Komponenten steuert. Das Steuergerät kann auch in das Mikroskop 2 eingebaut sein. Im Steuergerät 4 ist dazu eine geeignete Software vorgesehen. Das Steuergerät 4 hat als Ein-/Ausgabemittel eine Tastatur 5 sowie einen Computermonitor 6, der auf einer Bildschirmfläche 7 dem Benutzer des Systems 1 Informationen anzeigt. Der Computermonitor 6 ist über eine Monitor-Schnittstelle 8 mit dem Steuergerät 4 verbunden. Das Steuergerät 4 verfügt weiter über eine Netz-Steuerschnittstelle 9 und steuert darüber eine Steckdosenleiste 10 an. An dieser Steckdosenleiste 10 ist beispielsweise eine Arbeitsplatzleuchte 11 eingesteckt. Bei bestimmten Messungen des Mikroskops 2 sollte möglichst wenig Umgebungslicht vorhanden sein, das den Meßbetrieb stören würde. Die Art der Messungen, die davon betroffen ist, kann in der Software des Steuergeräts 4 eingestellt werden. Bei solchen Messungen schaltet das Steuergerät 4 über die Schnittstellen 8 und 9 automatisch den Computermonitor 6 sowie die Steckdosenleiste 10 ab. Dadurch ist störendes Umgebungslicht von der Bildschirmfläche 7 des Computermonitors 6 sowie der Arbeitsplatzleuchte 11 vermieden.

Da die Arbeitsplatzleuchte 11 beim Ausschalten eine gewisse Zeit benötigt, bis sie kein Licht mehr abgibt, schaltet das Steuergerät 4 die Steckdosenleiste 10 bereits eine Zeitspanne dt vor Beginn der Messung aus. Dieses ist schematisch in 2 gezeigt, die in einer Kurve 12 den Verlauf eines Steuersignals A, wie es vom Steuergerät 4 über die Schnittstelle 9 abgegeben wird, zeigt. In 2 ist der Verlauf des Steuersignals A über die Zeit t aufgetragen. Zum Zeitpunkt t2 beginnt die Messung. Bereits etwas vorher, nämlich zum Zeitpunkt t1, nimmt das Steuergerät 4 das Signal an der Schnittstelle 9 vom Einschaltpegel "1" auf den Nullpegel "0" zurück. Nach Ende der Messung zum Zeitpunkt t3 wird das Signal A wieder auf den Einschaltpegel "1" zurückgesetzt. Dadurch ist sichergestellt, daß zum Beginn der Messung, d. h. zum Zeitpunkt t2, die Arbeitsplatzleuchte 11 vollständig erloschen ist.

3 zeigt schematisch die Bildschirmfläche 7 des Computermonitors 6. Wie zu sehen ist, sind dort verschiedene Fenster vorgesehen. In einem Fenster 13 kann der Benutzer ein vom Mikroskop 2 aufgenommenes Bild betrachten. Ein kleineres Fenster 14 stellt Statusinformationen des Systems 1 dar, und in einem Fenster 15 werden Justierinformationen des Mikroskops 1 eingeblendet. Für einen Justierbetrieb stellt das Steuergerät 4 nun in den Fenstern 14 und 13 ein Schwarzbild dar. Lediglich die Justierinformation im Fenster 15 wird weiterhin angezeigt, da sie für die Justierung notwendig ist.

Die Software im Steuergerät 4, die dessen Betrieb bestimmt, erlaubt es in einer Ausführungsform, nicht nur Messungen zu definieren, in denen der Bildschirm 6 sowie die Arbeitsplatzbeleuchtung 11 über das Steuersignal vollständig abgeschaltet wird, sondern läßt auch die Definition von Meßarten zu, bei denen nur eine Reduktion der Helligkeit erfolgt. Hier sind beliebige Zwischenstufen möglich. Zweckmäßigerweise weist die Software des Steuergerätes 4 dazu entsprechende Definitionsmenüs auf, in denen der Benutzer die gewünschten Grade der Helligkeitsreduktion oder -abschaftung definieren kann. Beispielsweise ist es möglich, daß die Raumbeleuchtung oder Arbeitsplatzbeleuchtung nur gedimmt aber nicht vollständig abgeschaltet wird. Auch kann die Abschaltung bzw. Schwarzsteuerung des Bildschirms wunschgemäß für einzelne Felder oder Anzeigebereiche eingeschaltet werden. Auch ist eine Helligkeitsreduzierung bestimmter Bildschirmbereiche oder des ganzen Bildschirms möglich.

Das Steuergerät 4 kann in bestimmten Ausführungen auch sogenannte Mischsteuerungen verwirklichen, bei denen Bildschirm und Beleuchtungsmittel in aufeinander abgestimmten Maßen helligkeitsreduziert werden. Auch sind Varianten vorgesehen, bei denen das Steuergerät die Helligkeitsreduktion von Beleuchtungsmitteln und Bildschirm gemäß einer vorbestimmten oder vom Benutzer vorgebbaren Zeitsteuerung vornimmt. Dabei kann insbesondere die Bildschirmhelligkeitsreduktion kürzer dauern als die Beleuchtungsmittelhelligkeitsreduktion.

Natürlich ist die hier exemplarisch beschriebene Steuerung von Raum- oder Arbeitsplatzbeleuchtung und/oder Bildschirm auch auf beliebige andere Lichtquellen anwendbar, die Störlicht emittieren können.


Anspruch[de]
Mikroskop, insbesondere Laser-Scanning-Mikroskop (1), mit einem Steuergerät (4), dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (4) einen Ausgang (9) zur Steuerung von Raum- oder Arbeitsplatz-Beleuchtungsmitteln (11) aufweist und während der Durchführung bestimmter Mikroskop-Messungen am Ausgang (9) ein Signal (12) zur Reduzierung der Helligkeit der Beleuchtungsmittel (11) abgibt. Mikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal (12) zum Abschalten der Beleuchtungsmittel (11) ausgebildet ist. Mikroskop nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (9) ein Steueranschluß für eine Netzsteckdose (10) ist. Mikroskop, insbesondere Laser-Scanning-Mikroskop (1), mit einem Steuergerät (4), an das ein Bildschirm (6) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (4) während Durchführung bestimmter Mikroskop-Messungen die Helligkeit des Bildschirms (6) reduziert. Mikroskop nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (4) den Bildschirm (6) abschaltet oder zumindest auf Teilen der Bildschirmfläche ein Schwarzbild darstellt. Mikroskop nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (4) das Signal zur Reduzierung der Helligkeit bereits eine vorbestimmte Zeitspanne (dt) vor Beginn der Messung abgibt. Mikroskop nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikroskop-Messungen, bei denen eine Helligkeitsreduktion erfolgt, am Steuergerät (4) vorgebbar sind. Mikroskop nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Maß der Helligkeitsreduktion am Steuergerät (4) vorgebbar ist.






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