DE102004056677A1 - Holder device, for use in microscope, has stoppers to determine reference position of object holders in X-and Y-directions, and blank holder to determine reference position of object holders in Z-direction - Google Patents
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Abstract
Description
Anwendungsgebiet und Stand der Technikfield of use and state of the art
Die Erfindung betrifft ein Mikroskop sowie ein automatisches Mikroskopiersystem und Komponenten dieses Mikroskopiersystems sowie dazugehörige Verfahren zur Anwendung dieser Komponenten.The The invention relates to a microscope and to an automatic microscopy system and components of this microscopy system and related methods to use these components.
Mikroskope dienen der Vergrößerung insbesondere biologischer Präparate sowie der Herstellung von Fotographien dieser Präparate unter Vergrößerung. Die Präparate werden üblicherweise auf Objektträger aufgebracht oder in Mulden von Lochplatten eingebracht, so dass das Mikroskopieren durch Einlegen dieser Trägervorrichtungen durchgeführt werden kann. Das Einlegen der Trägervorrichtungen sowie dessen genauer Ausrichtung auf einem Mikroskopiertisch können manuell oder mittels eines automatischen Beschickungssystems durchgeführt werden. Das automatische Beschickungssystem bietet sich vor allem dann an, wenn eine große Zahl an Präparaten zu untersuchen, insbesondere zu photographieren, ist. Bislang nicht befriedigend gelöst ist dabei das Problem, mit hoher Präzision einerseits und hoher Geschwindigkeit ande rerseits die Trägervorrichtungen, insbesondere Objektträger, in das Mikroskop einzuführen, sowie mit hoher Geschwindigkeit Bilder der Präparate zu erzeugen, die zur weiteren Auswertung geeignet, insbesondere ausreichend scharf sind. Da bei großen Zahlen von biologischen Präparaten eine manuelle Auswertung der Bilder üblicherweise erst im zeitlichen Abstand zur Herstellung der Bilder erfolgt, ist es besonders wichtig, dass die Bilder eine hohe Qualität haben, da ansonsten der Vorteil des automatischen Mikroskopierens hinfällig ist, sofern eine nachträgliche Herstellung neuer Bilder der Präparate erforderlich ist.microscopes in particular serve for the enlargement biological preparations and the production of photographs of these preparations under magnification. Drugs become common on slides applied or placed in wells of perforated plates, so that the microscopy can be performed by inserting these carrier devices can. The insertion of the carrier devices as well as its precise alignment on a microscope table can be done manually or by means of an automatic loading system. The automatic loading system is especially suitable if a big one Number of preparations to examine, in particular to photograph, is. Not yet solved satisfactorily is the problem, with high precision on the one hand and higher Speed on the other hand, the carrier devices, in particular Slides, to introduce into the microscope, as well as to produce at high speed pictures of the preparations that are used for suitable for further evaluation, in particular are sufficiently sharp. As with large Numbers of biological preparations a manual evaluation of the images usually only in temporal Distance to the making of images, it is particularly important that the pictures are of high quality otherwise the advantage of automatic microscopy is obsolete, if a subsequent Production of new pictures of the preparations is required.
Aufgabe und LösungTask and solution
Aufgabe der Erfindung ist es demzufolge, ein – insbesondere automatisches – Mikroskopiersystem, dessen Komponenten sowie korrespondierende Betriebsverfahren in Hinblick auf schnelle und sichere Handhabung der Präparate sowie im Hinblick auf die Herstellung guter Fotographien der Präparate zu verbessern.task The invention accordingly provides a microscopy system, in particular an automatic one. its components as well as corresponding operating procedures in Regard to fast and safe handling of the preparations as well to improve the preparation of good photographs of the preparations.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Haltevorrichtung zur Fixierung eines Objektträgers an einem Mikroskop in einer definierten Sollposition in X-Richtung, in Y-Richtung und in Z-Richtung mit definierter Sollausrichtung, wobei die Haltevorrichtung eine Auflage und Mittel zur Fixierung des Objektträgers aufweist, wobei mindestens zwei, vorzugsweise drei Anschläge, vorgesehen sind, mittels derer die Sollstellung des Objektträgers in X-Richtung und Y-Richtung festgelegt ist, und wobei ein Niederhalter vorgesehen ist, mittels dessen der Objektträger gegen die Auflage gedrückt wird und mittels dessen die Sollstellung des Objektträgers in Z-Richtung festgelegt ist.The Task is solved by a holding device for fixing a slide a microscope in a defined nominal position in the X direction, in the Y direction and in the Z direction with a defined target orientation, wherein the holding device has a support and means for fixing the slide, wherein at least two, preferably three stops, are provided by means of derer set the desired position of the slide in the X direction and Y direction is, and wherein a hold-down is provided by means of which slides pressed against the support is and by means of the desired position of the slide in Z direction is set.
X-Richtung, Y-Richtung und Z-Richtung sind im Zusammenhang mit dieser Beschreibung als reine Dimensionen ohne eine festgelegte Orientierung zu verstehen. Ihre Zuordnung zu den Richtungen der erfin dungsgemäßen Vorrichtungen und Verfahren ist willkürlich, aber in sich konsistent. Dabei stellt im Rahmen dieser Beschreibung die Z-Richtung die Richtung der Gewichtskraft bzw. eine relativ zum Mikroskoptisch eines Mikroskops senkrechte Richtung dar, während die X-Richtung und Y-Richtung eine Hauptebene der beschriebenen Objektträger aufspannen und senkrecht zueinander und zur Z-Richtung stehen. Die Y-Richtung verläuft in Richtung der langen Kante der Objektträger und die X-Richtung in Richtung der kurzen Kante.X-direction Y direction and Z direction are in the context of this description to understand as pure dimensions without a fixed orientation. Their assignment to the directions of the inventions to the invention devices and method is arbitrary, but consistent in itself. It represents in the context of this description the Z direction is the direction of the weight force or a relative to the microscope stage of a microscope vertical direction, while the X direction and Y direction span a major plane of the described slides and perpendicular to each other and to the Z direction. The Y direction runs in the direction the long edge of the slide and the X direction towards the short edge.
Die Auflage ist vorzugsweise eine solche, die die zu besichtigenden Bereiche des Objektträgers nach unten und vorzugsweise auch nach oben freilässt, insbesondere eine eine Aussparung aufweisende Auflageplatte. Bei dem Objektträger kann es sich um jegliche Trägervorrichtung handeln, mittels derer Präparate in einem Mikroskop untersucht werden können. Vorzugsweise handelt es sich um eine im Bereich der Präparate weitgehend transparente Trägervorrichtung, die eine im wesentlichen flächige Ausdehnung hat. Insbesondere von der Erfindung umfasst sind Haltevorrichtungen für als dünne Trägerscheiben ausgebildete Objektträger, die an mindestens einer Kante einen Bereich aufweisen, der frei von Präparaten ist. Die erfindungsgemäße Haltevorrichtung fixiert die Objektträger an einer definierten Position, indem sie in zwei Dimensionen, der X-Richtung und der Y-Richtung, Anschläge vorsieht, an denen der Objektträger im eingeführten Zustand bündig anliegt. In der dritten Dimension, der Z-Richtung, ist der Objektträger durch einen Niederhalter fixiert, der eine Kraft in Richtung der Auflage ausübt. Der Objektträger ist im Bereich des Niederhalters mit einem Halteabschnitt zwischen diesem Niederhalter und der Auflage eingeklemmt, so dass er in allen drei Dimensionen bezüglich aller Freiheitsgrade eine definierte Stellung einnimmt. Zur Fixierung des Objektträgers in X-Richtung und Y-Richtung sind mindestens zwei Anschläge vorgesehen, wobei mindestens einer der Anschläge so ausgebildet ist, dass eine Kante des Objektträgers an zwei Stellen, insbesondere linienförmig in Haupterstreckungsrichtung der Kante an diesem Anschlag anliegt. Statt der Verwendung von zwei Anschlägen ist auch die Verwendung von drei Anschlägen zweckmäßig, wobei dann punktförmige Berührungen zwischen Objektträger und Anschlag ausreichen. Der Niederhalter, der die Fixierung des Objektträgers in Z-Richtung bewirkt, kann beispielsweise federbeaufschlagt oder auch motorisiert ausgebildet sein. Vorteilhaft ist es, wenn der Niederhalter derart mit einer Kraft gegen die Auflage gedrückt wird, dass er beim seitlichen Einführen des Objektträgers entgegen seiner Wirkrichtung nachgibt, und dadurch Raum für einen zwischen Niederhalter und Auflage eingeschobenen Objektträger freigibt.The support is preferably one which leaves the areas of the slide to be visited downwards and preferably also upwards, in particular a support plate having a recess. The slide can be any support device by means of which preparations can be examined in a microscope. Preferably, it is a carrier device which is substantially transparent in the region of the preparations and has a substantially flat extension. Specifically encompassed by the invention are holders for slides designed as thin carrier discs, which have at least one edge an area which is free of preparations. The holding device according to the invention fixes the slides at a defined position by providing stops in two dimensions, the X-direction and the Y-direction, against which the slide rests flush in the inserted state. In the third dimension, the Z-direction, the slide is fixed by a hold-down, which exerts a force in the direction of the support. The slide is clamped in the region of the hold-down with a holding portion between this hold-down and the support, so that it occupies a defined position in all three dimensions with respect to all degrees of freedom. At least two stops are provided for fixing the slide in the X direction and the Y direction, wherein at least one of the stops is designed such that one edge of the slide bears against this stop at two points, in particular in a line in the main extension direction of the edge. Instead of the use of two attacks, the use of three attacks is appropriate, then point-to-point contact between slide and stop suffice. The hold-down, which causes the fixation of the slide in the Z-direction, for example, spring-loaded or motori be formed trained. It is advantageous if the hold-down is pressed with such a force against the support, that it yields during the lateral insertion of the slide counter to its direction of action, thereby freeing space for an inserted between hold and pad slides.
Die erfindungsgemäße Haltevorrichtung ist insbesondere im Kontext einer automatischen Beschickung des Mikroskops gut geeignet, denn die definierte Sollposition kann mittels der Anschläge sehr gut durch eine automatisch agierende Beschickungsvorrichtung bestückt werden. Darüber hinaus ist vorteilhaft, dass bei entsprechend nachgebend gestaltetem Niederhalter eine Fixierung in X-Richtung und Y-Richtung ausreicht, während sich die Fixierung in Z-Richtung durch den Niederhalter quasi automatisch einstellt. Gegenüber einer Fixierung in Z-Richtung, die lediglich auf allseitiges Aufliegen des Objektträgers auf einer Auflageplatte beruht, hat die erfindungsgemäße Haltevorrichtung den Vorteil, dass es nicht erforderlich ist, die Auflage so zu gestalten, dass der Objektträger in einer stabilen Position liegen bleibt. Derart gestaltete Auflageplatten bringen den Nachteil mit sich, dass sie erhebliche Teile des Objektträgers verdecken, so dass diese Teile für Präparate nicht genutzt werden können, und darüber hinaus die freie Bewegung eines Objektivs behindern. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Haltevorrichtung auch aufgrund ihrer Unempfindlichkeit gegen Erschütterungen vorteilhaft. Es bedarf einer nicht unerheblichen Kraft, um einen eingespannten Objektträger aus seiner Soll-Position zu verschieben.The Inventive holding device is particularly in the context of an automatic loading of the Microscope well suited, because the defined target position can by means of the attacks very well by an automatically acting feeder stocked become. About that In addition, it is advantageous that designed accordingly yielding Hold down a fixation in the X direction and Y direction is sufficient while the fixation in the Z-direction by the hold-down almost automatically established. Across from a fixation in the Z direction, the only resting on all sides of the slide is based on a platen, has the holding device according to the invention the advantage that it is not necessary to make the edition so that the slide stays in a stable position. Such designed support plates have the disadvantage that they obscure considerable parts of the slide, leaving these parts for preparations can not be used and above In addition, obstruct the free movement of a lens. Furthermore is the holding device according to the invention also because of their insensitivity to shocks advantageous. It takes a not inconsiderable force to get one clamped slides to move from its nominal position.
Die Auflage ist bevorzugt eine Kohlefaserplatte, da diese ein hohes Maß an Formstabilität aufweist und damit guten und reproduzierbaren Ergebnissen zuträglich ist.The Pad is preferably a carbon fiber plate, as these are high Measure dimensional stability and thus good and reproducible results is beneficial.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung ist diese so ausgebildet, dass der Niederhalter den Objektträger an einem Halteabschnitt an dessen kurzer Seite auf die Auflage drückt und vorzugsweise weder nach oben noch nach unten in Z-Richtung eine weitere Stützung des Objektträgers vorgesehen ist.In an advantageous embodiment of the holding device according to the invention This is designed so that the hold down the slide on a Hold section presses on the short side of the support and preferably neither up nor down in the Z direction one further support of the slide is provided.
Hierdurch wird erreicht, dass der für Präparate nutzbare Bereich des Objektträgers sehr groß ist. Infolgedessen können mehr Präparate auf dem Objektträger aufgebracht werden und dementsprechend die Anzahl an Objektträger-Wechselvorgängen bei einem automatischen Beschikkungssystem verringert werden. Dies erhöht somit die Geschwindigkeit eines automatischen Mikroskopiersystems mit einer derartig ausgebildeten erfindungsgemäßen Haltevorrichtung, denn der zeitliche Aufwand für einen Wechsel des Objektträgers ist vergleichsweise hoch. Der Halteabschnitt sollte groß genug sein, um den Objektträger in Z-Richtung in seiner Gesamtheit zu fixieren. Der Halteabschnitt am Objektträger muss nicht speziell ausgestaltet sein. Vorzugsweise weist die Auflage eine Aussparung auf, die in X-Richtung, der Querrichtung des Objektträgers, breiter als der Objektträger ist, und die in Y-Richtung, der Längsrichtung der Objektträgers, länger als dessen freier, nicht auf der Auflage aufliegender Abschnitt ist. Eine Haltevorrichtung mit einer solchen Auflage kann den Objektträger im Bereich des Halteabschnitts fixieren, während der freie Abschnitt des Objektträgers über die Aussparung ragt und damit gut zugänglich ist.hereby is achieved that for preparations usable area of the slide is very big. Consequently can more preparations on the slide be applied and, accordingly, the number of slide changing operations at a automatic Beschikkungssystem be reduced. This increases the speed of an automatic microscopy system with such a trained holding device according to the invention, because the time required for a change of the slide is comparatively high. The holding section should be big enough be to the slide to fixate in Z-direction in its entirety. The holding section on the slide does not have to be specially designed. Preferably, the support has a recess which, in the X direction, the transverse direction of the slide, wider as the slide is longer, and that in the Y direction, the longitudinal direction of the slide whose free, not resting on the support section is. A holding device with such a support can the slide in the area of the holding section, while the free section of the slide over the Recess protrudes and is therefore easily accessible.
In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung wird der Niederhalter von einer Federkraft beaufschlagt.In a development of the holding device according to the invention is the Downholder acted upon by a spring force.
Dies ist einerseits unter konstruktiven Gesichtspunkten sinnvoll, da damit zusätzliche Komponenten wie ein Antrieb oder ein Motor für den Niederhalter entfallen, andererseits ist das Niederdrücken des Niederhalters mittels einer Federkraft zweckmäßig, da dadurch ermöglicht wird, dass ein seitlich in Erstreckungsrichtung der Auflage zwischen Auflage und Niederhalter geschobener Objektträger den Niederhalter entgegen der Beaufschlagung mittels der Federkraft von der Auflage abheben kann, so dass der Objektträger zwischen Auflage und Niederhalter festgeklemmt wird. Die Federkraft bzw. die korrespondierende Feder ist dabei so auszubilden, dass der Objektträger trotz der Momentenbelastung durch einen großen frei über die Aussparung ragenden Teil des Objektträgers in seinem Halteabschnitt möglichst flächig auf der Auflage aufliegt, so dass für den gesamten Objektträger eine definierte Z-Lage erreicht wird.This on the one hand, from a constructive point of view, makes sense with it extra Components such as a drive or a motor for the hold-down omitted, on the other hand, depressing the Hold-down by means of a spring force, since this makes it possible to that a laterally in the extension direction of the support between support and Hold-down slide slides against the hold-down lift off the loading by means of the spring force of the edition can, so the slide clamped between the support and hold-down. The spring force or the corresponding spring is designed so that the slides despite the moment load due to a large protruding freely over the recess Part of the slide as flat as possible in its holding section the edition rests, so for the entire slide a defined Z-position is achieved.
In einer darauf aufbauenden Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung weist der Niederhalter einen durch die Federkraft beaufschlagten Klemmarm und/oder eine Klemmrolle auf, wobei die Klemmrolle vorzugsweise kugelgelagert ist.In a configuration based thereon of the holding device according to the invention the hold-down has an acted upon by the spring force Clamping arm and / or a pinch roller, wherein the pinch roller is preferably ball bearing is.
Die Klemmrolle ist vorzugsweise so ausgerichtet, dass beim Einschieben des Objektträgers in X-Richtung die Klemmrolle über dessen Oberfläche abrollt. Auf diese Art und Weise wird die Reibungskraft zwischen dem Niederhalter und der Klemmrolle verringert bzw. beseitigt. Das Einschieben des Objektträgers ist dementsprechend leicht möglich, ohne dass die Ausrichtung des Objektträgers in Z-Richtung beeinträchtigt wird. Die Verwendung einer kugelgelagerten Klemmrolle ist zur weiteren Minimierung der Reibung von Vorteil.The Pinch roller is preferably aligned so that when inserting of the slide in the X direction over the pinch roller its surface rolls off. In this way, the frictional force between the hold-down and the pinch roller is reduced or eliminated. The insertion of the slide is therefore easily possible without affecting the orientation of the slide in the Z direction. The use of a ball-bearing pinch roller is for further Minimizing friction is an advantage.
In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung ist der Klemmarm als Hebel ausgebildet, wobei eine Klemmrolle vorzugsweise am Hebel angebracht ist.In a development of the holding device according to the invention is the Clamping arm designed as a lever, wherein a pinch roller preferably on Lever is attached.
Ein derartiger Hebel stellt einen geringen konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand dar. An einem solchen Klemmarm kann eine Federbeaufschlagung sehr einfach realisiert werden, indem beispielsweise eine Zugfeder zwischen den Hebel und einem an der Haltevorrichtung vorrichtungsfest vorgesehenen Gegenabschnitt eingesetzt wird. Bei ausreichend großer Masse des Klemmarms kann dessen Gewichtskraft als Klemmkraft vorgesehen werden, so dass es keiner Feder zur Aufbringung einer Federkraft bedarf.One Such lever provides a low level of design and manufacturing technology Expenses. On such a clamp arm can be a spring action be realized very easily by, for example, a tension spring between the lever and a fixture on the fixture provided counter section is used. With a sufficiently large mass the clamping arm, its weight can be provided as a clamping force, so that it requires no spring to apply a spring force.
In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung weist die Auflage eine Aussparung auf, die zu einer in X-Richtung weisenden frontseitigen Kante der Auflage offen ist.In a development of the holding device according to the invention has the pad has a recess leading to an X direction front edge of the pad is open.
Die Aussparung weist im wesentlichen eine U-förmige Kante auf, die an der frontseitigen offenen Seite den Eingriff durch eine Beschickungsvorrichtung erlaubt. Zweckmäßig ist auch eine Auflage, die sowohl an einer frontseitigen Kante als auch an einer daran angrenzenden Seitenkante offen ist, so dass sich eine L-förmige Begrenzungskante der Aussparung ergibt. Die erfindungsgemäßen Mittel zur Fixierung des Objektträgers sind bei solchen Ausführungsform an den beiden Kanten der L-förmigen Aussparung bzw. den drei Kanten der U-förmigen Aussparung angeordnet. Neben der Zuführung über ein automatisches Beschickungssystem ist die Ausgestaltung der Auflage dergestalt, dass lediglich zwei oder drei Kanten die Aussparung begrenzen, daher vorteilhaft, da die Bewegung eines Objektivs – beispielsweise des Objektivs einer Kamera – dadurch kaum behindert wird. Dadurch kann ein großer Flächenanteil des Objektträgers für Präparate genutzt werden, was die Zahl der erforderlichen zeitaufwendigen Objektträgerwechsel verringert.The Recess essentially has a U-shaped edge on the Front side open the engagement by a feeder allowed. Is appropriate also a pad that fits both on a front edge as well on an adjacent side edge is open, so that an L-shaped one The boundary edge of the recess results. The agents according to the invention for fixing the slide are in such embodiment at the two edges of the L-shaped Recess or the three edges of the U-shaped recess arranged. In addition to the feeder via an automatic Loading system is the design of the edition such, that only two or three edges define the recess, therefore advantageous because the movement of a lens - for example, the lens a camera - hardly is hampered. This allows a large area of the slide to be used for preparations, what the number of required time-consuming slide changes reduced.
In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung ist mindestens einer der Anschläge als frei drehbare, vorzugsweise kugelgela gerte Stützrolle ausgebildet, wobei es sich vorzugsweise um einen in Y-Richtung stützenden Anschlag handelt.In a development of the holding device according to the invention is at least one of the attacks as a freely rotatable, preferably kugelgela siege support roller formed, which is preferably a supportive in the Y direction Stop acts.
Dies dient wiederum der Verringerung des Reibungswiderstandes beim Einführen, insbesondere beim Einschieben, eines Objektträgers in die Haltevorrichtung. Ein Objektträger, der in X-Richtung in die Haltevorrichtung eingeschoben wird, kann – sofern der Anschlag in Y-Richtung vor dem Anschlag in X-Richtung vom Objektträger erreicht wird, was bevorzugt ist – an dem als Stützrolle ausgebildeten und in Y-Richtung wirkenden Anschlag mit geringem Reibungswiderstand abrollen. Die Verringerung des Reibungswiderstandes ist einerseits der Präzision zuträglich und verhindert andererseits ungewolltes Verkanten des Objektträgers, was insbesondere bei automatisch beschickten Mikroskopiersystemen erheblich ist, die ohne menschliche Aufsicht ihren Dienst verrichten. Das Verkanten oder anderweitige mechanische Störungen können unmittelbar den Stopp des Systems erzwingen, was bei unbeaufsichtigtem Ablauf eventuell erst spät bemerkt wird.This in turn serves to reduce the frictional resistance during insertion, in particular when inserting a slide in the holding device. A slide, in the X direction in the Holding device is inserted, can - if the stop in the Y direction before the stop in the X direction is reached by the slide, which is preferred is on as a supporting role trained and acting in the Y direction stop with low Unroll frictional resistance. The reduction of frictional resistance on the one hand is precision beneficial and on the other hand prevents unwanted tilting of the slide, which especially with automatically loaded microscopy systems considerably who are doing their duty without human supervision. The Tilting or other mechanical interference can immediately stop force the system, which may be unattended late is noticed.
In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung ist diese als Einsatz zum Einsetzen in einen Mikroskoptisch ausgebildet, wobei ihre Außenmaße in X-Richtung und Y-Richtung den Normmaßen einer Mikrotiterplatte entsprechen.In a development of the holding device according to the invention is this designed as an insert for insertion into a microscope stage, with their Outside dimensions in the X direction and Y-direction to the standard dimensions correspond to a microtiter plate.
Dies erlaubt das Einspannen der Haltevorrichtung in einen Mikroskopiertisch, der für die Aufnahme von Mikrotiterplatten ausgebildet ist. Außerdem ist es dadurch möglich, einen speziell für die Anwendung mit einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung ausgebildeten Mikroskopiertisch flexibler zu nutzen. Insbesondere zweckmäßig ist eine Haltevorrichtung, die bezüglich ihrer Außenmaße den Normaußenmaßen von 96-Loch-Platten entspricht.This allows the clamping of the holding device in a microscope, the for the inclusion of microtiter plates is formed. Besides that is it thereby possible a specially for the application formed with a holding device according to the invention Microscopy table more flexible to use. In particular, it is appropriate a holding device with respect to their external dimensions to the standard external dimensions of 96-well plates equivalent.
Zur Lösung des der Erfindung zugrundeliegenden Problems, mit hoher Geschwindigkeit und hoher Präzision Präparate auf Trägervorrichtungen einem Mikroskop zuführen zu können, kann auch ein Einspannverfahren zum Einsetzen eines sich im wesentlichen in X-Richtung und Y-Richtung erstreckenden Objektträgers in eine Haltevorrichtung eines Mikroskops genutzt werden, wobei die Haltevorrichtung eine in Z-Richtung wirkende Klemmvorrichtung aufweist. Bei der Haltevorrichtung kann es sich insbesondere um eine Haltevorrichtung der oben beschriebenen Art handeln kann. Das Einspannverfahren ist gekennzeichnet durch ein anfängliches Beaufschlagen des Objektträgers mit einer Kraft in einer Haupteinführrichtung in der X-Richtung, so dass der Objektträger in X-Richtung verschoben wird, bis der Objektträger die Klemmvorrichtung erreicht hat. Anschließend wird er mit einer Kraft in der Y-Richtung beaufschlagt, bis er an in Y-Richtung wirkenden Anschlagmitteln anliegt. Als dritte Bewegung wird der Objektträger wiederum mit einer Kraft in X-Richtung beaufschlagt, bis er an in X-Richtung wirkenden Anschlagsmitteln ebenfalls anliegt, wobei der Objektträger dabei in die Klemmvorrichtung eingeschoben wird.to solution the problem underlying the invention, at high speed and high precision preparations on carrier devices Feed the microscope to be able to may also be a clamping method for inserting a substantially in X-direction and Y-direction extending slide in a holding device of a microscope can be used, wherein the Holding device has a acting in the Z direction clamping device. The holding device may in particular be a holding device of the type described above. The clamping procedure is marked through an initial one Applying the slide with a force in a main direction of insertion in the X direction, so the slide moved in the X direction will, until the slide has reached the clamping device. Then he will with a force in the Y direction until acting in the Y direction Slings abuts. As a third movement, the slide will turn subjected to a force in the X direction, until it also abuts against stop means acting in the X direction, the slide is inserted into the clamping device.
Dieses Verfahren gewährleistet eine hohe Präzision und ist insbesondere aufgrund einfacher Bewegungsabläufe vorteilhaft, denn diese einfachen Bewegungsabläufe sind besonders leicht mittels eines automatischen Beschickungssystems zu realisieren. Im ersten Schritt wird der Objektträger so weit an die Haltevorrichtung herangeführt, dass er unmittelbar vor der Klemmvorrichtung bleibt. Anschließend werden nacheinander die jeweiligen Anschläge in Y- und X-Richtung angefahren, so dass der Objektträger bezüglich Lage und Ausrichtung in diesen beiden Richtungen seine definierte Position erreicht. Bei dem zweiten der beiden Schritte gelangt der Objektträger in die Klemmvorrichtung, die vorzugsweise federbeaufschlagt ist. Durch die Translationsbewegung in X-Richtung wird der Objektträger dabei zwischen die Elemente der Klemmvorrichtung, beispielsweise zwischen eine Auflage und einen Niederhalter geschoben, so dass damit auch die Fixierung in der Z-Achse gegeben ist. Die verschiedenen Bewegungen enden jeweils an einem Anschlag, so dass es nicht erforderlich ist, die Antriebsvorrichtungen für die Translationsbewegungen so genau auszubilden, dass sie eine ganz exakte Position ansteuern können. Eine das Verfahren nutzende Vorrichtung wäre daher bei hoher Genauigkeit vergleichsweise günstig.This method ensures high precision and is particularly advantageous because of simple movement sequences, because these simple movement sequences are particularly easy to implement by means of an automatic loading system. In the first step, the slide is brought so far to the holding device that it remains immediately in front of the clamping device. Subsequently, the respective stops in the Y and X directions are approached in succession, so that the slide reaches its defined position with respect to position and orientation in these two directions. at the second of the two steps, the slide enters the clamping device, which is preferably spring-loaded. By the translational movement in the X direction of the slide is thereby pushed between the elements of the clamping device, for example between a support and a hold-down, so that so that the fixation is given in the Z-axis. The various movements each end at a stop, so that it is not necessary to form the drive devices for the translational movements so accurate that they can control a very precise position. A device using the method would therefore be relatively cheap with high accuracy.
Zur Lösung des der Erfindung zugrunde liegenden Problems ist auch ein Mikroskopiertisch geeignet, insbesondere zur Aufnahme einer Haltevorrichtung der oben beschriebenen Art oder einer Mikrotiterplatte, mit einer Tischplatte und darin vorgesehenen Aussparung sowie mit einer Klemmvorrichtung, wobei die Tischplatte erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, dass die Aussparung zu einer Kante des Mikroskopiertisches hin offen ist.to solution The problem underlying the invention is also a microscopy table suitable, in particular for receiving a holding device of the above described type or a microtiter plate, with a table top and therein recess and with a clamping device, the table top being characterized according to the invention that the recess is open to an edge of the microscope table is.
Der Mikroskopiertisch dient der Fixierung der zu mikroskopierenden Präparate in einer für die Betrachtung bzw. Erstellung von Fotografien geeigneten Betrachtungsposition. Er ist vorzugsweise horizontal ausgerichtet. Auf der einen Seite des Mikroskoptisches, im vorliegenden Fall vorzugsweise oberhalb des Mikroskoptisches, ist eine Lichtquelle angeordnet, die das Präparat mit Licht bestrahlt. Auf der gegenüberliegenden Seite ist eine zur Betrachtung bzw. zum Fotografieren erforderlichen optische Betrachtungsvorrichtung angeordnet und in Richtung der Betrachtungsposition ausgerichtet. Die optische Betrachtungsvorrichtung und der Mikroskoptisch sind relativ zueinander verschiebbar, so dass verschiedene gleichzeitig auf dem Mikroskoptisch vorhandene Präparate nacheinander in den Bereich des Strahlengangs der optischen Betrachtungsvorrichtung gebracht werden können. Darüber hinaus ist vorzugsweise der Abstand zwischen der Betrachtungsvorrichtung und dem Mikroskopiertisch einstellbar, um eine gute Fokussierung erreichen zu können.Of the Microscopy table serves to fix the preparations to be examined in one for viewing or creating photographs suitable viewing position. It is preferably oriented horizontally. On the one hand of the microscope stage, in the present case preferably above of the microscope stage, a light source is arranged, which the preparation with Light irradiated. On the opposite Page is required for viewing or photography arranged optical viewing device and in the direction of Viewing position aligned. The optical observation device and the microscope stage are displaceable relative to each other, so that several simultaneously present on the microscope stage preparations successively in the region of the beam path of the optical observation device can be brought. About that In addition, the distance between the viewing device is preferably and the microscope table adjustable to a good focus to reach.
Die Aussparung im Mikroskopiertisch gestattet es einer Beschickungsvorrichtung, Trägervorrichtung für Präparate zum Mikroskopiertisch zuzuführen, ohne dass – wie bei herkömmlichen Mikroskopiertischen mit einer vollständig vom Mikroskopiertisch umrahmten Aussparung – eine ausschließlich oberhalb des Mikroskopiertisches agierende Mechanik zur Beschickung erforderlich ist. Dadurch ist eine einfachere Beschikkungsvorrichtung möglich, beispielsweise eine solche, bei der ein Objektträger, der in eine im Mikroskopiertisch fixierte Haltevorrichtung eingesetzt werden soll, auf einer Auflagefläche der Beschickungsvorrichtung aufliegt. Eine solche Beschickungsvorrichtung kann aufgrund der erfindungsgemäßen Aussparung in den Mikroskopiertisch einfahren, den Objektträger dort einschieben bzw. ablegen und anschließend wieder herausgefahren werden, vorzugsweise nach vorherigem relativen Absenken der Auflagefläche.The Recess in the microscope table allows a feeder, support device for preparations for Supply microscopy table, without that - like at conventional Microscopy tables with a completely from the microscopy table framed recess - one exclusively above the microscope table acting mechanism required for charging is. As a result, a simpler Beschikkungsvorrichtung possible, for example one in which a slide is placed in a microscope table fixed holding device to be used, on a support surface of the feeder rests. Such a feeder can due to the recess according to the invention Retract into the microscope table, insert or place the slide there and subsequently be moved out again, preferably after previous relative lowering the bearing surface.
Die vorgesehene Klemmvorrichtung erlaubt die Fixierung der Haltevorrichtung oder der Mikrotiterplatte auf dem Mikroskopiertisch. Dies ist insbesondere bei einer Haltevorrichtung der oben beschriebenen Art sinnvoll, bei der ein besonderes Augenmerk auf einer präzise bestimmten Positionierung und Ausrichtung der Objektträger bzw. der Präparate liegt. Durch die Klemmvorrichtung wird erreicht, dass die Haltevorrichtung eine genau bestimmte Position einnimmt, so dass eine Beschikkungsvorrichtung zum Zuführen von Objektträgern zur Haltevorrichtung präzise und schnell arbeiten kann. Im Zusammenhang mit einer automatischen Beschickungseinrichtung und bei der Verwendung einer Haltevorrichtung stellt die Klemmeinrichtung auch daher eine zweckmäßige Möglichkeit der Fixierung dar, da eine Klemmeinrichtung ausgelenkt werden kann, wenn starke Kräfte auf eine eingespannte Haltevorrichtung wirken. Dies kann beim Einschieben von Objektträgern in die Haltevorrichtung Beschädigungen an den Objektträgern verhindern. Im Sinne einer guten Formstabilität ist die Verwendung einer Kohlefaserplatte als Tischplatte bevorzugt.The provided clamping device allows the fixation of the holding device or the microtiter plate on the microscope table. This is special useful in a holding device of the type described above, paying special attention to a precisely defined positioning and orientation of the slides or the preparations lies. By the clamping device is achieved that the holding device takes a precisely determined position, so that a Beschikkungsvorrichtung for feeding from slides to Holding device precise and can work fast. In connection with an automatic loading device and in the use of a holding device, the clamping device also therefore a convenient option the fixation is because a clamping device can be deflected, when strong forces act on a clamped holding device. This can be during insertion from slides Damage to the fixture on the slides prevent. In the sense of good dimensional stability is the use of a Carbon fiber plate as a table top preferred.
In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Mikroskopiertisches ist die Klemmvorrichtung zur Aufnahme einer Haltevorrichtung bzw. einer Mikrotiterplatte ausgebildet, die bezogen auf eine jeweilige Grundfläche mindestens in einer Dimension größer als die Aussparung ist.In a development of the microscope according to the invention is the clamping device for receiving a holding device or a Microplate formed, based on a respective base at least in one dimension larger than the recess is.
Die Klemmvorrichtung ist gemäß dieser Weiterbildung so ausgebildet, dass eine eingesetzte Haltevorrichtung bzw. Mikrotiterplatte auf der Tischplatte des Mikroskopiertisches aufliegt und damit in Z-Richtung eine definierte Position einnimmt, während die Klemmvorrichtung zur Fixierung der Position in X-Richtung und Y-Richtung verantwortlich ist. Dadurch wird erreicht, dass der Einsatz in Z-Richtung ausgerichtet ist, bevor die Klemmvorrichtung in einen Klemmzustand versetzt wird. Dadurch wird ein Verkanten der Haltevorrichtung bzw. der Mikrotiterplatte in der Aufnahme der Klemmvorrichtung vermieden.The Clamping device is according to this Training designed so that an inserted holding device or microtiter plate on the table top of the microscope table rests and thus occupies a defined position in Z-direction, while the clamping device for fixing the position in the X direction and Y direction is responsible. This will accomplish that use aligned in the Z direction before the clamping device in a clamping state is offset. As a result, tilting of the holding device or avoided the microtiter plate in the recording of the clamping device.
In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Mikroskopiertisches ist die Aussparung der Tischplatte rechteckig ausgebildet.In a development of the microscope according to the invention is the recess of the table top formed rectangular.
In einer weiteren Weiterbildung des erfindungsgemäßen Mikroskopiertisches weist die Klemmvorrichtung zwei zueinander im rechten Winkel stehende tischplattenfeste Anschläge sowie zwei fehlerbeaufschlagte Klemmabschnitte auf, deren Federkraft jeweils im wesentlichen in Richtung jeweils eines der tischplattenfesten Anschläge wirkt.In a further development of the microscope table according to the invention, the clamping device has two mutually at right angles stationary table-top stops and two Fehlbeaufschlagte clamping portions whose spring force acts in each case substantially in the direction of each one of the table plate fixed stops.
Dies erlaubt eine besonders gute und präzise Einspannung der Haltevorrichtung. Deren Position im festgeklemmten Zustand ist genau definiert durch die beiden tischplattenfesten Anschläge. Durch das Vorsehen zweier federbeaufschlagter Klemmabschnitte, die jeweils einer Richtung zugeordnet sind, wird vermieden, dass es zu einem Verkanten der Haltevorrichtung kommt.This allows a particularly good and precise clamping of the holding device. Their position in the clamped state is precisely defined by the both table top fixed stops. By providing two spring-loaded clamping sections, the are assigned to one direction, it is avoided that it comes to a tilting of the holding device.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Klemmabschnitte jeweils eine drehbar gelagerte, vorzugsweise kugelgelagerte Klemmrolle auf.In a preferred embodiment According to the invention, the clamping sections each have a rotatably mounted, preferably ball-bearing pinch roller on.
Diese Klemmrollen sorgen dafür, dass die von den Klemmabschnitten auf eine eingespannte Haltevorrichtung ausgeübte Kraft genau in Richtung des jeweiligen gegenüberliegenden tischplattenfesten Anschlags und senkrecht zur anliegenden Kante der Haltevorrichtung ausgeübt wird. Die Gefahr eines Verkantens der Haltevorrichtung bzw. der Mikrotiterplatte in der Klemmvorrichtung wird dadurch weiter vermindert. Eine exakte Positionierung der Haltevorrichtung bzw. der Mikrotiterplatte ist die Folge.These Pinch rollers ensure that that of the clamping sections on a clamped holding device practiced Force exactly in the direction of the respective opposite table top fixed Stop and perpendicular to the adjacent edge of the holding device exercised becomes. The risk of tilting of the holding device or the Microtiter plate in the clamping device is thereby further reduced. An exact positioning of the holding device or the microtiter plate is the consequence.
In einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Mikroskopiertisches sind die beiden Klemmabschnitte in unmittelbarer Nähe zueinander angeordnet.In a preferred embodiment of the microscope according to the invention the two clamping portions are arranged in close proximity to each other.
Die beiden Klemmabschnitte sind im Bereich der Ecke des von der Klemmvorrichtung begrenzten Klemmbereichs angeordnet, die den tischplattenfesten Anschlägen gegenüberliegt. Die Anordnung in örtlicher Nähe zueinander hat den Vorteil, dass beim manuellen Einsetzen der Haltevorrichtung bzw. der Mikrotiterplatte beide Klemmabschnitte mit einer Hand nach außen ausgelenkt werden können, so dass der jeweilige Einsatz problemlos eingelegt werden kann. Darüber hinaus hat die Anordnung der Klemmabschnitte in unmittelbarer Nähe zueinander auch den Vorteil, dass beide Klemmabschnitte über eine gemeinsame Feder federbeaufschlagt sein können.The Both clamping portions are in the region of the corner of the clamping device limited clamping area, which fixed the table top attacks opposite. The arrangement in local Close to each other has the advantage that when manually inserting the holding device or the microtiter plate both clamping sections with one hand Outside can be deflected so that the respective use can be inserted easily. About that In addition, the arrangement of the clamping portions in close proximity to each other also the advantage that both clamping portions spring-loaded via a common spring could be.
Die der Erfindung zugrundeliegende Problematik, bei der automatischen Beschickung eines Mikroskopsystems hohe Geschwindigkeit mit hoher Präzision zu verbinden, wird auch durch eine Greifvorrichtung zum Greifen eines vorzugsweise rechteckigen sich flächig in X-Richtung und Y- Richtung erstreckenden Objektträgers mit einer relativen Bewegung der Greifvorrichtung in eine in X-Richtung zum Objektträger hin gerichtete Greifrichtung gelöst, wobei die Greifvorrichtung einen ersten vorrichtungsfesten der X-Richtung zugeordneten Anschlag sowie einen zweiten und einen dritten der Y-Richtung zugeordneten Anschlag aufweist, wobei der erste Anschlag gegenüber dem zweiten und dem dritten Anschlag in X-Richtung entgegen der Greifrichtung versetzt ist und wobei der dritte Anschlag beweglich angeordnet ist und von einer Federkraft in X-Richtung in Greifrichtung und in Y-Richtung in Richtung zum zweiten Anschlag hin beaufschlagt ist.The The problem underlying the invention, in the automatic Feeding a microscope system high speed with high precision too is also connected by a gripping device for gripping a preferably rectangular surface extending in the X direction and Y direction slide with a relative movement of the gripping device in an X direction to the slide loosened direction of gripping, wherein the gripping device is a first device fixed to the X direction associated stop and a second and a third of Y-direction associated stop, wherein the first stop across from the second and the third stop in the X direction opposite to the Gripping direction is offset and wherein the third stop movable is arranged and by a spring force in the X direction in the gripping direction and acted upon in the Y direction toward the second stop is.
In einem Funktionszustand, in dem die Greifvorrichtung einen Objektträger ergriffen hat, wirken der zweite und der dritte Anschlag bzgl. der Y-Richtung in entgegengesetzte Richtung, so dass sie den Objektträger in Y-Richtung in der Greifvorrichtung halten. Zu diesem Zweck wird von dem dritten Anschlag eine Kraft in Richtung des Objektträgers ausgeübt, der dadurch gegen den zweiten Anschlag gedrückt wird. Der dritte Anschlag ist so ausgebildet, dass er in X- und Y-Richtung beweglich ist. Die Bewegung in X-Richtung und die Bewegung in Y-Richtung sind dabei miteinander gekoppelt, so dass sich der dritte Anschlag auf einer relativ zur Greifvorrichtung festen Bahn bewegen kann. Er wird von einer Federkraft bezüglich der Y-Richtung in Richtung des zweiten Anschlags gedrückt. In einem Zustand ohne gehaltenen Objektträger verharrt der dritte Anschlag in einer Endstellung, in der die Distanz in Y-Richtung zwischen dem zweiten Anschlag und dem dritten Anschlag am kleinsten ist und geringer als die Länge des zu greifenden Objektträgers in dieser Dimension. Wenn die Greifvorrichtung auf den Objektträger zu bewegt wird, kommt es zum Kontakt zwischen dem Objektträger und dem dritten Anschlag. Sofern – wie erfindungsgemäß vorgesehen – der Objektträger in Greifrichtung nur begrenzt oder nicht ausweichen kann, wird der dritte Anschlag bei der Weiterführung der Bewegung entgegen der Federbeaufschlagung relativ zur Greifvorrichtung ausgelenkt, wobei er sich ei nerseits entlang der Kante des Objektträgers in Y-Richtung vom zweiten Anschlag entfernt und andererseits in X-Richtung relativ zur Greifvorrichtung entgegen der Greifrichtung verschoben wird. Mit fortschreitender Bewegung nähert sich der dritte Anschlag so der Ecke des Objektträgers, die in Y-Richtung vom zweiten Anschlag weg weist und die in X-Richtung der Greifrichtung entgegen gerichtet ist. Beim Erreichen der Ecke verlagert sich der Berührpunkt zwischen dem dritten Anschlag und der Kante des Objektträgers auf die in Y-Richtung weisende, dem zweiten Anschlag gegenüberliegende Kante. Durch die Federbeaufschlagung des dritten Anschlags drückt dieser infolgedessen den Objektträger in Richtung des zweiten Anschlages und nähert sich dabei wieder der sein oben beschriebenen Endstellung, bis der Objektträger sowohl am zweiten als auch am dritten Anschlag anliegt und dadurch sicher gehalten ist.In a functional state in which the gripping device gripped a slide has, the second and the third stop with respect to the Y-direction in opposite directions Direction so that they hold the slide in the Y direction in the gripping device. For this purpose, a force is in the direction of the third stop of the slide applied which is thereby pressed against the second stop. The third stop is designed to be movable in the X and Y directions. The movement in the X direction and the movement in the Y direction are included coupled together so that the third stop on a can move fixed path relative to the gripping device. He is from a spring force with respect to the Y direction is pressed in the direction of the second stop. In a state without holding the slide remains the third stop in an end position, in which the distance in the Y direction between the second stop and the third stop is the smallest and less than the length of the to be gripped slide in this dimension. When the gripping device moves towards the slide If there is contact between the slide and the third stop. If - as provided according to the invention - the slide in the gripping direction limited or unable to evade, becomes the third stop in the continuation of the Movement against the spring loading relative to the gripping device deflected, wherein he egg nerseits along the edge of the slide in the Y direction away from the second stop and on the other hand in the X direction relative is moved to the gripping device against the gripping direction. As the movement progresses, it approaches the third stop so the corner of the slide, the points in the Y direction away from the second stop and in the X direction of the gripping direction directed against. When reaching the corner of the shifts contact point between the third stop and the edge of the slide pointing in the Y direction, the second stop opposite Edge. By the spring action of the third stop pushes this as a result the slide in Direction of the second stop and approaching it again its end position described above until the slide both rests on the second and on the third stop and thereby held securely is.
Sehr vorteilhaft an einer derartigen Greifvorrichtung ist, dass der Greifvorgang keine komplizierten Bewegungsabläufe erfordert. Stattdessen wird die Greifvorrichtung lediglich in Richtung des in Greifrichtung gestützten Objektträgers bewegt, bis dieser zwischen dem zweiten und dem dritten Anschlag gehalten ist. Wenn dieser Zustand erreicht ist, kann die Greifvorrichtung mitsamt dem ergriffenen Objektträger entgegen der Greifrichtung von dessen Ursprungslage wegbewegt werden, wobei der Objektträger zwischen dem zweiten und dem dritten Anschlag fixiert ist. Vorzugsweise ist eine Abstützung des Objektträgers auch der Greifvorrichtung in Z-Richtung vorgesehen, so dass der zweite und der dritte Anschlag nicht die Gewichtskraft des Objektträgers halten müssen.Very advantageous in such a gripping device is that the gripping process is no complicate Required movement sequences. Instead, the gripping device is moved only in the direction of the gripping direction supported slide until it is held between the second and the third stop. When this state is reached, the gripping device can be moved together with the gripped slide against the gripping direction of its original position, wherein the slide is fixed between the second and the third stop. Preferably, a support of the slide and the gripping device in the Z direction is provided so that the second and the third stop need not hold the weight of the slide.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung ist der dritte Anschlag an einem um eine erste Schwenkachse schwenkbaren, federbeaufschlagten ersten Hebel angebracht und in einer Endstellung des ersten Hebels gegenüber der Schwenkachse des ersten Hebels in X-Richtung und in Y-Richtung versetzt.In a preferred embodiment the gripping device according to the invention is the third stop at a pivotable about a first pivot axis, spring-loaded first lever mounted and in an end position opposite the first lever the pivot axis of the first lever in the X direction and in the Y direction added.
Ein solcher Hebel stellt eine unter konstruktiven Gesichtspunkten sehr einfache und zuverlässige Ausführungsformen zur Realisierung des dritten Anschlags dar. Die Tatsache, dass der Anschlag gegenüber der ersten Schwenkachse des ersten Hebels in X-Richtung und in Y-Richtung versetzt ist, führt dazu, dass der Anschlag eine einem Kreisbogen folgende Bewegung in X- und Y-Richtung vollziehen kann. Dies stellt die oben beschriebene gekoppelte Bewegung in X- und Y-Richtung dar. Die Realisierung als Hebel ist vorteilhaft, da keine Linearführung des dritten Anschlags erforderlich ist. Einer solche wäre konstruktiv deutlich aufwendiger.One Such a lever is very constructive simple and reliable embodiments to the realization of the third attack. The fact that the Stop opposite the first pivot axis of the first lever in the X direction and in the Y direction is offset leads in that the stop is a movement following a circular arc in the X and Y directions. This represents the one described above Coupled movement in the X and Y direction. The realization as a lever is advantageous because no linear guide of the third stop is required. Such would be structurally much more complex.
In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung weist der erste Hebel zwei in einem Verbindungsabschnitt miteinander verbundene Hebelabschnitte auf, wobei der erste Hebelabschnitt sich in der Endstellung im wesentlichen in Y-Richtung erstreckt und der zweite Hebelabschnitt sich in der Endstellung im wesentlichen in X-Richtung erstreckt und wobei die erste Schwenkachse an dem vom Verbindungsabschnitt wegweisenden Ende des ersten Hebelabschnitts angeordnet ist und der erste Anschlag an dem vom Verbindungsabschnitt wegweisenden Ende des ersten Hebelabschnitts angeordnet ist.In a development of the gripping device according to the invention has the first lever has two lever sections connected to one another in a connecting section on, wherein the first lever portion is in the end position substantially extends in the Y direction and the second lever portion is in the end position extends substantially in the X direction and wherein the first pivot axis at the end facing away from the connecting portion end of the first lever portion is arranged and the first stop on the from the connecting portion pioneering end of the first lever portion is arranged.
Durch eine derartige Ausgestaltung des Hebels wird erreicht, dass der Hebel nicht in Kontakt mit dem Objektträger kommen kann bzw. dass der Raum auch für größere Objektträger vorhanden ist. Der Hebel ist quasi entlang des Randes des Bereiches geführt, in dem im Funktionszustand der Objektträger gehalten wird.By Such an embodiment of the lever is achieved that the Lever can not come into contact with the slide or that of the Room also for larger slides available is. The lever is guided virtually along the edge of the area, in is held in the functional state of the slide.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung ist der zweite Anschlag beweglich angeordnet und in Y-Richtung im wesentlichen in Richtung des dritten Anschlags mit einer Federkraft beaufschlagt.at an advantageous embodiment of the gripping device according to the invention the second stop is movably arranged and substantially in the Y direction acted upon in the direction of the third stop with a spring force.
Der zweite Anschlag ist damit ebenso wie der erste Anschlag beweglich und mit einer Federkraft beaufschlagt ausgebildet, wobei beide Anschläge jeweils mittels der Federkraft bezogen auf die Y-Richtung aufeinander zu gedrückt werden. Die Bewegung des zweiten Anschlags unterscheidet sich dabei vorzugsweise von der Bewegung des ersten Anschlags dadurch, dass keine Bewegungskomponente oder nur eine geringe Bewegungskomponente in X-Richtung vorgesehen ist. Der besondere Vorteil bei einem derartig beweglich angeordneten und federbeaufschlagten zweiten Anschlag liegt darin, dass beim Einführen des Objektträgers in eine Haltevorrichtung, insbesondere in eine Haltevorrichtung des oben beschriebenen Typs, der Objektträger von der Greifvorrichtung gegen ein in Y-Richtung und vom zweiten Anschlag wegweisenden haltevorrichtungsfesten Anschlag gedrückt werden kann, ohne dass dadurch die Gefahr besteht, den Objektträger zu beschädigen. Sobald der haltevorrichtungsfeste Anschlag erreicht ist, wird der zweite Anschlag der Greifvorrichtung ausgelenkt und bewirkt dadurch ein sicheres Anliegen des Objektträgers am haltevorrichtungsseitigen in Y-Richtung wirkenden Anschlag.Of the second stop is thus movable as well as the first stop and acted upon by a spring force, wherein both stops each by means of the spring force relative to the Y-direction towards each other depressed become. The movement of the second stop is different preferably by the movement of the first stop in that no movement component or only a small component of movement in X direction is provided. The special advantage with such a movably arranged and spring-loaded second stop is that when inserting of the slide in a holding device, in particular in a holding device of the type described above, the slide of the gripping device against a holding device pointing away in the Y-direction and from the second stop Stop pressed without the risk of damaging the slide. As soon as the holder fixed stop is reached, becomes the second Stop the gripping device deflected and thereby causes a safe Concerns of the slide on the holder side acting in the Y direction stop.
In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung ist der zweite Anschlag an einem um eine zweite Schwenkachse schwenkbaren, federbeaufschlagten zweiten Hebel vorgesehen, der durch eine angreifende Feder im wesentlichen in Richtung des dritten Anschlags beaufschlagt wird.In a development of the gripping device according to the invention is the second stop on a pivotable about a second pivot axis, spring-loaded second lever provided by an attacking spring substantially is applied in the direction of the third stop.
Entsprechend der Ausgestaltung, bei welcher der dritte Anschlag an einem Hebel vorgesehen wird, ist auch hierbei der Vorteil gegeben, dass die konstruktive Realisierung des beweglich angeordneten zweiten Anschlags mittels eines Hebels sehr einfach ist. Um zu erreichen, dass die vom zweiten Anschlag auf einen erfassten Objektträger ausgeübte Kraft im wesentlichen in Y-Richtung wirkt, ist es vorteilhaft, den zweiten Anschlag am zweiten Hebel auf in Y-Richtung gleicher Höhe mit der zwei ten Schwenkachse des zweiten Hebels vorzusehen, so dass sich der zweite Hebel in einer Endlage im wesentlichen in X-Richtung erstreckt. Die Federbeaufschlagung des Hebels kann beispielsweise mittels einer Zug- oder einer Druckfeder realisiert sein.Corresponding the embodiment in which the third stop on a lever is provided, the advantage here is that the constructive Realization of the movably arranged second stop means a lever is very easy. To achieve that from the second Stop force applied to a detected slide substantially in Y direction acts, it is advantageous to the second stop on the second Lever on in the Y direction of the same height with the two th pivot axis to provide the second lever, so that the second lever in an end position extending substantially in the X direction. The spring loading the lever can, for example, by means of a tension or a compression spring be realized.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung sieht vor, dass der Betrag einer Y-Komponente einer auf den dritten Anschlag wirkenden Kraft geringer ist als der Betrag einer Y-Komponente einer auf den zweiten Anschlag wirkenden Kraft.A advantageous development of the gripping device according to the invention sees before that, the amount of a Y component of one on the third stop acting force is less than the amount of a Y component of a force acting on the second stop.
Dadurch wird erreicht, dass im Funktionszustand mit ergriffenem Objektträger nur der dritte Anschlag aus seiner Endposition ausgelenkt ist, während der zweite Anschlag seine Endposition einnimmt. Dadurch ist eine definierte Position des Objektträgers in der Greifvorrichtung gegeben.Thereby is achieved in the functional state with gripped slide only the third stop is deflected out of its final position during the second stop occupies its final position. This is a defined Position of the slide given in the gripping device.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung weist diese eine Grundplatte mit einem sich in X-Richtung erstreckenden Auflageabschnitt im Bereich zwischen dem zweiten und dem dritten Anschlag mit einer Auflagefläche für ein Objektträger und vorzugsweise mindestens einem der X-Richtung zugeordneten vierten Anschlag auf der dem ersten Anschlag gegenüberliegenden Seite der Auflagefläche auf.In a further advantageous embodiment of the gripping device according to the invention this has a base plate with a support portion extending in the X direction in the area between the second and the third stop with a bearing surface for a slides and preferably at least one fourth associated with the X direction Stop on the opposite side of the first stop of the support surface.
Diese Auflagefläche dient der Aufnahme des Objektträgers nach dem Greifen desselben. Die Kraft, die vom zweiten und dem dritten Anschlag auf den Objektträger ausgeübt wird, muss dementsprechend nicht so groß bemessen sein, um auch dessen Gewichtskraft halten zu können. Mittels des vierten Anschlages, der an dem in Greifrichtung weisenden Ende des Auflageabschnitts angeordnet ist, ist es möglich, nachdem in Greifrichtung eine Endposition im Greifvorgang erreicht wurde, den Objektträger sicher aus seiner Ruheposition herauszuziehen. Der Objekt träger hat dementsprechend nach Abschluss des Greifvorgangs eine definierte Position, die in Z-Richtung von der Auflagefläche definiert wird und die in Y-Richtung vom zweiten und dritten Anschlag definiert wird.These bearing surface serves to accommodate the slide after grasping it. The power of the second and the third Stop on the slide exercised Accordingly, it does not have to be so large, and also its weight to be able to hold. By means of the fourth stop, which at the pointing in the gripping direction end of the support portion, it is possible to move it in the gripping direction reached an end position in the gripping process, the slide safely to pull out of its rest position. The object carrier has Accordingly, after completion of the gripping process a defined Position, which is defined in the Z-direction of the support surface and the is defined in the Y direction of the second and third stop.
Das der Erfindung zugrundeliegende Problem wird auch durch ein Verfahren zum Greifen eines sich im wesentlichen in Y-Richtung und X-Richtung erstreckenden Objektträgers mittels einer Greifvorrichtung durch eine Relativbewegung der Greifvorrichtung in X-Richtung in Richtung des Objektträgers gelöst, wobei es sich vorzugsweise um eine Greifvorrichtung gemäß der oben stehenden Beschreibung handelt. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch eine Relativbewegung der Greifvorrichtung in eine Greifrichtung in X-Richtung auf den Objektträger zu, bis ein erster greifvorrichtungsseitiger und relativ zur Greifvorrichtung kraftbeaufschlagter Anschlag an eine in X-Richtung weisenden Kante des Objektträgers anschlägt, einer Auslenkung in X-Richtung dieses ersten Anschlags relativ zur Greifvorrichtung entgegen der Greifrichtung und in Y-Richtung in Richtung einer in Y-Richtung weisenden Kante des Objektträgers entlang der in X-Richtung weisenden Kante. Nach Erreichen der Ecke zwischen der in X-Richtung weisenden Kante und der in Y-Richtung weisenden Kante durch den ersten Anschlag wird dieser in Y-Richtung in Richtung eines zweiten in Y-Richtung wirkenden Anschlag auf der gegenüberliegenden Seite des Objektträgers bewegt, wobei der Objektträger in Richtung des zweiten Anschlags verschoben wird, bis er an diesem anliegt.The The problem underlying the invention is also due to a method for gripping a substantially in the Y-direction and X-direction extending slide by means of a gripping device by a relative movement of the gripping device dissolved in the X direction in the direction of the slide, which is preferably around a gripping device according to the above standing description. The procedure is marked by a relative movement of the gripping device in a gripping direction in the X direction on the slide to, until a first gripper side and relative to the gripping device force-loaded stop on an edge pointing in the X-direction of the slide strikes, a deflection in the X direction of this first stop relative to Gripping device against the gripping direction and in the Y direction in the direction an Y-directional edge of the slide along the X direction pointing edge. After reaching the corner between the one in the X-direction pointing edge and pointing in the Y direction Edge through the first stop this is in the Y direction in the direction of a second in the Y direction acting stop on the opposite Side of the slide moves, with the slide is moved in the direction of the second stop until it at this is applied.
Dieses Verfahren zum Greifen basiert dementsprechend auf einem ersten und einem zweiten in Y-Richtung wirkenden Anschlag, wobei die Wirkrichtung der Anschläge jeweils aufeinander zu ist, so dass ein zu greifender Objektträger zwischen den Anschlägen eingeklemmt werden kann. Während der zweite Anschlag entweder greifvorrichtungsfest realisiert ist oder mit einer Kraft hauptsächlich in Y-Richtung beaufschlagt wird, die größer als die Kraft ist, mit der der erste Anschlag in entgegen gesetzter Richtung gedrückt wird, ist der erste Anschlag in jedem Fall beweglich und kraftbeaufschlagt ausgebildet. Nachdem er im Zuge der Relativbewegung zwischen Greifvorrichtung und Objektträger am Objektträger anschlägt, wird er auf einer relativ zur Greifvorrichtung festgelegten Bahn relativ zur Greifvorrichtung in X- und Y-Richtung ausgelenkt, wobei er sich im ständigen Berührkontakt mit der in X-Richtung entgegen der Greifrichtung weisenden Kante des Objektträger vom zweiten Anschlag entfernt, bis er schließlich eine Ecke des Objektträgers erreicht und dadurch quasi auf dessen in Y-Richtung weisende Kante springt. Da damit die mittelbar über den Objektträger auf den ersten Anschlag wirkende Kraft in X-Richtung infolge der Relativbewegung entfällt, bewegt sich dieser erste Anschlag nach Überschreiten der Ecke auf der Auslenkungsbahn in entgegengesetzte Richtung und drückt dabei den Objektträger in Richtung des zweiten Anschlags. Diese Bewegung kommt erst zu einem Ende, wenn der Objektträger am zweiten Anschlag anschlägt.This The method of gripping is based accordingly on a first and a second acting in the Y direction stop, wherein the direction of action the attacks each to each other so that a slide to be gripped between the attacks can be trapped. While the second stop is realized either gripping device fixed or with a force mainly in the Y direction, which is greater than the force, with the the first stop is pressed in the opposite direction, In any case, the first stop is mobile and powered educated. After being in the course of relative movement between gripping device and slides strikes the slide is he relative to a fixed path relative to the gripping device deflected to the gripping device in the X and Y directions, where he himself in the constant touching contact with the edge pointing in the X direction opposite to the gripping direction of the slide from second stop until he finally reaches a corner of the slide and thus almost jumps to its edge pointing in the Y direction. Since thus the indirectly over the slide force acting on the first stop in the X direction as a result of the relative movement does not apply moves this first stop after crossing the corner on the Deflection path in the opposite direction and presses the slide in the direction of the second stop. This movement is only coming up an end when the slide strikes the second stop.
Der besondere Vorteil dieses Verfahrens liegt darin begründet, dass die Greifvorrichtung lediglich in einer Dimension, in X-Richtung, bewegt werden muss, um den Objektträger zu ergreifen. Das Verfahren ist daher mit einem vergleichsweise geringen Aufwand realisierbar.Of the special advantage of this method lies in the fact that the gripping device only in one dimension, in the X-direction, must be moved to grasp the slide. The procedure is therefore feasible with relatively little effort.
Das der Erfindung zugrundeliegende Problem wird auch durch ein Mikroskop gelöst, welches einen Mikroskopiertisch der beschriebenen Art und/oder eine Haltevorrichtung der beschriebenen Art aufweist.The The problem underlying the invention is also due to a microscope solved, which is a microscope table of the type described and / or a Holding device of the type described has.
Darüber hinaus wird das der Erfindung zugrundeliegende Problem durch ein automatisches Mikroskopiersystem gelöst, welches eine Beschikkungsvorrichtung mit einer Greifvorrichtung der beschriebenen Art aufweist und welches ein Transportsystem zur Bewegung der Greifvorrichtung in X-Richtung und Z-Richtung aufweist. In einer vorteilhaften Aus gestaltung ist das Transportsystem darüber hinaus zur Bewegung der Greifvorrichtung in Y-Richtung ausgebildet.Furthermore becomes the problem underlying the invention by an automatic microscope solved, which is a Beschikkungsvorrichtung with a gripping device having the type described and which is a transport system for Movement of the gripping device in the X direction and Z direction has. In an advantageous design from the transport system is beyond designed for movement of the gripping device in the Y direction.
Ein Transportsystem mit einer Greifvorrichtung, die in X-Richtung und Z-Richtung bewegbar ist, ist in der Lage, Objektträger aus einer Speichereinrichtung zu entnehmen und diese dem Mikroskopiesystem zuzuführen. Sofern darüber hinaus das Transportsystem auch eine Bewegung in Y-Richtung zulässt, kann die Speichervorrichtung zur Ablage der Objektträger sehr frei positioniert werden. Darüber hinaus können besonders viele Objektträger in einer solchen Speichervorrichtung abgelegt werden, die sich zweidimensional in X- und Y-Richtung erstreckt.A transport system with a gripping device which is movable in the X-direction and Z-direction, is able to remove slides from a storage device and deliver them to the microscopy system. If, in addition, the transport system also permits movement in the Y direction, the storage device for depositing the slides can be positioned very freely. In addition, particularly many slides can be stored in such a storage device, which extends two-dimensionally in the X and Y directions.
Das der Erfindung zugrundeliegende Problem wird ebenfalls durch ein automatisches Mikroskopiersystem gelöst, welches eine beschriebene Haltevorrichtung aufweist, insbesondere wenn es sich um ein automatisches Mikroskopiersystem in der oben beschriebenen Art mit einer Greifvorrichtung der beschriebenen Art handelt.The The problem underlying the invention is also by a solved automatic microscopy system, which described a Holding device, in particular if it is an automatic Microscopy system in the manner described above with a gripping device of described type acts.
Die beschriebene Greifvorrichtung und die beschriebene Haltevorrichtung ermöglichen einen schnellen und präzisen Wechsel der Objektträger, so dass eine große Zahl an Präparaten in kurzer Zeit dem Mikroskop zugeführt werden kann. Die gesamte Zuführung und Entfernung der Objektträger zum Mikroskopiertisch und vom Mikroskopiertisch bedarf lediglich der linearen Freiheitsgrade X, Y und Z. Somit ist mit nur drei Linearantrieben eine automatische Beschickung möglich. Diese Einfachheit hat eine geringe Versagenswahrscheinlichkeit und einen geringen Wartungsaufwand zur Folge. Darüber hinaus kann ein solches automatisches Mikroskopiersystem vergleichsweise preisgünstig hergestellt werden.The described gripping device and the holding device described enable a fast and accurate Changing the slides, so a big one Number of preparations can be supplied to the microscope in a short time. The entire feeder and Removal of slides to the microscope table and from the microscope table only needed the linear degrees of freedom X, Y and Z. Thus, with only three linear drives an automatic loading possible. This simplicity has a low probability of failure and low maintenance result. In addition, such a automatic microscopy system produced comparatively inexpensive become.
Hinsichtlich der Erstellung von guten Fotografien der Präparate wird das der Erfindung zugrundeliegende Problem durch ein Verfahren zum Fo tografieren von mehreren, vorzugsweise auf einem gemeinsamen Objektträger aufgebrachten Präparaten gelöst, insbesondere zur Verwendung in einem Mikroskopiersystem der oben beschriebenen Art, wobei eine Kamera zum Fotografieren des Präparat bezüglich einer Fokussierungseinstellung einstellbar ist. Bei diesem Verfahren wird von jedem Präparat mindestens eine Bilderserie erzeugt, wobei jeder Bilderserie Fokussierungsparameter die Größe eines Fokussierbereichs, Lage des Fokussierbereichs und Schrittgröße im Fokussierbereich zugeordnet sind, durch die für jedes Bild der Bilderserie dessen spezifischen Fokussiereinstellung bestimmt wird. Das Verfahren läuft so ab, dass für ein erstes Präparat die Fokussierungsparameter gemäß Basis- Fokussierungsparametern festgelegt wird, anschließend eine Bilderserie des Präparates erzeugt wird, wobei den Bildern in Abhängigkeit der Fokussierungsparameter jeweils eine spezifisches Fokussiereinstellung zugeordnet ist. Anschließend wird von der Bilderserie das beste Bild und dessen Fokussiereinstellung ermittelt und die Fokussierungsparameter für die nachfolgende Bilderserie für das nachfolgende Präparat in Abhängigkeit dieser Fokussiereinstellung oder in Abhängigkeit der Fokussierstellungen der jeweils besten Bilder der vorangegangenen Bilderserien festgelegt. Die Schritte des Erzeugens der Bilderserie, der Ermittlung des jeweils besten Bildes und dessen Fokussierungseinstellungen sowie die Festlegung der Fokussierungsparameter für die nachfolgende Bilderserie wird für jedes nachfolgende Präparat auf dem Objektträger wiederholt.Regarding The preparation of good photographs of the preparations becomes that of the invention underlying problem by a method for photographing several, preferably applied to a common slide Preparations solved, in particular for use in a microscopy system of the type described above Art, wherein a camera for photographing the preparation with respect to a focus adjustment is adjustable. In this procedure, each preparation is at least generates a series of images, each series of images focusing parameters the size of a Focusing area, position of the focusing area and step size in the focusing area are assigned by the for each image of the image series whose specific focus setting is determined. The procedure is running so off that for a first preparation the focusing parameters in accordance with Focusing parameters is set, then a series of pictures drug is generated, the images depending on the focusing parameters respectively a specific focus adjustment is assigned. Subsequently, will from the picture series the best picture and its focus setting determined and the focusing parameters for the subsequent series of pictures for the subsequent preparation dependent on this focus setting or depending on the focus positions the best pictures of the previous series of pictures. The steps of generating the image series, determining each best picture and its focus settings as well as the setting the focusing parameter for the following picture series will be published on the following page for each subsequent preparation slides repeated.
Unter Fokussierungseinstellung im Zusammenhang mit diesem Verfahren wird ein Wert verstanden, der Auswirkungen auf die Qualität des Bildes, insbesondere auf die Schärfe des Bildes hat. Dies kann beispielsweise der Abstand der Kamera zum Präparat oder auch die Brennwert-Einstellung des Kameraobjektivs sein. Präparate im Zusammenhang mit diesem Verfahren müssen nicht klar voneinander getrennte Präparate auf dem Objektträger sein. Gleichermaßen ist auch denkbar, dass ein und dieselbe Probe auf dem Objektträger quasi mehrere Präparate enthält, also mehrere Bilderserien einer Probe gemacht werden.Under Focusing adjustment in connection with this method becomes understood a value that affects the quality of the image, especially on the sharpness of the picture. This can be, for example, the distance of the camera to preparation or the calorific value setting of the Be a camera lens. preparations in the context of this procedure do not have to be clear from each other separate preparations be on the slide. equally It is also conceivable that one and the same sample on the slide quasi several preparations contains So several series of pictures of a sample are made.
Das Verfahren beruht auf der Grundüberlegung, dass die Fokussierungseinstellungen zwischen verschiedenen Präparaten auf dem gleichen Objektträger für gute Fotos sich umso weniger voneinander unterscheiden, je näher die Präparate auf dem Objektträger voneinander entfernt sind. Darüber hinaus ist auch anzunehmen, dass die optimalen Fokussierungseinstellungen zwischen zwei Objektträgern einer Serie weniger voneinander unterscheiden als die optimalen Fokussierungseinstellungen zwischen völlig verschiedenen Serien, beispielsweise Serien mit Objektträgern verschiedenen Typs, insbesondere verschiedener Dicke. Bezüglich mehrerer Präparate auf einem Objektträger berücksichtigt die Grundüberlegung auch die Fälle, bei denen der Objektträger in der Praxis nicht so eingespannt oder aufgelegt wird, dass die verschiedenen Präparate auf dem Objektträger tatsächlich die exakt gleiche Entfernung zu der Kamera aufweisen. Da der Objektträger aber in sich weitgehend plan und starr ist, sind die Abweichungen der jeweils optimalen Fokussiereinstellungen voneinander gering, wenn die Präparate auf dem Objektträger nah beieinander sind. Nach Einlegen eines neuen Objektträgers in das Mikroskop und insbesondere nach Start einer neuen Serie von Objektträgern evtl. mit Objektträgern, die sich von den vorangegangenen Serien unterscheiden ist die exakte Distanz zur Kamera zum Präparat dagegen in weiten Grenzen unbekannt. Die Fokussierungsparameter werden zum Fotografieren des ersten Präparates des Objektträgers bzw. des ersten Objektträgers einer Serie von Objektträgern dementsprechend so gewählt, dass eine Vielzahl von Fotos gemacht wird, die einen weiten +/- – Bereich bezüglich der Fokussierungseinstellung, beispielsweise also der Entfernung zwischen Objektträger und Kamera, abdecken. Der Bereich ist dabei vorzugsweise so ausgewählt, dass er einen – beispielsweise aus Erfahrungswerten oder konstruktiven Bedingungen ermittelten – zu erwartenden Wert umfasst. Auf diese Art und Weise ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass auch ein Bild mit optimaler oder nahezu optimaler Fokussierungseinstellung in der erzeugten Bilderserie vorhanden ist. Nachdem das Bild mit dieser optimalen oder annähernd optimalen Fokussierungseinstellung ermittelt wurde, stellt dessen Fokussierungseinstellung eine Grundlage dar, auf der die Fokussierungsparameter für die nachfolgende Bilderserie festgelegt werden können. Die Fokussierungsparameter werden dann in Kenntnis der Fokussierungseigenschaft des besten Bildes der vorangegangenen Bilderserie so festgelegt, dass eine geringere Anzahl von Bildern erforderlich ist, da der Bereich der Fokussierungseinstellung, in der die Fokussierungseinstellung für ein optimales Ergebnis liegt, eingegrenzt ist. Sofern ein Objektträger verwendet wird, auf dem die Präparate nicht in einer Linie hintereinander aufgebracht sind, sondern beispielsweise sich flächig über den Objektträger verteilen, ist es zweckmäßig, nicht nur die Fokussierungseinstellung des optimalen Bildes der vorangegangenen Serie zur Erzeugung der Fokussierungsparameter zugrunde zu legen, sondern ebenfalls die Fokussierungseinstellung optimaler Bilder anderer Bilderserien, deren Präparate sich ebenfalls in der Nähe der nachfolgenden Bilderserie befinden.The method is based on the fundamental idea that the focussing settings between different preparations on the same slide for good photos are all the less different the closer the slides are located on the slide. In addition, it may also be assumed that the optimal focusing settings between two slides of a series differ less from each other than the optimal focusing settings between completely different series, for example series with slides of different types, in particular different thicknesses. With regard to several preparations on a slide, the basic consideration also takes into account cases in which the slide is not so clamped or placed in practice that the different preparations on the slide actually have the exact same distance to the camera. However, since the slide is largely planar and rigid in itself, the deviations of the respective optimal focusing settings are mutually small if the preparations are close to each other on the slide. After inserting a new slide into the microscope and especially after launching a new series of slides possibly with slides that differ from the previous series, the exact distance to the camera to the preparation, however, is unknown within wide limits. Accordingly, the focusing parameters are selected for photographing the first specimen of the slide or the first specimen slide of a series of specimen slides in such a way that a multiplicity of photos is taken which have a wide +/- range with regard to the focusing adjustment, for example the distance between specimen slide and slide Camera, cover. The range is preferably selected such that it comprises a value to be expected, for example, based on empirical values or constructive conditions. In this way, there is a high likelihood that an image with optimal or nearly optimal focus adjustment will also be present in the generated image series. After the image has been determined with this optimal or near-optimal focus setting, its focus adjustment provides a basis on which to set the focus parameters for the subsequent series of images. The focusing parameters are then determined with knowledge of the focusing characteristic of the best image of the previous series of images so that a smaller number of images is required, since the range of the focus setting, in which the focus setting for optimum results, is limited. If a slide is used on which the preparations are not applied in a line one behind the other but, for example, spread over the slide surface, it is expedient not only to use the focus setting of the optimal image of the previous series to produce the focusing parameters, but likewise the focusing adjustment of optimal pictures of other picture series, whose preparations are likewise in the proximity of the following picture series.
Der wesentliche Vorteil, den das Verfahren bietet, ist, dass eine geringere Anzahl von Bildern erzeugt werden muss, um ein optimales Ergebnis zu erhalten. Durch das Aufnehmen von Bilderserien an und für sich wird erreicht, dass je nach Ausbildung der Fokussierungsparameter gewährleistet ist, dass ein verwendbares, beispielsweise scharfes, Bild unter den aufgenommenen Bildern ist. Der Nachteil der Aufnahme großer Bilderserien liegt im erforderlichen Zeitaufwand, wobei dieser Nachteil dadurch erheblich vermindert wird, dass die Bilderserien gemäß dem ertindungsgemäßen Verfahren kleiner sein können und dennoch gewährleistet ist, dass das optimale Bild der Bilderserie vorhanden ist. Das Verfahren eignet sich insbesondere zur Anwendung in automatischen Mikroskopiersystemen, bei denen Präparate unbeaufsichtigt vom Mikro skopiersystem erfasst werden, da ein solches automatisches Mikroskopiersystem nur dann sinnvoll zu nutzen ist, wenn gewährleistet ist, dass die erzeugten Bilder für den gewünschten Zweck ausreichend gut sind. Bei der Verwendung eines Autofokus-Systems, dessen ermittelter Fokuswert zur Erzeugung nur eines Bildes von einem Präparat genutzt wird, muss die Bilderzeugung der entsprechenden Präparate später wiederholt werden, sofern sich das Bild als ungenügend herausstellt, beispielsweise aufgrund des Versagens des Autofokus-Systems.Of the The main advantage that the process offers is that there is less Number of images needs to be generated to get an optimal result to obtain. By taking picture series in and of itself becomes ensures that, depending on the design of the focusing parameters guaranteed is that a usable, for example, sharp, picture below the pictures taken. The disadvantage of taking large series of pictures is the required time, whereby this disadvantage is significantly reduced, that the image series according to the method according to the invention can be smaller and yet guaranteed is that the optimal picture of the series of pictures exists. The method is suitable especially for use in automatic microscopy systems, where preparations are left unattended be recorded by the microscope system, since such an automatic Microscopy system is useful only if it is guaranteed is that the images generated for the desired purpose are good enough. When using an autofocus system, its determined focus value for generating only one image from a preparation is used, the imaging of the corresponding preparations must be repeated later if the picture turns out to be insufficient, for example due to the failure of the autofocus system.
Beim Wechsel der Objektträger selbst ist sowohl denkbar, dass das Mikroskopiersystem zu den ganz weit gefassten Basis-Fokussierungsparametern zurückkehrt oder dass auch dann die Fokussierungsparameter für das erste Präparat von den Fokussierungseinstellungen der besten Bilder der Präparate auf den vorangegangenen Objektträgern abhängen. Beide Möglichkeiten sind vom erfindungsgemäßen Verfahren umfasst.At the Change the slide itself is both conceivable that the microscopy system to the whole wide-based basic focusing parameters returns or that too the focusing parameters for the first preparation from the focusing settings of the best images of the preparations the previous slides depend. Both possibilities are of the inventive method includes.
In einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Fotografieren von Präparaten ist die Abhängigkeit der Festlegung der Fokussierungsparameter von den Fokussierungseinstellungen vorangegangener bester Bilder der jeweiligen Bilderserien umso größer, je näher die vorangegangenen Präparate auf dem Objektträger dem nachfolgenden Präparat sind.In a preferred embodiment of the method according to the invention for photographing preparations is the addiction setting the focus parameters from the focus settings preceding best pictures of the respective picture series the bigger, ever closer to the previous preparations on the slide the following preparation are.
Dies gewährleistet eine noch bessere Anpassung der Fokussierungsparameter, beispielsweise hinsichtlich der Reduzierung der Zahl der Bilder einer Bilderserie und somit der weiteren Erhöhung der Geschwindigkeit des Verfahrens.This guaranteed an even better adaptation of the focusing parameters, for example in terms of reducing the number of pictures of a series of pictures and thus the further increase the speed of the procedure.
In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Fotografieren von auf einem gemeinsamen Objektträger aufgebrachten Präparaten wird als bestes Bild jeweils das schärfste Bild einer Bilderserie ausgewählt, wobei die Auswahl vorzugsweise anhand der Auswertung des Bildkontrastes erfolgt.In a development of the method according to the invention for photographing of preparations applied to a common slide the sharpest picture in each case Image of a series of pictures selected, the selection preferably based on the evaluation of the image contrast he follows.
Die Bildschärfe wird in aller Regel die Zielgröße sein, die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens optimal eingestellt sein soll. Die Auswertung des Bildkontrastes ist hierfür eine einfache und effiziente Methode, die keine große Rechenleistung erfordert. Ein für die Auswertung verwendeter Prozessor kann dementsprechend einfach ausgelegt sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein und derselbe Rechner zur Steuerung der Mechanik eines automatischen Mikroskopiersystems und zur Auswertung der gemachten Bilder genutzt werden. Fehleranfällig Schnittstellen zwischen verschiedenen Steuer- und Auswertesystemen entfallen so.The definition will usually be the target size the means of the method according to the invention should be set optimally. The evaluation of the image contrast is for this a simple and efficient method that does not require much processing power requires. One for the evaluation processor used accordingly can be simple be designed. It is particularly advantageous if one and the same computer for controlling the mechanics of an automatic microscopy system and used to evaluate the images taken. Error prone interfaces between different control and evaluation systems so omitted.
Bezogen auf die Herstellung von guten Fotos der Präparate wird das der Erfindung zugrundeliegende Problem auch durch ein Steuergerät zur Steuerung einer Kamera eines Mikroskops gelöst, insbesondere zur Steuerung eines Mikroskops bzw. eines automatische Mikroskopiersystems der oben beschriebenen Art, wobei das Steuergerät zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens zum Fotografieren von mehreren auf einem gemeinsamen Objektträger aufgebrachten Präparaten ausgebildet ist.Based the production of good photos of the preparations becomes that of the invention underlying problem also by a control device for control a camera of a microscope solved, in particular for control a microscope or an automatic microscope of the described above, wherein the control unit for carrying out the method described above for photographing a plurality of a common slide applied preparations is trained.
Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich alleine oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und aus anderen technischen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.These and other features of preferred embodiments of the invention except go out the claims also from the description of preferred embodiments and the drawings, wherein the individual features can be realized individually or in each case in the form of sub-combinations in one embodiment of the invention and other technical fields and can represent advantageous and protectable versions for which protection is claimed here.
Kurzbeschreibung der ZeichnungenSummary the drawings
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:embodiments The invention are shown schematically in the drawings and will be closer in the following explained. In the drawings show:
Detaillierte Beschreibung und Ausführungsbeispieledetailed Description and embodiments
Zur Erläuterung einiger der Figuren wird ein Koordinatensystem mit X-, Y- und Z-Richtung definiert, wobei bei den betreffenden Figuren zur Veranschaulichung das Koordinatensystem jeweils dargestellt ist. Die Benennung der Achsen des Koordinatensystems ist willkürlich gewählt und somit austauschbar. Die Z-Achse symbolisiert eine Richtung, die im wesentlichen der Richtung der Gewichtskraft der jeweiligen Komponenten entspricht, während die X- und Y-Achsen senkrecht zueinander stehende Richtungen in der Horizontalen darstellen, wobei die Y-Achse parallel zur Längsrichtung eines Objektträgers verläuft.to explanation Some of the figures become a coordinate system with X, Y and Z direction is defined, wherein in the figures concerned for illustration the coordinate system is shown in each case. The designation of the Axes of the coordinate system are chosen arbitrarily and thus interchangeable. The Z-axis symbolizes a direction that is essentially the Corresponds to the direction of weight of the respective components, while the X and Y axes are perpendicular to each other in directions represent the horizontal, with the Y-axis parallel to the longitudinal direction a slide runs.
Die
Haltevorrichtung
In
den in
Bei
dem in
Die
Anschläge
Die
Die
Greifvorrichtung
Die
Greifvorrichtung
Wie
bereits beschrieben, zeigt die
Die
Der
Objektträger
Die
Bei
dem in
Bei
dem in
Der
dargestellte Mikroskopiertisch
Die
Das
Verfahren geht aus von einem in
Ausgehend
von diesem Ausgangszustand der
Als
nächster
Schritt wird die Greifvorrichtung
Wie
in
Die
Ausgehend
von dieser Lage wird die Greifvorrichtung
Der
Einspannvorgang ist somit beendet. Wie aus der Beschreibung des
Verfahrens zu ersehen ist, handelt es sich um sehr einfache Bewegungsabläufe, die
ein sicheres Einspannen des Objektträgers
Die
Die
In
X-Richtung vor dem Ablagegestell
Die
Wie
in der
Die
schmal umrandeten Kästen
Das Verfahren basiert darauf, dass von jedem Präparat auf einem Objektträger eine Bilderserie mittels einer Kamera des Mikroskops automatisch hergestellt wird. Die Bilder einer jeden Bilderserie unterscheiden sich voneinander durch eine die Qualität des Bildes beeinflussende Fokussierungseinstellung. Dies kann z.B. die Fokussierungseinstellung eines Kameraobjektivs sein oder auch der Abstand der Kamera von einer Soll-Position des eingespannten Objektträgers. Im vorliegenden Fall ist die Fokussierungseigenschaft die Position der Kamera in Z-Richtung, ausgedrückt als Abstand von einer Grundposition.The Method is based on that of each specimen on a slide one Image series automatically produced by means of a camera of the microscope becomes. The pictures of each series of pictures differ from each other by a the quality of Image influencing focus setting. This can e.g. the Focus adjustment of a camera lens or the Distance of the camera from a desired position of the clamped slide. in the In the present case, the focusing feature is the position of the camera in the Z direction, expressed as the distance from a home position.
Zur Zuordnung einer spezifischen diesbezüglichen Fokussierungseinstellung zu einem jeden Bild sind einer jeden Bilderserie ein oder mehrere Fokussierungsparameter zugeordnet, aus denen sich die Fokussierungseinstellung für jedes Bild ergibt. Die Fokussierungsparameter umfassen bei der vorliegenden Ausführungsform des Verfahrens die Lage eines Fokussierungsbereichs, die Größe des Fokussierungsbereichs und eine Schrittweite zwischen bzgl. der Fokussierungseinstellung benachbarten Bildern der Bilderserie.to Assignment of a specific focus adjustment in this respect to each picture are one of each series of pictures one or more Assigned focusing parameters that make up the focus setting for each Picture shows. The focusing parameters include in the present embodiment of the method, the location of a focusing area, the size of the focusing area and an increment between regarding the focus setting neighboring pictures of the picture series.
Im vorliegenden Fall führt die Fokussierungseinstellung „Position der Kamera in Z-Richtung" dazu, dass ein jedes Bild einer Bilderserien sich von den anderen Bildern dadurch unterscheiden, dass die Position der Kamera geringfügig geändert wird, so dass sich zusammen mit der Kamera auch der Brennpunkt der Kameraoptik verschiebt.in the present case leads the focus setting "Position the camera in Z-direction " that each image of a series of pictures differs from the other pictures differ in that the position of the camera is slightly changed, so that together with the camera and the focal point of the camera optics shifts.
Für die Fokussierungsparameter bedeutet dies, dass die Lage des Fokussierungsbereichs angibt, wo – relativ zu einer Grundposition – der Bereich liegt, innerhalb dessen sich die Fokussierungseinstellung von Bild zu Bild ändern soll. Die Größe des Fokussierungsbereichs gibt an, wie weit sich der Fokussierungsbereich in dieser vorgegebenen Lage erstreckt. Die Schrittweise wiederum gibt an, wie weit sich die einzelnen Bilder der Bilderserie bezüglich der Fokussierungseinstellung voneinander unterscheiden sollen. Aus der Größe des Fokussierungsbereichs und der Schrittweite ergibt sich auch die Anzahl der Bilder in der Bilderserie.For the focusing parameters this means that the location of the focus area indicates where - relative to a basic position - the Range is within which is the focus setting change from picture to picture should. The size of the focus area indicates how far the focus range is in this given Location stretches. The stepwise, in turn, indicates how far down the individual pictures of the picture series regarding the focus setting should differ from each other. From the size of the focus area and the step size also gives the number of pictures in the Images series.
Die Auswahl dieser Parameter als Fokussierungsparameter ist nur eine von vielen Möglichkeiten. Denkbar ist z.B. auch, dass die Fokussierungsparameter die Lage des Fokussierungsbereichs sowie die Anzahl der Bilder und die Schrittweite umfasst, wobei die Größe des Fokussierungsbereichs sich damit automatisch ergibt. Weiterhin denkbar ist es auch, dass die Fokussierungsparameter die unmittelbare Fokussie rungseinstellung für jedes Einzelbild vorgeben, ohne dass die aus anderen Werten ermittelt werden müssten.The Selection of these parameters as a focus parameter is only one of many possibilities. It is conceivable, e.g. also that the focusing parameters the location of the focus area as well as the number of pictures and the step size wherein the size of the focusing area is automatically results. It is also conceivable that the Focusing parameter the immediate focus setting for each Specify single image without being determined from other values would have to be.
Nach
dem Start des Verfahrens im Verfahrensschritt
Anschließend werden
im Verfahrensschritt
Im
darauffolgenden Verfahrensschritt
Im
Entscheidungsschritt
Darauf
folgend werden im Verfahrensschritt
Nach
Festlegung der neuen Fokussierungsparameter im Verfahrensschritt
Wenn
dies der Fall ist, gelangt das Verfahren zum Entscheidungsschritt
Wenn
weitere Objektträger
vorhanden sind, wird als nächster
Verfahrensschritt der Verfahrensschritt
Der
Balken
Insgesamt
ist zu erkennen, dass die Kameraposition des jeweils besten Bildes
einer Serie sich gegenüber
dem besten Bild der vorangegangenen Serie selten deutlich unterscheidet.
Dies stellt die Grundlage für
das erfindungsgemäße Verfahren
dar. Die Anpassung des Fokussierungsparameter „Lage des Bereichs von Kamerapositionen" anhand der Fokussierungseinstellung „Kameraposition" des besten Bildes
der Vorserie reduziert die Anzahl der erforderlichen Bilder. Im
dargestellten Fall ist nur die Lage des Bereichs von Kamerapositionen
abhängig
von der Kameraposition des besten Bildes der Vorserie. Die Größe des Bereichs
der Kamerapositionen ist, wie die Balken
Claims (31)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200410056677 DE102004056677A1 (en) | 2004-11-18 | 2004-11-18 | Holder device, for use in microscope, has stoppers to determine reference position of object holders in X-and Y-directions, and blank holder to determine reference position of object holders in Z-direction |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102004056677A1 true DE102004056677A1 (en) | 2006-05-24 |
Family
ID=36313875
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
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R003 | Refusal decision now final |
Effective date: 20140617 |