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Dokumentenidentifikation DE102005056806A1 06.06.2007
Titel Ohne Okular Vorrichtung
Anmelder Bousfiha, Aziz, 49074 Osnabrück, DE
Erfinder Bousfiha, Aziz, 49074 Osnabrück, DE
DE-Anmeldedatum 29.11.2005
DE-Aktenzeichen 102005056806
Offenlegungstag 06.06.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.06.2007
IPC-Hauptklasse G02B 21/00(2006.01)A, F, I, 20051129, B, H, DE

Beschreibung[de]
Anwendungsgebiet

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Stand der Technik

Seit seiner Erfindung hat das Mikroskop auf vielfältige Art und Weise zum wissenschaftlichen Fortschritt beigetragen. Um den Bedarfan komplexer und effizienter Diagnostik zu decken, haben die Hersteller das Mikroskop zunehmend mit Elektronik und Software ausgerüstet. Dadurch entstanden mehrere Produktvarianten: Das Elektronikmikroskop, das Inversemikroskop ...

Traditionellerweise werden Mikroskope mit zahlreichen optischen Hardwarekomponenten ausgestattet, so zum Beispiel Objektiv, Linsen, Okular, etc ... Diese Komponenten erfordern zum Bedienen des Mikroskops manuelle Eingriffe, beispielsweise zum Fokussieren, zum Bewegen des Präparats etc.

Die Entwicklung hochauflösender Digitalkameras und deren Implementierung in das Mikroskop brachten weitere Fortschritte mit sich.

Diese Entwicklung war aber auch verbunden mit erhöhten Kosten und gesteigerten Entwicklungszeiträumen.

Zur Vereinfachung von Bedienungsvorgängen wurden ausserdem Softwarelösungen eingesetzt. Diese Softwarelösungen haben dem Benutzer die Arbeit durch die Modellisierung von technischen Konzepten und deren Implementierung vereinfacht und somit schnellere Ergebnisse ermöglicht.

Nachteile der Technik

Die konventionellen technischen Lösungen und Verfahren haben allerdings Nachteile:

Aufbau und Entwicklung konventioneller optischer Komponenten und Systeme sind kostenaufwändig und langwierig.

Zusätzlich dazu macht die konventionelle Technik die Bearbeitung und Analyse von Proben kompliziert, indem sie vielfältige manuelle Eingriffe erforderlich macht.

Bisherige Lösungen sind unter anderem aufgrund ihres hohen Gewichts meist nur stationär einsetzbar.

Eine Digitalisierung von Bildern muss bei konventioneller Technik meistens durch den Einsatz zusätzlicher Komponenten erfolgen.

Ausserdem ist eine Bildbetrachtung zunächst nur im Okular und damit nur für einen einzelnen Betrachter möglich. Der Bildausschnitt ist klein.

Bei konventioneller Technik müssen Präparate häufig manuell Und damit unpräzise und störanfällig verschoben werden.

Aufgabe der Erfindung

Das wichtigste Ziel der neuen Technik ist die Vermeidung manueller Arbeiten und die Ennöglichung komfortabler Bedienung mit Hilfe neuen System- und Architekturdesigns in einem einzigen Gerät. Dieses Gerät soll das konventionelle Mikroskop durch eine kostengünstige und technisch intelligente Alternative nahezu ersetzen. (siehe schema und system design)

Lösung der Aufgabe

Diese Aufgabe wird durch die neu entwickelten Techniken (siehe Anspruch 1 und Abschnitt B) gelöst.

Vorteile der Erfindung

Durch die Nutzung von Hardware und Intelligenz des angeschlossenen Rechners kann das Gerät mit wenig eigenen Elektronik- und Softwareressourcen auskommen: Nutzung bereits vorhandener Rechenkapazitäten.

Der Benutzer nutzt bei der Arbeit seine gewohnte Arbeitsplattform. Preiswerte Entwicklungskosten Kurze Entwicklungszeit Mobile und flexible Einsetzbarkeit, leicht und transportabel.

Weder Okular noch manuelle Feinjustierung werden benötigt-Fokussierung erfolgt automatisch über den Autofokus der Kamera.

Arbeit per Mausklick: der gewünschte Bildausschnitt oder Punkt kann beliebig genau per Mausklick angesteuert werden.

Die Digitalisierung des Bildes erfolgt schnell, somit ergeben sich zahlreiche Möglichkeiten der Weiterverarbeitung Makrobild und Mikrobild des Präparats können simultan angezeigt werden und ermöglichen eine schnelle und einfache Ansteuerbarkeit von Bildausschnitten.

Der Bildausschnitt kann simultan von mehreren Betrachtern am Bildschirm oder per Videobeamer beobachtet werden.

Bilder von Präparaten Dias (slides) können einfach digital gespeichert und virtuell archiviert werden. Sie sind danach jederzeit aufrufbar, unter Erhalt der Betrachtungseigenschaften. Die Dias können zeit- und ortsunabhängig von verschiedenen Betrachtern eingesehen werden „ferndiagnostik" (Telediagnostik).

Spezielle Erkennungsalgorithmen können eingesetzt werden, um schnelle Identifikation spezifischer Merkmale zu ermöglichen.

Das Gerät könnte mit einer Möglichkeit erweitert werden, welche das Laden mehrerer Präparate nacheinander ermöglicht (CD-Wechsler-Prinzip).

B Beschreibung der Patentanmeldung

  • (für eine Skizze des Geräts siehe Anlage)

Die Erfindung soll Vorteile verschiedener elektronischer Komponenten verbunden mit einer spezifisch entwickelten Software und entwickelten Bildverarbeitungsalgorithmen in einer neuen Architektur und einem neuen Systemdesign vereinen.

Das Diagnostikgerät wird über IEEE-benutzerschnittstelle an vorhandene Computer angeschlossen, wo eine spezifische-Installationssoftware installiert wird.

Präparate werden per Einschubfach in das Lesegerät eingeführt. Die in das Gerät integrierte Hochleistungs-Digitalkamera nimmt das Bild auf (das bid wird geskant) und überträgt es über IEEE-Protokoll an den Rechner. Daraufhin wird das Bild auf dem Bildschirm dargestellt. Der Benutzer kann mit Hilfe der Software per Mausklick weitere Arbeiten ausführen (z.B. Zoom in/out).

Die von der Kamera gewonnenen Bilder werden normalerweise anhand des verantwortlichen Bild verzeichnis (routine file) des Betriebssystem auf dem Bildschirm dargestellt. Mit Hilfe der neuen Technologie (Bildschirm Protokoll) ist das Betriebssystem nicht mehr notwendig, da der Bildschirm protokoll diese Arbeit übernimmt. Der entcheidende Punkt in dieser neuen Kommunikationsebene ist, dass wir nicht das übliche Video data transferieren sondern pixel data. Darüber hinaus wird nicht das übliche Betriebssystem benutzt, um das Videodata aufdem Bildschirm darzustellen, sondern das Bikschirm protokoll benutzt seine eigenen Eigenschaften um den (pixeldata) darzustellen. Das Prinzip is basierend and einen pixeldata cient/server technologie zwischen das neu geraet und der ueber IEEE angeschlossen rechner.

Die neue Kommunikationsebene ist gekennzeichnet durch Transfer von (pixel data) über die oben genannten Protokolle IEEE. Dieses Prinzip soll auf der gleichen kamera (neu geraet) implementiert werden Hier können wir uns des bereits existierenden bildschirm protokoll wie VNC (Virtual Network Computing protocol from AT & T Laboratories) bedienen und spezifisch für das Verfahren anpassen, oder ihm entsprechend neue bildschirm protokoll entwickeln. Das Bildschirm Protokoll arbeitet auf dem pixel data ebene und verwaltet den pixel data übertragung.

Durch Integration eines Proxy zwischen dem pixeldata-Client und dem pixeldata Server ist es möglich, den pixeldata in einem Logfile auf der Rechner zu speichern. und diesen in Form eines Films jederzeit aufzurufen.

Zur maximalen Vergrösserung der Bilder auf der Workstation dient ein auf Vervielfachung der Pixelanzahlbasierendes Verfahren.


Anspruch[de]
Vorrichtung zur Diagnostik von Präparaten mittels eines alleinstehend „Stand-alone-„Gerätes.

Dadurch gekennzeichnet, dass dieses Gerät eine spezielle Hochleistungs-Digitalkamera zur vergrössernden Darstellung von Präparaten beinhaltet (skanen der praeparaten)

Fernerhin gekennzeichnet durch durch implementierung des Bildschirm clientlserver technologie zwischen das neu geraet (Kamera) und der aber IEEE angeschlossen rechner

Fernerhin gekennzeichnet durch die Auslagerung der Verarbeitungsoperationen auf einen angeschlossenen, vorhandenen Rechner.

Fernerhin gekennzeichnet durch die Nutzung des IEEE-Protokolls als Verbindung zwischen dem Gerät und einem vorhandenen Computer.

Fernerhin gekennzeichnet durch Integration eines Proxy zwischen dem bildschirm pixel-data client und dem bildschirm pixeldata-Server ist es möglich, den pixel data in einem Logfile auf der Rechner zu speichern und diesen in Form eines Films jederzeit aufzurufen.

Fernerhin gekennzeichnet durch die Verwendung von spezifische-Softwarearchitektur zur Übertragung, Bearbeitung und Bildverarbeitung/Algorithmen ...

Fernerhin gekennzeichnet durch die Implementierung eines Benutzer-schnittstelle, die dem Benutzer alle Arbeiten am Objekt sowie Bildverarbeitungsfunktionalitäten (Autofokus, Feinjustierung, zoom in/out, virtuelle Archivierung etc.) per Mausklick erlaubt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät über eine automatische Einschubvorrichtung verfügt, über die Präparate eingeführt werden können. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät per intuitivem benutzer schnittstelle gesteuert werden kann. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das slide/bild ortsunabhängig ferngesteuert werden kann (Telediagnostik) ... Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass die übertragenen-Bilder in digitaler Form vorliegen und damit sofort virtuell archiviert (DB Web) oder gemeinsam simultan genutzt werden können. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Präparatträger gleichzeitig eingeführt und dann nacheinander eingelesen werden können (CD-Wechsler-Prinzip).






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