專利名稱：便攜式顯微鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯微鏡技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種便攜式顯微鏡。
背景技術(shù)：
實(shí)踐中逐漸增加使用便攜式或移動(dòng)顯微鏡。例如，當(dāng)檢驗(yàn)不能被傳送的樣品時(shí)，將顯微鏡帶至樣本處是有利的。當(dāng)需要在不同位置執(zhí)行質(zhì)量控制時(shí)，也可以使用這樣的顯微鏡。這樣，如該說明書中所使用的術(shù)語“便攜式顯微鏡”尤其包括用戶可一手或兩手握持且同時(shí)可操作的顯微鏡。顯微鏡具有多種顯微鏡功能。這樣的功能的示例包括調(diào)焦功能、測(cè)距功能、照明功能、分析(profiling)功能和記錄功能。此外，許多應(yīng)用需要捕獲被檢驗(yàn)的樣品或物體的數(shù)字圖像。這種數(shù)字圖像捕獲需要觸發(fā)機(jī)構(gòu)。在現(xiàn)有技術(shù)中已知各種用于固定式顯微鏡的觸發(fā)機(jī)構(gòu)，該觸發(fā)機(jī)構(gòu)集成到該顯微鏡中，例如，以按鈕或開關(guān)的形式。所有這些設(shè)計(jì)適于用壓力致動(dòng)。也就是說，為了捕獲圖像，用戶必須施加壓力以操作該觸發(fā)機(jī)構(gòu)。對(duì)直立式顯微鏡而言，通過操作這種按鈕或按鈕，圖像質(zhì)量不太可能降低，因?yàn)檫@種顯微鏡以穩(wěn)定的方式設(shè)置或安裝在例如實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)上。對(duì)便攜式顯微鏡而言，這樣的觸發(fā)器通常直接安裝在設(shè)備上，尤其以開關(guān)或按鈕的形式，正如例如WO 2006/124800中描述的那樣。根據(jù)該教導(dǎo)，響應(yīng)于按鈕的致動(dòng)讓移動(dòng)掃描頭來捕獲圖像。這些設(shè)計(jì)具有這樣的缺點(diǎn)，即按下觸發(fā)按鈕或開關(guān)會(huì)導(dǎo)致手持式顯微鏡移動(dòng)，由此產(chǎn)生對(duì)圖像質(zhì)量具有負(fù)面影響的振動(dòng)或晃動(dòng)。因此，在其他已知的設(shè)計(jì)中，觸發(fā)機(jī)構(gòu)安裝在外部，例如，以踏板的形式或作為連接的計(jì)算機(jī)的一部分。這樣外部安裝的觸發(fā)機(jī)構(gòu)通過連接線連接至顯微鏡。通過這些措施， 避免了在顯微鏡上按下觸發(fā)機(jī)構(gòu)導(dǎo)致的震動(dòng)和晃動(dòng)，使得實(shí)現(xiàn)更高的圖像質(zhì)量成為可能。 然而，該設(shè)計(jì)用于移動(dòng)使用時(shí)存在缺點(diǎn)，因?yàn)椴荒茉试S儀器的單手操作并且由此極大地限制了用戶的移動(dòng)自由。無線連接至顯微鏡的操作者控制單元也不能補(bǔ)救此問題，因?yàn)橛脩粜枰獌芍皇謥聿僮黠@微鏡和操作者控制單元，這使得不可能同時(shí)控制需要被觀察的物體。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種顯微鏡，所述顯微鏡克服了上述缺陷，且由此操作更容易且更符合人體工程學(xué)。該目的尤其與可移動(dòng)顯微鏡相關(guān)聯(lián)出現(xiàn)，所述可移動(dòng)顯微鏡應(yīng)優(yōu)選地獨(dú)立于外部控制單元，而且尤其意于允許以符合人體工程學(xué)的方式捕獲圖像，而不需要操作外部單元且不會(huì)晃動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種便攜式顯微鏡，該便攜式顯微鏡具有集成的操作者控制單元，所述操作者控制單元用于選擇和/或調(diào)節(jié)所述便攜式顯微鏡的至少一個(gè)電子可控功能，所述操作者控制單元具有至少一個(gè)傳感器，所述傳感器用于輸入用戶控制指令，所述用戶控制指令允許所述電子可控功能的激活、去激活和/或調(diào)節(jié)，其中所述至少一個(gè)傳感器被設(shè)計(jì)成觸摸式傳感器；以及所述至少一個(gè)傳感器以用戶能夠用一只手握持且操作顯微鏡的方式布置。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供了一種操作便攜式顯微鏡的方法，特別是根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的顯微鏡，所述便攜式顯微鏡具有至少一個(gè)電子可控的功能。控制指令通過致動(dòng)被構(gòu)造在顯微鏡上的觸摸式傳感器輸入所述顯微鏡，所述控制指令允許所述電子可控的功能的激活、去激活和/或調(diào)節(jié)。如本發(fā)明提出的便攜式顯微鏡上的觸摸式傳感器的使用完全消除了使用單獨(dú)的操作者控制單元來選擇和/或調(diào)節(jié)電子可控顯微鏡的功能的要求，由此就可能實(shí)現(xiàn)顯著簡(jiǎn)化的顯微鏡構(gòu)造。有利地，該顯微鏡連接至控制單元，所述控制單元可為計(jì)算機(jī)的形式。該控制單元還可至少部分地集成在顯微鏡中。觸摸式傳感器的使用完全消除了例如開關(guān)或控制按鈕的移動(dòng)部分的需求。因?yàn)檫@樣，根據(jù)本發(fā)明的顯微鏡比傳統(tǒng)的顯微鏡需要更少的維修。另外，這樣的傳感器容易清潔。 此外，這種傳感器可以設(shè)有保護(hù)膜，所述保護(hù)膜可以容易地移除并替換以允許清潔操作。這樣的顯微鏡也可被完全包裝在保護(hù)覆蓋件中，以允許所述顯微鏡在無菌的環(huán)境中使用。特別地，觸摸式傳感器的使用在圖像捕獲過程中也是有利的，因?yàn)榕c傳統(tǒng)的壓敏傳感器元件相比較，觸摸式傳感器使其可以避免震動(dòng)或晃動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的便攜式顯微鏡可在一只手中握持且控制(用相同的一只手)。 顯微鏡的所有功能，例如握持、對(duì)準(zhǔn)、變焦、聚焦、觸發(fā)圖像捕獲，可被啟動(dòng)而不用重新定位該手。在本申請(qǐng)中使用的術(shù)語“觸摸式傳感器(touch sensor)”理解為包括可避免例如鍵或按鈕的控制元件的機(jī)械性下凹的所有類型的傳感器或致動(dòng)裝置。這樣，該術(shù)語特別地包括通過例如直接放置手指在表面上方或在表面上而不需要施加任何壓力或當(dāng)施加一個(gè)盡可能小的壓力來實(shí)現(xiàn)致動(dòng)的傳感器。該后選項(xiàng)還可稱為“無壓力致動(dòng)”。這樣，在本發(fā)明的上下文中，“觸摸式傳感器”指的是包括例如觸摸屏或觸屏傳感器，所述觸摸屏或觸屏傳感器允許顯微鏡的功能只通過觸摸而觸發(fā)和/或控制。這樣的觸摸傳感器可例如通過用手指短暫地叩擊(tapping)在其上(例如點(diǎn)擊鼠標(biāo)時(shí))和/或拖動(dòng)或刷(swiping ；或者揮擊) 手指(例如在拖放操作或在參數(shù)的連續(xù)調(diào)節(jié)中)操作。術(shù)語“觸摸式傳感器”也指的是包括例如具有保護(hù)層或膜、且用戶不接觸實(shí)際傳感器而是設(shè)置在其上的保護(hù)層的傳感器。另外， 該術(shù)語指的是包括這樣的傳感器，所述傳感器可通過例如將手指接近很近的距離例如少于 Imm而致動(dòng)。強(qiáng)調(diào)的是，術(shù)語“觸摸式傳感器”特別地包括無壓地可操作的傳感器，所述傳感器沒有顯示裝置。這樣，觸摸式傳感器的優(yōu)選實(shí)施例包括沒有例如LCD面板的顯示裝置。 現(xiàn)有技術(shù)的觸摸屏包括觸敏傳感器和LCD顯示器。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的觸摸式傳感器，不包括LCD顯示器，這樣可使得比現(xiàn)有技術(shù)的觸摸屏大大地便宜。而且，所述觸摸式傳感器的能量消耗也可極大地降低，使其對(duì)于便攜式顯微鏡尤其有用，所述便攜式顯微鏡典型地由可充電電池供電。而且，傳感器的尺寸和重量可被最小化，這樣便攜式顯微鏡可被最小化。該觸摸式傳感器包括例如電極或電容的非接觸工作單元，所述非接觸工作單元由保護(hù)層或外殼覆蓋。用戶接觸該保護(hù)層或外殼。這種觸摸式傳感器的開關(guān)功能例如是基于電容或電場(chǎng)的改變，所述電容或電場(chǎng)的改變通過接觸的手指通過保護(hù)層或外殼而引起所需的效果。相對(duì)于以前已知的致動(dòng)按鈕，觸摸式傳感器的敏感度很容易調(diào)節(jié)，例如依賴于保護(hù)層或外殼的厚度和材料。在本發(fā)明的顯微鏡中，有利地，圖像被數(shù)字地捕獲。即，來源于需被觀測(cè)的物體的觀測(cè)光線被顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)投影至圖像傳感器上。圖像處理可在該顯微鏡中或在顯微鏡的控制單元中執(zhí)行。實(shí)時(shí)圖像可方便地顯示在于與控制單元相聯(lián)的顯示器上。被觀測(cè)的圖像的數(shù)字捕獲可通過致動(dòng)所述至少一個(gè)傳感器而觸發(fā)被證明是尤其有利的?！皵?shù)字捕獲”理解為包括視頻圖像和靜止圖像。觸摸式傳感器的使用允許這樣的捕獲以尤其沒有晃動(dòng)的方式進(jìn)行。有利地，合適的圖像傳感器被集成到便攜式顯微鏡中。該圖像傳感器捕獲正被觀測(cè)的物體的實(shí)時(shí)視頻圖像和靜止圖像。也可使用不同的圖像傳感器用于實(shí)時(shí)視頻圖像和靜止圖像。有利地，可通過橫過傳感器表面刷手指操作這樣的觸摸式傳感器。該移動(dòng)不改變手的位置且不會(huì)使顯微鏡發(fā)生任何震動(dòng)。這使得特別方便地控制圖像捕獲功能和/或連續(xù)調(diào)節(jié)例如變焦功能的顯微鏡功能。特別優(yōu)選的是所述至少一個(gè)傳感器被安置成所述刷運(yùn)動(dòng)為一維的刷運(yùn)動(dòng)。在所需的手指的刷運(yùn)動(dòng)只需要在一個(gè)方向上時(shí)，可以安全、可靠地處理可以相同的手握持且操作的便攜式或手持式顯微鏡。特別有利地，非接觸傳感器相對(duì)于顯微鏡的握持部對(duì)稱地布置。這允許慣用右手的人和慣用左手的人同等良好地操作所述非接觸傳感器。例如，所述握持部可被構(gòu)造為圓柱形。可選地或另外，握持部可符合人體工程學(xué)地適于配合握持的手的形狀。就耐久性、可靠性和便宜的可獲取性而言，電容式傳感器的使用證明是有利的。電容式觸屏傳感器和觸摸屏可采用例如涂布有透明金屬氧化物的玻璃襯底的形式。例如，在拐角區(qū)域中施加的電壓產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)，導(dǎo)致最小的電荷轉(zhuǎn)移，該電荷轉(zhuǎn)移可作為電流而被測(cè)量。產(chǎn)生的電流與接觸或觸摸的位置有關(guān)。電容式觸摸傳感器或觸摸屏的另一種變型使用彼此垂直地、且互相電絕緣地布置的兩個(gè)平面的導(dǎo)電條。一個(gè)平面用作傳感器，另一個(gè)用作驅(qū)動(dòng)器。手指放置在兩個(gè)條的相交處導(dǎo)致這樣形成的電容器的電容量的變化，從而導(dǎo)致了例如更強(qiáng)的信號(hào)被接收器或傳感器條接收。還可想到的是，使用電阻式傳感器或感應(yīng)式傳感器。被證明有利的是，將傳感器分成多個(gè)部分，每個(gè)部分可被分配至少一種顯微鏡功能。例如，這些部分可調(diào)節(jié)尺寸和/或自由分配功能，從而傳感器的功能性可例如適于使用者的手的尺寸。通過控制單元或例如還可通過例如用手指的刷運(yùn)動(dòng)而致動(dòng)傳感器，可實(shí)現(xiàn)和/或改變將傳感器分成不同的部分。此外，可以類似地選擇或改變所述部分的功能分配。 這種將例如觸摸屏的傳感器的分成不同的部分使得可提供大量顯微鏡功能且完全省掉例如用于控制顯微鏡的外部裝置。有利地，所述傳感器的所述部分(sections)用合適的標(biāo)志分隔開。這樣的標(biāo)志可為機(jī)械的或電子的形式，例如為可視的或可聽見的形式。示例包括機(jī)械邊、發(fā)光柱(light line)或可聽得見的提示信號(hào)。這提供了增加的使用簡(jiǎn)單性。進(jìn)一步地，優(yōu)選地，所述至少一個(gè)電子可控的功能包括至少一個(gè)連續(xù)或無限地可調(diào)節(jié)的功能，該可調(diào)節(jié)的功能可尤其通過用刷運(yùn)動(dòng)致動(dòng)傳感器被調(diào)節(jié)。這些功能的示例包括變焦功能或照明調(diào)節(jié)功能，變焦功能或照明調(diào)節(jié)功能可尤其容易地通過手指的刷運(yùn)動(dòng)控制。另外，例如圖像捕獲的可切換功能通過刷運(yùn)動(dòng)激活(activate)和/或去激活 (deactivate) iiiiilAig?？傊?，從符合人體工程學(xué)的角度來看，如果控制指令通過致動(dòng)觸摸式傳感器輸入到便攜式顯微鏡，這被證明是很方便的。為此，大體上無壓的叩擊運(yùn)動(dòng)和/或(也是大體上無壓)的刷運(yùn)動(dòng)被證明特別是有用的。根據(jù)進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例，觸摸式傳感器安置在便攜式顯微鏡的握持部的內(nèi)側(cè)表面上。觸摸式傳感器，典型地電容式傳感器，可包括兩個(gè)電極，在所述兩個(gè)電極之間產(chǎn)生電場(chǎng)。通過簡(jiǎn)單的構(gòu)造手段，這樣的傳感器可安置在外殼的內(nèi)側(cè)表面上。電場(chǎng)可穿透外殼，且通過外殼之外的標(biāo)志或印花圖案(print)可顯示出相應(yīng)的用于傳感器的致動(dòng)位置。這樣的安置在所述外殼的內(nèi)側(cè)上的傳感器的致動(dòng)這樣就可以通過(例如)在外殼的外側(cè)之上刷手指而容易地可實(shí)現(xiàn)。這樣的、安置在(保護(hù))外殼的內(nèi)側(cè)上的傳感器基本上免維修且免于例如灰塵或者污垢的環(huán)境影響。該外殼可以特別的方式形成，例如具有凹陷，以允許用手指更直覺地致動(dòng)。也要注意的是，為了能夠顯示圖像、功能等，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的(二維的)觸摸屏需要外延區(qū)域。與此相比較，本發(fā)明的觸摸式傳感器為可具有小且空間有效的尺寸的局部化元件。由于單獨(dú)的傳感器和傳感器部分較小，傳感器的形式可以形成為符合顯微鏡表面或顯微鏡的握持部。特別地，如果傳感器或傳感器部分沿直線布置時(shí)也是這樣。這樣，根據(jù)本發(fā)明的顯微鏡可具有在一只手中易于握持且可操作的細(xì)長(zhǎng)形狀。而且，對(duì)于根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例的觸摸式傳感器，當(dāng)通過僅在一個(gè)方向上移動(dòng)手指操作傳感器時(shí)不需要眼接觸。單個(gè)傳感器元件可通過電子的或機(jī)械的方式彼此分隔開。這樣，操作時(shí)不必要能夠看見觸摸式傳^器。優(yōu)選地，傳感器和/或傳感器部分的布置大體上可為一維的，即在直線上，這樣通過沿所述直線移動(dòng)(即刷)手指而以簡(jiǎn)單的和人體工程學(xué)的方式執(zhí)行傳感器(或傳感器部分)的致動(dòng)。這使得一個(gè)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)能夠執(zhí)行便攜式、手持顯微鏡的操作，當(dāng)顯微鏡可握持在一只手中，且同時(shí)傳感器可容易地(用相同的一只手)致動(dòng)。如果致動(dòng)傳感器的手指必須在多于一個(gè)方向例如彼此垂直的方向上移動(dòng)時(shí)，這種同時(shí)握持且致動(dòng)將會(huì)更加相當(dāng)困難。特別地，這在圓柱形的握持部的情況下，對(duì)于慣用右手的和慣用左手的用戶也是這樣。 例如當(dāng)觸發(fā)數(shù)字圖像捕捉時(shí)，這樣的簡(jiǎn)單致動(dòng)運(yùn)動(dòng)(通過只在一個(gè)方向上移動(dòng)手指)極大地提高了便攜式顯微鏡的穩(wěn)定和安全處理，例如在觸發(fā)數(shù)字圖像捕獲時(shí)。


本發(fā)明的有利實(shí)施例現(xiàn)在將參考附圖進(jìn)行更詳細(xì)的說明，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的便攜式顯微鏡的第一優(yōu)選實(shí)施例的簡(jiǎn)化示意圖，所述便攜式顯微鏡處于手持位置，在該位置中，操作者控制單元的觸摸式傳感器沒有被致動(dòng)；圖2是與圖1類似的視圖，但示出了這樣的手位置，在該位置操作者控制單元的觸摸式傳感器被致動(dòng)；圖3是與圖1類似的視圖，但示出了另一個(gè)手位置，在該位置操作者控制單元的觸摸式傳感器被致動(dòng)或可致動(dòng)；
圖4是根據(jù)本發(fā)明的觸摸式傳感器的簡(jiǎn)化示意平面圖，所述觸摸式傳感器被分割成不同的部分且可使用；以及圖5是根據(jù)本發(fā)明的觸摸式傳感器的特別優(yōu)選實(shí)施例的剖視側(cè)視圖，所述觸摸式傳感器被設(shè)計(jì)成電容式傳感器且可使用。
具體實(shí)施例方式參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的便攜式顯微鏡的優(yōu)選實(shí)施例以簡(jiǎn)化的形式示意地顯示且總體上以10指示。用戶僅用一只手11可攜帶及操作顯微鏡10，這將在下文中進(jìn)行更詳細(xì)的描述。便攜式顯微鏡10具有前端10a，所述前端IOa朝向?qū)⒈挥^測(cè)的物體取向；以及后端10b。該顯微鏡具有集成在其中的成像光學(xué)器件。后端IOb處設(shè)有成像裝置，此處以CXD 傳感器或數(shù)碼相機(jī)14的形式。便攜式顯微鏡無線地或通過有線連接16連接至控制單元、 或處理分析單元。該處理分析單元沒有具體示出，但方便地，可采取帶有顯示器的計(jì)算機(jī)的形式。所述控制單元還可至少一部分集成到便攜式顯微鏡中。顯微鏡10具有對(duì)稱的外殼10c，在這種情況下，所述對(duì)稱的外殼IOc的形狀為圓柱形且容納顯微鏡的光學(xué)組件，例如主鏡頭、變焦系統(tǒng)或額外的透鏡。有利地，圓柱形的顯微鏡本體IOc在其內(nèi)也設(shè)有照明裝置?？蛇x地和/或另外，照明裝置還可以設(shè)置在圓柱形顯微鏡本體IOc的外表面上。這些組件在圖中未具體示出。圓柱形的顯微鏡外殼IOc在其上配置有具有傳感器20的操作者控制單元，所述傳感器20被設(shè)計(jì)為觸摸式傳感器且可被致動(dòng)以輸入用戶控制指令。為了致動(dòng)傳感器20，不必要例如通過手11的食指Ila施加任何壓力?？赏ㄟ^將手指Ila直接放置在傳感器20的表面上而致動(dòng)傳感器20，如圖2中所示。同時(shí)，還可通過手指Ila橫過傳感器表面的刷運(yùn)動(dòng)而致動(dòng)和/或操縱傳感器20。圖3中示出了握持和致動(dòng)傳感器20的另一種方式。總體而言，可以看出，以大體上無壓的方式致動(dòng)傳感器20的能力允許所述傳感器20以不同方式被握持且操縱，其中只有兩種作為示例被示出。參考圖4，圖4中以平面圖示出了圓柱形的顯微鏡外殼IOc的部分(握持部)，其中該部分內(nèi)配置有傳感器20。圖中可看出傳感器20具有(作為示例)五個(gè)傳感器部分 20a-20e，五個(gè)傳感器部分20a-20e沿圓柱形的軸向或縱向延伸(圖4中的X和-X方向) 安置。即，傳感器部分沿一條直線安置。該傳感器部分沿圓柱形的縱向軸線對(duì)稱的布置保證慣用左手的人和慣用右手的人都可以同樣很好地控制傳感器和單獨(dú)的傳感器部分。為了進(jìn)一步增加使用的容易性，傳感器20的單獨(dú)的傳感器部分20a-20e通過發(fā)光柱(light bar) 21彼此分隔開。從一個(gè)傳感器部分到相鄰的傳感器部分的過渡也可通過可聽得見的信號(hào)指示。特別地，傳感器20可被設(shè)計(jì)為觸摸式傳感器(沒有任何顯示裝置)或觸屏傳感器，這使得單獨(dú)的傳感器部分20a-20e在尺寸上或在其功能動(dòng)作發(fā)生變化成為可能。單獨(dú)的傳感器部分20a-20e通過通路(channel) 22a_2&連接至分別與其關(guān)聯(lián)的部件上。例如，適于用戶手大小的一個(gè)傳感器部分，也或者是多個(gè)傳感器部分，可連接至數(shù)碼相機(jī)14。數(shù)碼相機(jī)14響應(yīng)于關(guān)聯(lián)的一個(gè)傳感器部分或多個(gè)傳感器部分的合適(無壓的)致動(dòng)而操作。其他的傳感器部分可被分配顯微鏡的額外功能。例如，至少一個(gè)傳感器部分可被分配以控制變焦，另一個(gè)傳感器部可被分配以控制照明等。可以理解的是，這些功能僅作為示例提到。在對(duì)傳感器部分20a-20e的功能分配的特別簡(jiǎn)單的基本版本中，所有的傳感器部分20a-20e被分配至數(shù)碼相機(jī)14，這樣手指Ila橫過任何所需的傳感器部的刷運(yùn)動(dòng)將會(huì)產(chǎn)生數(shù)字圖像(活動(dòng)圖像)。例如，讓數(shù)碼相機(jī)14被沿著特定或者第一方向(例如圖4中的 χ方向)的一次刷運(yùn)動(dòng)或者每次刷運(yùn)動(dòng)觸發(fā)是可能的。但是，例如如果希望通過致動(dòng)變焦系統(tǒng)還改變顯微鏡的放大率，這種觸發(fā)功能可通過在相反的或第二方向(例如圖4中的-χ 或y或-y方向)的刷運(yùn)動(dòng)而被取消。在這種情況下，例如，變焦功能還可被分配至傳感器的一個(gè)或多個(gè)部分。如果希望再激活該觸發(fā)功能，還可這樣做，例如，通過在第一方向上一個(gè)或更多個(gè)(例如兩個(gè))的進(jìn)一步的刷運(yùn)動(dòng)。特別地，提供在其中可通過刷運(yùn)動(dòng)改變連續(xù)的顯微鏡功能和調(diào)節(jié)的至少一個(gè)傳感器部分被證明是有利的。這個(gè)示例包括上述的變焦功能、照明強(qiáng)度、還有顯微鏡的調(diào)焦?？赏ㄟ^更高級(jí)的控制單元(計(jì)算機(jī))進(jìn)行各傳感器部分的功能分配，該控制單元可以顯示或疊加(overlay)例如在顯示器上的功能庫，從該功能庫中用戶可選擇并給傳感器部分分配所需要的或所期望的功能。而且，例如，用戶可給單個(gè)的傳感器部分20a-20e分配不同的設(shè)定點(diǎn)，以限定例如用于放大率或照明強(qiáng)度的控制范圍。用戶對(duì)傳感器或傳感器部分的功能的單獨(dú)分配可能使得用戶錯(cuò)誤最小化或者基本消除。例如，還可能對(duì)每?jī)蓚€(gè)傳感器部分分配調(diào)節(jié)范圍(例如變焦范圍)的兩個(gè)各自的限值，在此種情況下，例如可以通過在圖4中的X方向上的刷運(yùn)動(dòng)增大變焦因子，以及可通過在-χ方向上的刷運(yùn)動(dòng)減小變焦因子，但是僅在已限定的兩個(gè)限值之間。參考圖5，示出了觸摸式傳感器或無壓可致動(dòng)傳感器的優(yōu)選實(shí)施例。在圖5中以側(cè)視剖面圖示出了用電容式傳感器或開關(guān)形式的傳感器20?？煽闯?(通過示例)通過發(fā)光柱21彼此分隔開的兩個(gè)傳感器部分20a、20b。為了簡(jiǎn)單，該圖中未示出任何另外的傳感器部分。單獨(dú)的傳感器部分包括以下從表面開始的層或區(qū)域覆蓋層 30、基板層32、傳感區(qū)域34、地電勢(shì)區(qū)域35、和絕緣層36。通過接近或刷手指11a，導(dǎo)致在傳感區(qū)域34和地電勢(shì)區(qū)域35之間的電容量變化， 這將影響電阻電容(RC)振蕩器(未示出)的震蕩幅度。這導(dǎo)致位于電阻電容振蕩器下游的觸發(fā)臺(tái)翻轉(zhuǎn)，由此導(dǎo)致開關(guān)放大器的輸出信號(hào)改變。這樣的電容式傳感器的操作為在本領(lǐng)域內(nèi)公知，且由此不再進(jìn)一步描述。還可設(shè)想其他或修改的實(shí)施例，例如在本說明書的導(dǎo)言部分所提到的。為了完整，必須注意，根據(jù)本發(fā)明的傳感器的無壓致動(dòng)還可通過使用其他類型的傳感器執(zhí)行，例如光學(xué)的或感應(yīng)的觸摸式傳感器。由于便攜式顯微鏡上的傳感器20的人體工程學(xué)布置，當(dāng)操作該裝置時(shí)，用戶不需要改變他或她的手的位置。此外，不需要看著控制機(jī)構(gòu)；即，單個(gè)的傳感器部分。為了顯微鏡的最佳操作，需要小心防止靈活握持的手指致動(dòng)傳感器或傳感器部分。例如，當(dāng)觀察后表面具有困難或復(fù)雜的幾何形狀的物體時(shí)，用戶在他或她的第二只、自由手中可握持或移動(dòng)該物體，且由此可完全省略掉對(duì)物體或樣品乃至昂貴的旋轉(zhuǎn)臺(tái)的復(fù)雜的保持裝置。此外，用戶通過他或她的自由手可容易地改變外部光源(例如鵝頸燈) 的方向和/或強(qiáng)度。使用食指Ila致動(dòng)傳感器或傳感器部分被證明為尤其方便。這確保了顯微鏡的最佳的穩(wěn)定性和抖動(dòng)保護(hù)。有利地，顯微鏡可具有用于檢測(cè)手的抖動(dòng)運(yùn)動(dòng)(不是由于用戶對(duì)傳感器或傳感器部分的致動(dòng)而引起的)的傳感器。這種抖動(dòng)運(yùn)動(dòng)可通過內(nèi)置的圖像穩(wěn)定器 (未示出)來補(bǔ)償。可選地，將有可能使用外部邏輯來確保顯微鏡例如圖像捕獲不被激活直到抖動(dòng)程度降至預(yù)定閾值之下。當(dāng)所述裝置準(zhǔn)備好捕獲圖像時(shí)，可聽得見的或可見的信號(hào)可向用戶指示。為此，發(fā)光二級(jí)管(LED)例如綠色LED可用來指示圖像捕獲是可能的，而例如紅色LED用于通知用戶存在過分抖動(dòng)運(yùn)動(dòng)。但是，通過使用根據(jù)本發(fā)明的觸摸式傳感器，就可能使響應(yīng)于相機(jī)的觸發(fā)的顯微鏡的搖動(dòng)最小化或基本上避免。在另一個(gè)實(shí)施例中，還可能通過相應(yīng)地改變對(duì)傳感器部分的功能分配而捕獲圖像序列或視頻。例如，視頻捕捉可通過致動(dòng)第一傳感器部分開始而通過致動(dòng)第二傳感器部分終止。下面是可分配給根據(jù)本發(fā)明的便攜式顯微鏡的傳感器的上述的和另外的功能的概要。可通過例如上文提到的功能庫完成對(duì)單個(gè)的傳感器的功能分配。-圖像捕獲，即單個(gè)圖像和/或圖像序列和/或視頻；-不同聚焦位置的圖像序列。這種所謂Z圖像堆棧被用于例如物體的3D重建；-不同變焦設(shè)置的圖像序列(例如變焦設(shè)置為0的第一圖像、變焦設(shè)置IOx的第二圖像，變焦設(shè)置為20x的第三圖像，等等)；-變焦調(diào)節(jié)此處，可能通過刷的方向限定用戶將選擇更高還是更低的變焦因子；-照明調(diào)節(jié)刷的方向限定照明強(qiáng)度將會(huì)增大還是減小；-對(duì)于變焦和照明二者來說，刷運(yùn)動(dòng)可產(chǎn)生連續(xù)的參數(shù)改變，而叩擊運(yùn)動(dòng)則用于產(chǎn)生逐漸增長(zhǎng)的(離散的)的參數(shù)改變；-不同光源的調(diào)節(jié)LED的白光可通過例如加色混合產(chǎn)生。通過關(guān)閉單獨(dú)的顏色分量，樣品可用彩色光照射?？蛇x地，設(shè)在光源之前的小濾光輪可限定出用于照明的光譜范圍。使用傳感器，用戶可選擇不同的顏色；-聚焦輔助的初始化，例如兩個(gè)相交的激光束在聚焦位置僅可看見一個(gè)點(diǎn)，而在外部將看見兩個(gè)點(diǎn)；-自動(dòng)聚焦功能的激活，所述自動(dòng)聚焦功能允許可移動(dòng)顯微鏡自動(dòng)調(diào)整聚焦位置， 例如使用自相關(guān)方法；-抖動(dòng)傳感器激活通過檢測(cè)用戶的抖動(dòng)運(yùn)動(dòng)，可以用可聽得見的或可視的信號(hào)指示出圖像捕捉的有利的瞬間；-圖像穩(wěn)定器激活如同在數(shù)碼相機(jī)中所使用的穩(wěn)定器的情況那樣，這樣的穩(wěn)定機(jī)構(gòu)可進(jìn)一步簡(jiǎn)化圖像捕捉；-對(duì)比最優(yōu)化激活不同表面和幾何形狀需要特定的照明技術(shù)和/或方向以分辨細(xì)節(jié)。例如，垂直的照明對(duì)于陡邊(例如鉆孔)是優(yōu)選的。對(duì)比最優(yōu)化在物體的圖像上實(shí)施邊沿檢測(cè)，即圖像分析，且通過變化照明強(qiáng)度來嘗試最優(yōu)化物體的圖像；
-激活音頻捕捉為了文檔記錄的目的，用戶對(duì)圖像/圖像序列/視頻增加注釋并且將所述注釋與圖像或圖像序列或視頻一起存儲(chǔ)，可能是有利的。這允許用戶創(chuàng)建廣泛的文檔記錄，而不必要把顯微鏡放在一邊且把他或者她的手從顯微鏡上拿開。如前所述，使用具有至少兩個(gè)傳感器段或部分的傳感器控制顯微鏡功能，以及通過做刷運(yùn)動(dòng)沿傳感器的縱向和/或橫向控制顯微鏡，這是有利的?？赏ㄟ^時(shí)間序列完成激活或去激活，在該時(shí)間序列中，所述傳感器部分在刷運(yùn)動(dòng)期間被致動(dòng)。對(duì)至少一個(gè)傳感器存在特定的控制模式。這些控制模式也可互相組合。優(yōu)選地， 可通過外部控制單元進(jìn)行選擇。有利地，不同的控制模式可集成在控制單元的功能庫中。例如，可使用第一模式激活和去激活特定的功能(例如圖像捕獲)。在該模式中， 可限定出激活點(diǎn)。根據(jù)用戶的要求(例如手的尺寸)，這些激活點(diǎn)可被定位例如在傳感器的起點(diǎn)和終點(diǎn)，但也可能在別的區(qū)域或部分內(nèi)。從起點(diǎn)向終點(diǎn)的縱向的刷運(yùn)動(dòng)啟用和/或控制特定的功能。起點(diǎn)和終點(diǎn)也可通過橫向的刷運(yùn)動(dòng)被激活?？蛇x地，可對(duì)激活操作或去激活操作分配運(yùn)動(dòng)方向?？刂贫鄠€(gè)功能也是可以想到的，這樣，例如第一傳感器部分激活圖像捕獲，第二傳感器部分激活音頻捕獲，第三傳感器部分停止音頻捕獲，且第四傳感器部分停止圖像捕獲。例如，可使用第二模式連續(xù)調(diào)節(jié)特定參數(shù)(例如變焦調(diào)節(jié)或照度)。例如可對(duì)傳感器的起點(diǎn)和終點(diǎn)中的每一個(gè)分配參數(shù)值，且可限定參數(shù)在這兩個(gè)點(diǎn)之間變化的方式，例如線性的或指數(shù)的。為了粗調(diào)節(jié)，最大和最小的參數(shù)值被選擇作為起點(diǎn)和終點(diǎn)(例如，最小變焦設(shè)置在起點(diǎn)處，最大變焦設(shè)置在終點(diǎn)處)。為了細(xì)調(diào)節(jié)，傳感器可由程序控制以用于更小的參數(shù)范圍。例如，起點(diǎn)可對(duì)應(yīng)于IOx變焦設(shè)置，且終點(diǎn)處可對(duì)應(yīng)于1 變焦設(shè)置。由于參數(shù)值的分配，傳感器以基于方向的方式反應(yīng)，即，當(dāng)手指從傳感器的中央向終點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，各參數(shù)向終點(diǎn)值變化。
權(quán)利要求
1.一種便攜式顯微鏡，具有集成的操作者控制單元，所述操作者控制單元用于選擇和/或調(diào)節(jié)所述便攜式顯微鏡的至少一個(gè)電子可控功能，所述操作者控制單元具有至少一個(gè)傳感器(20)，所述傳感器用于輸入用戶控制指令，所述用戶控制指令允許所述電子可控功能的激活、去激活和/或調(diào)節(jié)，其中所述至少一個(gè)傳感器00)被設(shè)計(jì)成觸摸式傳感器；以及所述至少一個(gè)傳感器00)以用戶能夠用一只手握持且操作顯微鏡的方式布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的顯微鏡，其特征在于，所述至少一個(gè)傳感器OO)能夠用于觸發(fā)數(shù)字圖像的捕獲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的顯微鏡，其特征在于，所述至少一個(gè)傳感器能夠通過用戶手指橫過傳感器的表面的刷運(yùn)動(dòng)操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的顯微鏡，其特征在于，所述至少一個(gè)傳感器布置成所述刷運(yùn)動(dòng)為一維的刷運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的顯微鏡，其特征在于，所述至少一個(gè)傳感器相對(duì)于顯微鏡的握持部對(duì)稱地布置。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的顯微鏡，其特征在于，所述傳感器被設(shè)計(jì)為電容式傳感器。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的顯微鏡，其特征在于，所述至少一個(gè)傳感器被分成傳感器部分，所述傳感器部分的每一個(gè)能夠被分配所述顯微鏡的至少一個(gè)功能。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的顯微鏡，其特征在于，不同的傳感器部分通過電子的或機(jī)械的標(biāo)志彼此分隔開。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的顯微鏡，其特征在于，所述至少一個(gè)可調(diào)節(jié)的功能包括至少一個(gè)連續(xù)地或無限地可調(diào)節(jié)的功能，所述可調(diào)節(jié)的功能通過用刷運(yùn)動(dòng)致動(dòng)傳感器而被調(diào)節(jié)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的顯微鏡，其特征在于，所述至少一個(gè)傳感器或傳感器部分能夠通過致動(dòng)控制單元和/或傳感器而被分配不同的顯微鏡功能，且已分配的顯微鏡功能能夠被改變。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求4-10中任一所述的顯微鏡，其特征在于，所述觸摸式傳感器布置在握持部的內(nèi)側(cè)表面上。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的顯微鏡，其特征在于，至少一個(gè)傳感器或至少一個(gè)傳感器中的傳感器部分沿一條直線布置。
13.一種操作如權(quán)利要求1-12中任一所述的便攜式顯微鏡的方法，所述便攜式顯微鏡具有至少一個(gè)電子可控的功能，其特征在于，控制指令通過致動(dòng)被構(gòu)造在顯微鏡上的觸摸式傳感器00)輸入所述顯微鏡，所述控制指令允許所述電子可控的功能的激活、去激活和/或調(diào)節(jié)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13中所述的方法，其特征在于，所述控制指令通過無壓的叩擊運(yùn)動(dòng)和/或刷運(yùn)動(dòng)輸入。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種便攜式顯微鏡，所述便攜式顯微鏡具有集成的操作者控制單元，所述操作者控制單元用于選擇和/或調(diào)節(jié)所述便攜式顯微鏡的至少一個(gè)電子可控功能，所述操作者控制單元具有至少一個(gè)傳感器(20)，所述傳感器用于輸入用戶控制指令。所述至少一個(gè)傳感器(20)被設(shè)計(jì)為觸摸式傳感器且以用戶能夠用一只手握持且操作顯微鏡的方式布置。這允許了顯微鏡的不震動(dòng)操作。
文檔編號(hào)G02B21/36GK102566029SQ20111035918
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月15日
發(fā)明者盧茨迪·羅特曼恩, 哈拉爾德·施尼茨勒, 羅伯特·萊托, 雷托·祖斯特 申請(qǐng)人:徠卡顯微系統(tǒng)(瑞士)股份公司