特許 6227564 ワイヤレス無線インタフェースを備える顕微鏡および顕微鏡システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6227564

(24)【登録日】2017年10月20日

(45)【発行日】2017年11月8日

(54)【発明の名称】ワイヤレス無線インタフェースを備える顕微鏡および顕微鏡システム

(51)【国際特許分類】

   G02B 21/00 20060101AFI20171030BHJP

   H04M 11/00 20060101ALI20171030BHJP

   H04W 92/08 20090101ALI20171030BHJP

   H04W 88/06 20090101ALI20171030BHJP

   G06F 13/00 20060101ALI20171030BHJP

   G06F 3/048 20130101ALI20171030BHJP

【ＦＩ】

   G02B21/00

   H04M11/00 301

   H04W92/08 110

   H04W88/06

   G06F13/00 510A

   G06F13/00 500D

   G06F3/048

【請求項の数】32

【全頁数】39

(21)【出願番号】特願2014-555188(P2014-555188)

(86)(22)【出願日】2013年1月30日

(65)【公表番号】特表2015-515013(P2015-515013A)

(43)【公表日】2015年5月21日

(86)【国際出願番号】EP2013051808

(87)【国際公開番号】WO2013113760

(87)【国際公開日】20130808

【審査請求日】2016年1月29日

(31)【優先権主張番号】102012201278.8

(32)【優先日】2012年1月30日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】500178876

【氏名又は名称】ライカ マイクロシステムス ツェーエムエス ゲーエムベーハー

(74)【代理人】

【識別番号】100080816

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 朝道

(74)【代理人】

【識別番号】100098648

【弁理士】

【氏名又は名称】内田 潔人

(74)【代理人】

【識別番号】100119415

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 充

(72)【発明者】

【氏名】ジークマン、フランク

【審査官】 越河 勉

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−１４２７４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０８５８８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２５５１０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３０４５８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１２８７２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１５７３４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２５０４６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０１２１８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５１６９９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５０８７７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０９０７９２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１１／０４９９６５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／００８５０３１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−２６０４６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／０１８４１２２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０１１１０８７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／００１８８２１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−１８６８０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１０７９３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１４０７６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ２１／００，２１／０６−２１／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワイヤレス無線インタフェースを備える無線システムを有する顕微鏡制御ユニットを備えた顕微鏡であって、
前記顕微鏡制御ユニットは、データの送受信のための少なくとも１つの第１の無線特性を提供する少なくとも１つの第１の無線システム（１）と、データの送受信のための少なくとも１つの第２の無線特性を提供する少なくとも１つの第２の無線システム（２）とを有し、
または
前記顕微鏡制御ユニットは、少なくとも１つの無線システムを有し、該無線システムは、所定の時間サイクルでデータの送受信のための少なくとも１つの第１の無線特性とデータの送受信のための少なくとも１つの第２の無線特性を提供するように構成されており、
または
前記顕微鏡制御ユニットは、データの送受信のための少なくとも１つの第１の無線特性を提供する少なくとも１つの第１の無線システム（１）と、データの送受信のための少なくとも１つの第２の無線特性を提供する少なくとも１つの第２の無線システム（２）とを有し、かつ前記顕微鏡制御ユニットは、少なくとも１つの無線システムを有し、該無線システムは、所定の時間サイクルでデータの送受信のための少なくとも１つの第１の無線特性とデータの送受信のための少なくとも１つの第２の無線特性を提供するように構成されている、ことを特徴とする顕微鏡。

【請求項2】

前記第１の無線特性は、第１の到達距離（１’）を、前記第２の無線特性は、別の第２の到達距離（２’）を特徴とする、ことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡。

【請求項3】

前記第１の到達距離（１’）は、前記第２の到達距離（２’）より小さい、ことを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡。

【請求項4】

前記第１および第２の到達距離（１’，２’）の少なくとも１つは調整可能である、ことを特徴とする請求項２または３に記載の顕微鏡。

【請求項5】

前記少なくとも１つの第１の無線システムはアクセスポイントを形成し、該アクセスポイントは、端末機器（３）の前記顕微鏡（９）への直接的接続を可能にする、ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の顕微鏡。

【請求項6】

第１の到達距離（１’）を備える前記第１の無線システム（１）は、伝送規格としてＮＦＣを有する、ことを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載の顕微鏡。

【請求項7】

前記第１の無線特性は、第１のＩＰアドレスおよび第１のポートアドレスを、前記第２の無線特性は、別の第２のＩＰアドレスおよび別の第２のポートアドレスを特徴とする、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の顕微鏡。

【請求項8】

前記第１の無線特性は、無線フィールドの第１の形態を、前記第２の無線特性は、無線フィールドの別の第２の形態を特徴とする、ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の顕微鏡。

【請求項9】

前記少なくとも１つの第１の無線特性は、少なくとも１つの入力機器または出力機器と通信するように構成されている、ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の顕微鏡。

【請求項10】

前記少なくとも１つの第２の無線特性は、少なくとも１つの中央データマネージャ（１００）と通信するように構成されている、ことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の顕微鏡。

【請求項11】

前記顕微鏡制御ユニットは、顕微鏡外部のネットワーク（５）と通信するための無線システム（１８）またはネットワーク接続を有する、ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の顕微鏡。

【請求項12】

前記顕微鏡外部のネットワーク（５）と通信するための前記無線システム（１８）は、第２の無線特性を提供するための前記少なくとも１つの第２の無線システム（２）である、ことを特徴とする請求項１０に記載の顕微鏡。

【請求項13】

顕微鏡コンポーネント（１３０，１３１，１３２）を制御するためのアクチュエータを備え、
前記アクチュエータの少なくとも１つは、入力機器による制御のために並列制御ポートが拡張されている、ことを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の顕微鏡。

【請求項14】

アクチュエータの並列制御ポートは、高速のデータ伝送プロトコルを有する、ことを特徴とする請求項１３に記載の顕微鏡。

【請求項15】

タッチスクリーンによりジェスチャー入力を可能にする携帯端末機器（３）との通信のために、前記顕微鏡（９）は、ジェスチャーマネージャ（１１４）を含む入／出力マネージャ（１１３）を有する、ことを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載の顕微鏡。

【請求項16】

前記ジェスチャーマネージャ（１１４）は、前記携帯端末機器（３）におけるジェスチャーによるユーザ入力を前記顕微鏡（９）のための制御命令に変換するように構成されている、ことを特徴とする請求項１５に記載の顕微鏡。

【請求項17】

前記ジェスチャーマネージャ（１１４）は、新たなジェスチャーを学習し、識別し、または特定のジェスチャーを実行することができない障害者に対して代替のジェスチャーの使用を可能にするよう構成されている、ことを特徴とする請求項１５または１６に記載の顕微鏡。

【請求項18】

前記ジェスチャーマネージャ（１１４）は、以下のジェスチャーの少なくとも１つを、前記顕微鏡（９）への以下の対応の制御命令として実現するように構成されている：すなわち、
・端末機器のタッチスクリーン上でのＸ、Ｙ方向の、指またはピンのような入力手段の運動を、顕微鏡ステージのＸ、Ｙ方向の直接的運動に対する制御命令として；
・他の入力モードにおける同じ運動を、顕微鏡の焦点駆動部のＺ位置の変更に対する制御命令として；
・さらなる別の入力モードにおける同じ運動または入力手段によるタッピングを、顕微鏡照明ユニットの照明強度の変更に対する制御命令として；
・タッチスクリーン上で少なくとも２つの入力手段を互いに広げるまたは互いに接近させる相対運動を、顕微鏡の倍率変更器またはズームシステムによる倍率変更に対する制御命令として；
・タッチスクリーン上で少なくとも２つの入力手段を、それらの相対間隔を維持したまま回転することを、画像面の回転に対する制御命令として；そして
・特定の入力モードにおける入力手段による１回または複数回のタッピングを、前記入力モードに割り当てられた顕微鏡アクチュエータのスイッチオンないしオフに対する制御命令として；
読解するように構成されている、ことを特徴とする請求項１６に記載の顕微鏡。

【請求項19】

前記顕微鏡制御ユニットは、前記顕微鏡（９）と端末機器（３）との前記ワイヤレス無線インタフェースを介する接続によって、前記端末機器または入力識別に応じて、所定の顕微鏡観察のための自動顕微鏡セッティングが、当該顕微鏡制御ユニットにより行われるように構成されている、ことを特徴とする請求項１から１８のいずれか一項に記載の顕微鏡。

【請求項20】

前記顕微鏡制御ユニットは、前記顕微鏡（９）と端末機器（３）との前記ワイヤレス無線インタフェースを介する接続によって、前記端末機器または入力識別に応じて、全ての顕微鏡セッティングが、該当する端末機器により最後に使用されたセッティングに再びリセットされるように構成されている、ことを特徴とする請求項１から１９のいずれか一項に記載の顕微鏡。

【請求項21】

前記顕微鏡制御ユニットは、前記顕微鏡（９）により獲得された画像データが、当該顕微鏡と前記ワイヤレス無線インタフェースを介して接続された端末機器（３）に伝送されるように構成されている、ことを特徴とする請求項１から２０のいずれか一項に記載の顕微鏡。

【請求項22】

前記顕微鏡制御ユニットは、前記画像データの他に顕微鏡記録のメタデータも前記端末機器（３）に伝送されるように構成されている、ことを特徴とする請求項２１に記載の顕微鏡。

【請求項23】

前記顕微鏡制御ユニットは、前記顕微鏡（９）の無線システム（１０）を介して入出力するデータがサービスマネージャ（１０９）によって処理されるように構成されており、
当該処理は、
内部および外部のリソースの使用可能性を求めるためのものであり、または
前記顕微鏡と前記ワイヤレス無線インタフェースを介して接続された端末機器（３）上の特定のアプリケーションを前記顕微鏡（９）において実行しようとする要求に同期するためにバージョン検査をするためのものであり、または
品質保証のため、または関連の顕微鏡構成群の作動時間と作動頻度を求め、それらを中央ステーションに通知するためのものである、ことを特徴とする請求項１から２２のいずれか一項に記載の顕微鏡。

【請求項24】

顕微鏡側のセキュリティマネージャ（１１０）が設けられており、該セキュリティマネージャは、前記顕微鏡（９）または前記顕微鏡の個々の構成部材へのアクセス権限が設定されるように構成されており、
顕微鏡のレンタルのために（レンタル顕微鏡）、顕微鏡または顕微鏡の個々の構成部材の使用時間が、当該顕微鏡レンタルに対して相応の料金を決定するために測定される、ことを特徴とする請求項１から２３のいずれか一項に記載の顕微鏡。

【請求項25】

請求項１から２４のいずれか一項に記載の少なくとも１つの顕微鏡（９）と、少なくとも１つの携帯端末機器（３）とを備える顕微鏡システムであって、少なくとも１つの顕微鏡（９）の顕微鏡制御が、少なくとも部分的に少なくとも１つの携帯端末機器（３）を介して行われ、該携帯端末機器は、制御すべき顕微鏡（９）とワイヤレス無線インタフェースを介して接続されている、ことを特徴とする顕微鏡システム。

【請求項26】

複数の顕微鏡（９）が、それぞれの顕微鏡（９）と接続された少なくとも１つの携帯端末機器（３）を介して同時に制御されるように構成されている、ことを特徴とする請求項２５に記載の顕微鏡システム。

【請求項27】

顕微鏡（９）と携帯端末機器（３）との間の無線接続は、以下の１つまたは複数の特徴のために構成されている：すなわち、
・顕微鏡メタデータの交換；
・所期のようにアクセス許可するための顕微鏡のブロック能力（ユーザ権限（アクセスないし制御許可）管理）；
・特定の顕微鏡への携帯端末機器の持続的接続；
・機器を所期のように操作し、ブロックし、問い合わせし、アップデートするための、ファシリティマネージャまたはファクトリーマネージャのような上位のマネージャとの携帯端末機器（３）の相互作用；
・端末機器（３）の識別、および端末機器（３）と顕微鏡（９）との間の自動接続形成；
のために構成されている、ことを特徴とする請求項２５または２６に記載の顕微鏡システム。

【請求項28】

顕微鏡システムの顕微鏡（９）に対するユーザの認証が、当該ユーザの携帯端末機器（３）により、当該携帯端末機器（３）が顕微鏡（９）の無線システムの第１の無線特性を介して当該顕微鏡と接続されることによって行われ、引き続き前記認証は、自動的にまたはユーザのログインによって行われる、ことを特徴とする請求項２５から２７のいずれか一項に記載の顕微鏡システムの使用法。

【請求項29】

前記第１の無線特性は、到達距離（１’）の短い無線システムにより、または顕微鏡に組み込まれた到達距離の短いＷＬＡＮルータにより形成される、ことを特徴とする請求項２８に記載の使用法。

【請求項30】

ユーザの認証後、前記顕微鏡（９）は、当該顕微鏡（９）の無線システムの第２の無線特性を介して少なくとも１つの顕微鏡外部の機器と接続される、ことを特徴とする請求項２８または２９に記載の使用法。

【請求項31】

前記少なくとも１つの外部の機器は、前記顕微鏡システムのインフラストラクチャを提供するための計算能力またはデータを記憶するための記憶能力を有する、ことを特徴とする請求項３０に記載の使用法。

【請求項32】

顕微鏡使用中に生成されたデータを、ＷＬＡＮを介してクラウド上のユーザディレクトリに直接ストリーミングし、ユーザ機器と世界中でデータ同期化を行うことができるようにする、ことを特徴とする請求項２８から３１のいずれか一項に記載の使用法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワイヤレス無線インタフェースを備える無線システムを有する顕微鏡制御ユニットを備えた顕微鏡、および少なくとも１つのそのような顕微鏡を備える顕微鏡システムに関する。

【0002】

本出願には、顕微鏡の一体的接続および操作概念の改善が記載されている。ここでは、例えばｉＰａｄ（登録商標）、ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）またはタブレットＰＣのような携帯端末機器は、顕微鏡用の通信システムに使用するための必要な全ての技術をすでに備えていることが認識された。さらに、顕微鏡に対して任意の端末機器との標準化された無線通信を可能にすれば、多数の新たな利点が得られる。

【0003】

現在、種々の通信システム間のネットワーク化の度合いはますます増加している。データ源には、無線接続可能な高度の携帯端末機器を介してますます頻繁に問い合わされる。したがってユーザは何時でも、情報を得ることができ、サブネットワークにログインし、互いに通信することができる。

【0004】

ユーザはこれまで、例えば、
・無線でフレキシブルに接続可能な端末機器を介して、
・技術が標準化されているので世界中で機能する端末機器を介して、
・互いに例えばＥメール、通話、ＳＭＳ、ＭＭＳにより、
・インターネット（情報、動画、画像等）と、
・自分のＰＣと（例えばデータ同期化のために）通信し、または
・ユーザはアプリケーション（いわゆるアップルストア（登録商標）の「アプリ」）を使用する。

【0005】

この場合、これまでは人間のユーザが前面に立っており、互いにデータ交換するのはほとんどが人間である。

【0006】

本発明の基礎は、この着想を機械に、とりわけ顕微鏡に拡張することである。このようにしてユーザは無線で顕微鏡に接続して、これらの顕微鏡を制御し、画像およびメタデータのようなデータを、自分の端末機器に記憶し、顕微鏡機能性を必要に応じて自動的に調整し（自動プロセス切り替え）、データを同僚と交換することができる等々。

【技術水準】

【0007】

中国実用新案ＣＮ２０１７４１２９６Ｕから、顕微鏡のためのネットワークベースの教育相互対話システムが公知である。このシステムでは、ＷｉＦｉ機能を備える種々の学生顕微鏡を無線でメッシュネットワークに接続することができる。 この教育システムは、同様にメッシュネットワークと接続された顕微鏡を含む。これらの顕微鏡は、画像検出のためのデジタルカメラを備えるデジタル顕微鏡である。

【0008】

ＷＯ２０１１／１５０４４４Ａ１は、画像センサと光学系並びに表示器を備えるカメラを有する携帯電話に関するものであり、携帯電話にある光学系の深さ寸法を低減するために、マイクロレンズが光学経路に取り付けられている。

【0009】

Bodelin Technologies社により、商品名「ProScope Mobile」の下で携帯型顕微鏡が市販されており、この顕微鏡はＷｉＦｉを介して例えばｉＰａｄ（商標）、ｉＰｈｏｎｅ（商標）またはｉＰｏｄ−Ｔｏｕｃｈ（商標）と接続することができ、これにより顕微鏡画像を前記の端末機器に表示することができる。顕微鏡画像の表示は、時間的に同時に複数のアップル社製機器で行うことができる。

【0010】

類似の製品が日本の会社「Scalar Corporation」により、商品名「AirMicro」の下で市販されている。アップル社製機器上の対応のアプリが携帯型顕微鏡との接続を形成する。ライブ画像を表示することができ、個々の画像を記憶することができる。この携帯型機器の光学系はＵＳ５４４２４８９によって保護されている。

【0011】

前記の携帯型顕微鏡では、確かに画像表示が前記アップル社製機器を介して行われるが、携帯型顕微鏡の制御は顕微鏡にある対応のキーないし操作パネルを介してだけ行われる。

【0012】

ＤＥ１０２０１０００３３３９Ｂ４は、手術用顕微鏡のような医療機器用の、センサ画面を備える無菌操作ユニットに関するものである。この操作ユニットは、画像を表示するためのタッチスクリーン面を備えるタッチスクリーンを含み、タッチスクリーンは無接触で操作可能であり、無菌透明操作面を受け入れるためにタッチスクリーン面の前方に形成されている。したがって当該特許によるセンサスクリーンは、無接触で操作可能なタッチスクリーンであり、このセンサスクリーン面は、例えば透明で無菌の、または滅菌可能な操作面（ガラスまたはプラスチック製のパネル）により構成されている。センサスクリーン面は、顕微鏡機器の機能を制御するために設けられた領域を含む。この機能は例えば、Ｘ−，Ｙ−またはＺ−方向シフト、ズーム調整、フォーカシング等であり、この領域は付加情報の差し込み入射／除去、絞り並びに明度、コントラスト等の調整も行う。

【0013】

ＤＥ１０２０１００４３９１９Ａ１から、少なくとも１つの電気的に制御可能な顕微鏡機能を選択または調整するための操作ユニットが組み込まれた携帯型顕微鏡が公知である。このために操作ユニットは、入力されたユーザ命令を検出する少なくとも１つのタッチセンサを有する。このタッチセンサは、ユーザが顕微鏡を片手で持つことができ、操作することもできるように携帯型顕微鏡に配置されている。したがってアライメント、ズーミング、フォーカシングまたは記録のトリガのような全ての顕微鏡機能を、手を持ち変えることなく、または別の手を添えることなく、かつ例えば感圧性の操作素子による機械的操作なしで、すなわち振動したりぶれたりすることなく、作動することができる。タッチセンサでのユーザ入力は、指のタッピング、またはドローイングないしスワイピング運動を含む。

【0014】

ＤＥ１０２０１００４３９１７Ａから、顕微鏡の少なくとも１つの電気的に制御可能な機能を選択／調整するための、顕微鏡用操作ユニットが公知である。この操作ユニットは、入力命令を検出するために少なくとも１つのタッチセンサを有し、片手で携帯可能に構成されている。タッチセンサは、操作ユニットをユーザが片手だけで保持し、かつ同時に操作できるように配置されている。

【0016】

ＤＥ１０２０１００６３３９２Ａ１から、センサスクリーンを備える顕微鏡が公知である。この顕微鏡は、対象物画像を形成しながら、対象物を光学的かつデジタルで検出するように構成された画像検出装置と、対象物画像を表示領域に表示し、この表示領域での入力を検出するように構成されたセンサスクリーンとを有する。センサスクリーンの前記表示領域で検出されたユーザの入力に基づいて、顕微鏡機能を制御することができる。すなわち、電動的および／または電気的に制御可能な顕微鏡コンポーネントのセッティングを変更することができる。これにより、センサスクリーンの表示領域上では表示された対象物画像内で入力を実行することができる。ユーザ入力の形式に応じて、前記顕微鏡コンポーネントのセッティングを変更することができる。これらのコンポーネントには、例えば画像検出センサ、画像処理装置、対物レンズレボルバ、電動ズーム調整部、フォーカス駆動部および／または顕微鏡ステージが含まれる。ここでユーザ入力の形式および表示領域のモードが、制御すべき顕微鏡コンポーネント並びにセッティングの変更の大きさを決定する。入力の形式から、特定の制御命令、例えば並進命令、ズーム命令、回転命令またはフォーカシング命令を識別することができる。そこから顕微鏡コンポーネントに対して対応の制御命令が導出される。そしてこれらの制御命令により、顕微鏡コンポーネントの対応の調整が行われ、例えば顕微鏡ステージの並進、電動ズーム調整部のズーミング、顕微鏡ステージの回転またはフォーカス駆動部によるフォーカシングが行われる。入力命令の形式は、センサスクリーンの表示領域におけるユーザの１本指または複数の指による入力を含み、表面に接触することができ、（単数または複数）指を表面の近傍に配置し、運動することができる。

【0017】

既存の無線ベースシステムの従来技術
既存の技術では、特定のプロバイダに接続された携帯端末機器が使用され、これらの端末機器では多くの場合、ヒューマンコミュニケーションとインタラクションが主に使用される。

【0018】

無線データ出力機器には、例えば以下のものがある：
・例えばｉＰｈｏｎｅのような電話；
・例えばｉＰａｄ、タブレットＰＣのようなビューワおよびワーキングシステム；
・無線プリンタ。

【0019】

無線データ入力機器には、例えば以下のものがある：
・例えばワイヤレスキーボード；
・例えばワイヤレスマウス；
・例えばｉＰａｄ、ｉＰｈｏｎｅまたは他の携帯端末機器。

【0020】

データプロバイダが次の目的で使用される：
・例えばデータをサーバから呼び出すために；
・例えばデータをサーバに記憶するために；
・例えばデータの相互交換のために；
・例えばデータの相互同期のために。

【0021】

ソフトウエア開発キットが、例えば次の目的で必要である：
・いわゆるアプリを記述するために；
・ソフトウエアアプリケーションまたはドライバを記述するために；
・新しい機能を組み込むために。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0022】

【特許文献1】ＣＮ２０１７４１２９６Ｕ

【特許文献2】ＷＯ２０１１／１５０４４４Ａ１

【特許文献3】ＵＳ５４４２４８９

【特許文献4】ＤＥ１０２０１０００３３３９Ｂ４

【特許文献5】ＤＥ１０２０１００４３９１９Ａ１

【特許文献6】ＤＥ１０２０１００４３９１７Ａ

【特許文献7】ＤＥ１０２０１００６３３９２Ａ１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0023】

顕微鏡での技術水準ないし従来技術は、現在のところ、中心にいる人間に集中していない。

【0024】

顕微鏡での操作エレメントは硬直的に融通の利かないように組み込まれている；大きな労力およびコスト無しでは適合可能性がほとんどない；データ保護に関する適性がない；暗い実験室での困難な操作性；ユーザおよびアプリケーションに応じたプロセス切り替えがない；ユーザ自動識別がない；ファシリティ適性がない；統合インテリジェンス（スマートコンセプト）がない等々。

【0025】

現在市販されている顕微鏡において、本発明者は以下の欠点を見つけた。

【0026】

さらに本発明者に既知の技術には、標準化されたメタデータプロトコルの管理および生成の点で欠点があり、したがって生成されたデータの品質保証に関しても欠点がある。

【0027】

・データ記録の際に、顕微鏡にＰＣがなくなっても、関連の顕微鏡データがサーバまたはデータバンクに直ちに書き込まれない。ＰＣがあっても、データは不満足にしか生成されない。
・品質特徴の中央での観察および検出が不可能である。
・品質保証の目的で、とりわけ「どの顕微鏡コンポーネントが実験の際にいかに使用されたか？」といったログファイルを記録することによる、完了した実験の証明を行うことができない。

【0028】

上記諸処の制限のため、現代の顕微鏡は、既存の実験室環境にシームレスに組み込むはできず、顕微鏡により生成されたデータをデータ検出するという意味において、ＰＣなしで顕微鏡により一般的作業を行うこともできない。

【0029】

したがって顕微鏡のための新規の操作コンセプトが必要である。本発明は、新規の操作コンセプトを可能にするべきものであり、この新規の操作コンセプトにより上記の多くの欠点を克服することができるようにすべきものである。

【課題を解決するための手段】

【0030】

本発明の第１の視点によれば、上記課題は、ワイヤレス無線インタフェースを備える無線システムを有する顕微鏡制御ユニットを備えた顕微鏡であって、前記顕微鏡制御ユニットは、データの送受信のための少なくとも１つの第１の無線特性を提供する少なくとも１つの第１の無線システムと、データの送受信のための少なくとも１つの第２の無線特性を提供する少なくとも１つの第２の無線システムとを有し、または前記顕微鏡制御ユニットは、少なくとも１つの無線システムを有し、該無線システムは、所定の時間サイクルでデータの送受信のための少なくとも１つの第１の無線特性とデータの送受信のための少なくとも１つの第２の無線特性を提供するように構成されており、または前記顕微鏡制御ユニットは、データの送受信のための少なくとも１つの第１の無線特性を提供する少なくとも１つの第１の無線システムと、データの送受信のための少なくとも１つの第２の無線特性を提供する少なくとも１つの第２の無線システムとを有し、かつ前記顕微鏡制御ユニットは、少なくとも１つの無線システムを有し、該無線システムは、所定の時間サイクルでデータの送受信のための少なくとも１つの第１の無線特性とデータの送受信のための少なくとも１つの第２の無線特性を提供するように構成されている、ことを特徴とする、顕微鏡によって解決される。
本発明では、以下の形態が可能である。
（形態１）ワイヤレス無線インタフェースを備える無線システムを有する顕微鏡制御ユニットを備えた顕微鏡であって、前記顕微鏡制御ユニットは、少なくとも１つの第１の無線特性を提供するための少なくとも１つの第１の無線システムと、少なくとも１つの第２の無線特性を提供するための少なくとも１つの第２の無線システムとを有し、および／または少なくとも１つの無線システムを有し、該無線システムは、所定の時間サイクルで少なくとも１つの第１の無線特性と第２の無線特性を提供する、顕微鏡が提供される。
（形態２）前記第１の無線特性は第１の到達距離を、前記第２の無線特性は別の第２の到達距離を特徴とすることが好ましい。
（形態３）前記第１の到達距離は、前記第２の到達距離より小さいことが好ましい。
（形態４）前記第１および／または第２の到達距離は調整可能であることが好ましい。
（形態５）前記少なくとも１つの無線システムはアクセスポイントを形成し、該アクセスポイントは、端末機器の前記顕微鏡への直接的接続を可能にすることが好ましい。
（形態６）第１の到達距離を備える前記第１の無線システムは、伝送規格としてＮＦＣを有することが好ましい。
（形態７）前記第１の無線特性は、第１のＩＰアドレスおよび第１のポートアドレスを、前記第２の無線特性は、別の第２のＩＰアドレスおよび別の第２のポートアドレスを特徴とすることが好ましい。
（形態８）前記第１の無線特性は無線フィールドの第１の形態を、前記第２の無線特性は無線フィールドの別の第２の形態を特徴とすることが好ましい。
（形態９）前記少なくとも１つの第１の無線特性は、少なくとも１つの入力機器および／または出力機器、とりわけ携帯端末機器と通信するように構成されていることが好ましい。
（形態１０）前記少なくとも１つの第２の無線特性は、少なくとも１つの中央データマネージャと通信するように構成されていることが好ましい。
（形態１１）前記顕微鏡制御ユニットは、顕微鏡外部のネットワークと通信するための無線システムまたはネットワーク接続手段を有することが好ましい。
（形態１２）前記顕微鏡外部のネットワークと通信するための前記無線システムは、第２の無線特性を提供するための少なくとも１つの第２の無線システムであることが好ましい。
（形態１３）顕微鏡コンポーネントを駆動制御するためのアクチュエータを備え、前記アクチュエータの少なくとも１つは、入力機器、とりわけ携帯端末機器による制御のために並列制御ポートが拡張されていることが好ましい。
（形態１４）アクチュエータの並列制御ポートは、非常に高速のデータ伝送プロトコルを有することが好ましい。
（形態１５）タッチスクリーンによりジェスチャー入力を可能にする携帯端末機器との通信のために、前記顕微鏡は、ジェスチャーマネージャを含む入／出力マネージャを有することが好ましい。
（形態１６）前記ジェスチャーマネージャは、前記携帯端末機器におけるジェスチャーによるユーザ入力を顕微鏡のための制御命令に変換するよう構成されていることが好ましい。
（形態１７）前記ジェスチャーマネージャは、新たなジェスチャーを学習し、識別し、とりわけ特定のジェスチャーを実行することができない障害者に対して代替のジェスチャーの使用を可能にするよう構成されていることが好ましい。
（形態１８）前記ジェスチャーマネージャは、以下のジェスチャーの少なくとも１つを、顕微鏡への以下の対応の制御命令として読解するように構成されている：すなわち、・端末機器のタッチスクリーン上でのＸ、Ｙ方向の、指またはピンのような入力手段の運動を、顕微鏡ステージのＸ、Ｙ方向の直接的運動に対する制御命令として；・他の入力モードにおける同じ運動を、顕微鏡の焦点駆動部のＺ位置の変更に対する制御命令として；・さらなる別の入力モードにおける同じ運動または入力手段によるタッピングを、顕微鏡照明ユニットの照明強度の変更に対する制御命令として；・タッチスクリーン上で少なくとも２つの入力手段を互いに広げるまたは互いに接近させる相対運動を、顕微鏡の倍率変更器またはズームシステムによる倍率変更に対する制御命令として；・タッチスクリーン上で少なくとも２つの入力手段を、それらの相対間隔を維持したまま回転することを、画像面の回転に対する制御命令として；そして・特定の入力モードにおける入力手段による１回または複数回のタッピングを、前記入力モードに割り当てられた顕微鏡アクチュエータ、例えばシャッタ、フィルタまたは顕微鏡照明のスイッチオンないしオフ、に対する制御命令として；読解するように構成されていることが好ましい。
（形態１９）前記顕微鏡制御ユニットは、前記顕微鏡と端末機器とのワイヤレス無線インタフェースを介する接続によって、前記端末機器または入力識別に応じて、所定の顕微鏡観察のための自動顕微鏡セッティングが、当該顕微鏡制御ユニットにより行われるように構成されていることが好ましい。
（形態２０）前記顕微鏡制御ユニットは、顕微鏡と端末機器とのワイヤレス無線インタフェースを介する接続によって、前記端末機器または入力識別に応じて、全ての顕微鏡セッティングが、該当する端末機器により最後に使用されたセッティングに再びリセットされるように構成されていることが好ましい。
（形態２１）前記顕微鏡制御ユニットは、前記顕微鏡により獲得された画像データが、当該顕微鏡とワイヤレス無線インタフェースを介して接続された端末機器に伝送されるように構成されており、とりわけ画像データの出力フォーマットは、前記端末機器により使用される表示フォーマットに適合することができることが好ましい。
（形態２２）前記顕微鏡制御ユニットは、画像データの他に顕微鏡記録のメタデータも前記端末機器に伝送されるように構成されていることが好ましい。
（形態２３）前記顕微鏡制御ユニットは、前記顕微鏡の無線システムを介して入出力するデータがサービスマネージャによって処理されるように、とりわけ内部および外部のリソースの使用可能性が求められるように、および／または顕微鏡とワイヤレス無線インタフェースを介して接続された端末機器上で特定のアプリケーションを、前記顕微鏡により実行しようと望む必要条件に同期するためのバージョン検査のために、および／または品質保証のために、とりわけ関連の顕微鏡構成群の作動時間と作動頻度が求められ、それらが中央ステーションに通知されるように、構成されていることが好ましい。
（形態２４）顕微鏡側のセキュリティマネージャが設けられており、該セキュリティマネージャは、前記顕微鏡および／または顕微鏡の個々の構成部材へのアクセス権限が設定されるように構成されており、顕微鏡のレンタルのために（レンタル顕微鏡）、顕微鏡および／または顕微鏡の個々の構成部材の使用時間が、当該顕微鏡レンタルに対して相応の料金を決定するために測定されることが好ましい。
（形態２５）少なくとも１つの顕微鏡と、ｉＰａｄ、ｉＰｈｏｎｅ、スマートフォン、ブラックベリー、タブレットＰＣまたはラップトップのような少なくとも１つの携帯端末機器と備える顕微鏡システムであって、少なくとも１つの顕微鏡の顕微鏡制御が、少なくとも部分的に少なくとも１つの携帯端末機器を介して行われ、該携帯端末機器は、制御すべき顕微鏡とワイヤレス無線インタフェースを介して接続されている、顕微鏡システムが提供される。
（形態２６）複数の顕微鏡が、それぞれの顕微鏡と接続された少なくとも１つの携帯端末機器を介して同時に制御されるように構成されていることが好ましい。
（形態２７）顕微鏡と携帯端末機器との間の無線接続は、以下の１つまたは複数の特徴のために構成されている：・顕微鏡データの交換；・所期のようにアクセス許可（Freigabe）するための顕微鏡のブロック能力（ユーザ権限（アクセスないし制御許可）管理）；・特定の顕微鏡への携帯端末機器の持続的接続；・機器を所期のように操作し、ブロックし、問い合わせし、アップデートするための、ファシリティマネージャまたはファクトリーマネージャのような上位のマネージャとの携帯端末機器の相互作用；・とりわけ電波強度および場合により端末機器へのログイン要請の送信に基づく端末機器の識別、および端末機器と顕微鏡との間の自動接続形成；ことが好ましい。
（形態２８）顕微鏡システムの顕微鏡に対するユーザの認証が、当該ユーザの携帯端末機器により、当該携帯端末機器が顕微鏡の無線システムの第１の無線特性を介して当該顕微鏡と接続されることによって行われ、引き続き前記認証は、自動的にまたはユーザのログインによって行われる顕微鏡システムの使用が提供される。
（形態２９）前記第１の無線特性は、到達距離の短い無線システムにより、とりわけＮＦＣ伝送規格またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ伝送規格、または顕微鏡に組み込まれた到達距離の短いＷＬＡＮルータにより形成されることが好ましい。
（形態３０）ユーザの認証後、顕微鏡は、当該顕微鏡の無線システムの第２の無線特性を介して少なくとも１つの顕微鏡外部の機器、とりわけ顕微鏡ファシリティインフラストラクチャと、接続されることが好ましい。
（形態３１）前記少なくとも１つの外部の機器は、前記顕微鏡システムのインフラストラクチャを提供するための計算能力および／またはデータ、とりわけ画像データ、を記憶するための記憶能力を有することが好ましい。
（形態３２）顕微鏡使用中に生成されたデータを、ＷＬＡＮを介してクラウド上のユーザディレクトリに直接ストリーミングし、ユーザ機器と世界中でデータ同期化を行うことができるようにすることが好ましい。
（形態３３）２つの携帯端末機器が、２つのタッチデバイスの形態で同時に使用され、一方のデバイスが右に、他方のデバイスが左に、制御すべき顕微鏡の操作のためにユーザが両手を使えるように配置され、右のタッチデバイス上では、左のタッチデバイス上とは異なる機能を制御することができることが好ましい。
なお、特許請求の範囲に付記した図面参照番号はもっぱら理解を助けるためであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。

【発明を実施するための形態】

【0031】

本発明による顕微鏡は、ＮＦＣ（近接型無線通信）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＷＬＡＮまたはＵＭＴＳのような伝送規格によるワイヤレス無線インタフェースを備える無線システムを有する顕微鏡制御ユニットを有する。顕微鏡制御ユニットは、少なくとも１つの第１の無線特性を提供するための少なくとも１つの第１の無線システムと、少なくとも１つの第２の無線特性を提供するための少なくとも１つの第２の無線システムとを有する。加えてまたはその代わりに、顕微鏡制御ユニットは少なくとも１つの無線システムを有し、この無線システムは、所定の時間サイクル（ないし間隔、Takt）で少なくとも１つの第１と第２の無線特性を提供するようにタイマによって構成されている。さらなる構成は、対応の従属請求項および以下の記述から得られる。さらに本発明は、少なくとも１つの本発明の顕微鏡と、ｉＰａｄ、ｉＰｈｏｎｅ、スマートフォン、ブラックベリー（登録商標）、タブレットＰＣまたはラップトップのような少なくとも１つの（携帯）端末機器を備える顕微鏡システムに関するものである。ここでは少なくとも１つの顕微鏡の顕微鏡制御が、少なくとも部分的に少なくとも１つの携帯端末機器を介して行われ、この携帯端末機器は、制御すべき顕微鏡とワイヤレス無線インタフェースを介して接続されている。顕微鏡システムのさらなる展開構成は、対応の従属請求項および以下の記述から得られる。

【0032】

第２の無線システムは、例えば通常の無線システムとすることができ、一方、第１の無線システムは、例えばＡＰ（アクセスポイント）を有する。このアクセスポイントは、意味のある名称（ＡＰＮ＝アクセスポイント名）を介してユーザに知らされ、ユーザはこのアクセスポイントを自分の携帯端末機器で制御可能なシステム（好ましくは顕微鏡；例えば「顕微鏡４７１１」）として選択することができる。

【0033】

後で述べる本発明の措置により、顕微鏡の操作利便性が格段に簡素化されるものである。これは、端末機器（例えばｉＰａｄ等）が顕微鏡と自動的に接続形成される（ログイン要求）ことによって行われるものである。

【0034】

新規のユーザがログインされると、以下が可能である：
・顕微鏡を自動的に調整することができる（自動プロセス切り替え）；
・ログインメッセージがファシリティマネージャに送信され、これにより、
○例えば顕微鏡の操作継続時間を後で清算することができ、
○特定の許可ないし解除（Freigabe）を顕微鏡で切り替えることができ、または
○取り決めに応じて、データメモリを使用することができる。

【0035】

ユーザの触覚的、視覚的、または聴覚的能力が制限されている場合、本発明の枠内で以下のように調整することができる。

【0036】

・触覚的制限
○顕微鏡の操作エレメントは無線で、タッチパッドを介して遠隔制御される。したがって車椅子に座らなければならないユーザは、ｉＰａｄまたは他の端末機器を膝の上に載せておくことによって、例えば顕微鏡を制御することができる。

【0037】

・視覚的制限
○システム状態と記録された画像を外部の制御ユニット（例えばｉＰａｄ）に視覚的にフィードバックすることにより、ユーザインタフェースが有利に個別的に構成され、これによって視覚的制限を除去することができる（例えば操作エレメントの拡大表示により）。

【0038】

・聴覚的制限
○外部の制御ユニットをユーザの必要性に音響視覚的に適合することにより、制限を部分的に除去することができる。

【0039】

本発明の枠内では同様に、顕微鏡の操作エレメントを、それぞれ使用される方法に最適に適合することも可能である。このことは、顕微鏡に「操作エレメントが固定的に繋ぎ止められている」場合には、しばしば制限的にしか可能でない。さらに顕微鏡の操作コンセプトを、現在選択された方法に適合することが、非常に安価に行われる。これは例えば、操作エレメントを制御機器（例えばｉＰａｄ）に、状況に応じて自動的に適合することによって達成される。

【0040】

概念「レンタル顕微鏡」を実現することができる。なぜなら、ユーザにより彼の端末機器（ｉＰｈｏｎｅ、ｉＰａｄ、タブレットＰＣ）の使用により制御されることになる顕微鏡は、「センター」と無線またはＬＡＮを介して連絡することができるからである。これは例えばファシリティマネージャとすることができる。ファシリティマネージャはこれにより、後で清算する目的で顕微鏡使用の継続時間と形式を記録することができる。

【0041】

要注意の実験およびデータは、このコンセプトにより暗号化して伝送することができ、したがってデータ保護が保証される。

【0042】

標準化インタフェースの定義（設計、設置）によって、ｉＰａｄ、ｉＰｈｏｎｅ、タブレットＰＣ等のような現代の入出力媒体を、顕微鏡との簡単で無線による相互作用のために適合することが達成される。とりわけユーザは無線で、単に顕微鏡に接近するだけで、通知によって顕微鏡にログインすることができる。その際に、無線でユーザ情報を伝送することができ、これにより、例えば顕微鏡において正しい方法を自動的に調整することができる。またはファシリティマネージャの場合は、特定の顕微鏡特性を使用するための合意許可を受けることができる（レンタル顕微鏡）。ジェスチャー（マウスジェスチャー）によって標準マウス機能が格段に簡素化され、ジェスチャーと顕微鏡の操作との組合せ技術に関連して完全に新たに定義することができる。身障者は、適合されたＵＩ（ユーザインタフェース）、および自分の必要性に適合したジェスチャーおよび自分が実行できるジェスチャーを獲得することができ、照明されたディスプレイ（例えば反転照明、暗い背景上の白い文字）は暗闇での作業を容易にし、インターネットへの接続によってユーザは、知的なやり方で自分の作業の際に自動的にサポートされる（スマートデバイス）等々。

【0043】

以下の実施形態は、キーワード的に挙げられたものである：
・国際規格に対応する統一的ワイヤレス無線インタフェースによる顕微鏡の拡張、
・無線を介して接続された複数の端末機器と顕微鏡に取り付けられた制御エレメントによる、顕微鏡の組合せ的制御の有効化、
・同時セットアップおよび実験の実施の目的で、無線で接続された１つの制御機器による複数の顕微鏡（顕微鏡群）の制御の有効化、
・携帯端末機器および同様に無線で接続されるデータバンクとの顕微鏡メタデータ（使用可能な全ての）の交換、
・所期のように（アクセスないし特定の機器の制御を）許可（Freigabe）する目的で、特定の顕微鏡機能をブロックする能力（ユーザ権限管理）、
・顕微鏡への入力機器または出力機器の無線による持続的な接続の有効化、すなわち例えば特定の端末機器は別の顕微鏡には接続することができない（これにより、２つの端末機器が同時に、場合により矛盾して同じ構成部材を制御することが回避される）、
・機器を所期のように操作し、ブロックし、アップデートする能力による、無線端末機器とマネージャ（ファシリティマネージャ、工場マネージャ、オートマトン）との相互作用、
・電波強度に応じた端末機器および入力機器の識別、並びに場合によりユーザ制御機器のディスプレイにおける自動ログイン要求、
・顕微鏡に組み込まれたアクティブアクセスポイントにより、端末機器（例えばｉＰａｄ）は所期のように一義的に特定の顕微鏡に直接接続することができる、
・顕微鏡に存在するＢｌｕｅｔｏｏｔｈインタフェースにより、端末機器（例えばｉＰａｄ）は所期のように一義的に特定の顕微鏡に直接接続することができる。

【0044】

[発明の詳細な説明]
ａ．基本的考え
本発明によれば、顕微鏡の顕微鏡制御ユニットは、１つまたは複数の組み込まれた無線システムを有する。２つの異なる無線特性が提供されることが望ましい。このことは、異なる無線特性を備える２つの組み込まれた無線システムによって、または所定の時間サイクルで２つの異なる無線特性のそれぞれ１つを提供するただ１つの組み込まれた無線システムによって達成される。２つの無線システムが所定の時間サイクルで、２つの異なる無線特性のそれぞれ１つを提供することも考えられる。この考えから出発して本発明は、２超の無線特性が、例えば２超の無線システムにより、または２超の無線特性間の時間サイクルにより、または最終的には混合形態により、すなわち少なくとも１つの無線システムが時間サイクルで作動される複数の無線システムにより提供されるように一般化される。

【0045】

既存の無線網への接続のための通常の無線システム、および制御または出力機器（例えばｉＰａｄ）に直接接続するためのアクティブアクセスポイントが有利であり、下でさらに詳細に説明する。

【0046】

本出願で「無線特性」（Funkcharakteristik）とは、それぞれの顕微鏡に所属する無線システムの特徴的な特性を表す。したがって無線特性に基づいて、顕微鏡の該当無線システムとのほとんど混同のない最適な一義的通信が可能になるものであり、これは例えば顕微鏡が１つのアクティブアクセスポイントを使用することによる。無線特性は、無線システムの１つまたは複数の特徴、例えば到達距離、信号（周波数、振幅およびその変調等）、ＩＰアドレスおよびポートアドレスおよび／または無線フィールドの形態（フィールド特性）により形成することができる。

【0047】

第１の無線特性が少なくとも部分的に第１の到達距離により、第２の無線特性が少なくとも部分的に第２の別の到達距離により特徴付けられると有利であり、その際にとりわけ第１の到達距離は第２の到達距離よりも短い。ここでは、第１および／または第２の到達距離が調整可能であると特に有利である。

【0048】

例えば、到達距離の短い（例えば約１から３ｍ、調整可能）少なくとも１つの無線システム（送信、受信）は、顕微鏡に組み込むことができる（例えばアクティブアクセスポイントまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈシステムとして）。この無線システムは、無線で接続された少なくとも１つの外部端末機器および／または無線で接続された少なくとも１つの外部出力機器との通信のために、および／または無線バスに接続された複数のシステムとの通信のために使用することができる。

【0049】

顕微鏡に組み込まれた到達距離の大きい（短い到達距離よりも大きい到達距離、とりわけ３ｍ超、特に５ｍ超またはそれ以上、とりわけ調整可能）少なくとも１つの無線システム（送信、受信）は、中央データマネージャとの少なくとも１つの接続のために特に使用することができる。これには後で詳細に説明するように、例えばサービスマネージャ、ファシリティマネージャ、入／出力マネージャ、データマネージャ、セキュリティマネージャまたはクオリティマネージャが含まれる。

【0050】

少なくも１つの標準プロトコル、例えばＮＦＣ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＷＬＡＮ、ＵＭＴＳまたはＬＴＥが、それぞれ無線システム（単数または複数）に対して第１と第２の無線特性の提供のために、すなわち例えば近距離と遠距離のためにサポートないし提供されると有利である。ここでこの無線システムでは、顕微鏡自体がアクティブアクセスポイントを使用することができる。

【0051】

好ましくは第１の無線特性（すなわち例えば第１の（短い）到達距離）を備える無線システムは少なくとも標準化プロトコルを、顕微鏡メタデータを交換するためにサポートする。これは好ましくは、ＸＭＬデータ（例えばOME.XML、またはこの目的のために特別に定義されたＸＭＬデータ）の形で行われる。メタデータは、作動継続時間、セットされた方法、使用される顕微鏡法等とすることができる。これらのメタデータ並びにセッティングデータは、顕微鏡にある永続的記憶ユニットに持続的に中間記憶することができる。

【0052】

さらに第１の無線特性（例えば第１の（短い）到達距離）を備える無線システム（例えばアクセスポイントを備えるシステム）は、目下の顕微鏡状態データのための少なくとも１つの標準化高速プロトコルを、例えば外部機器の高速アップデートのために（例えば目下のステージ位置の伝送）、または入力機器による顕微鏡とその構成部材の高速制御のためにサポートする。

【0053】

好ましくは第２の無線特性（例えば第２の（大きな）到達距離）を備える無線システムは、アクティブなデータ交換のための少なくとも１つの標準化高速プロトコルを次の目的のためにサポートする：
○顕微鏡へのログイン
○「レンタル顕微鏡」管理
○権限管理
○クオリティ管理
○データストリーム、例えば記録された画像の外部メモリ（これはウェブまたはローカルネットワークにあるクラウドメモリであっても良い）での記憶
○ウェブアクセス。

【0054】

顕微鏡コンポーネントを制御するための顕微鏡関連アクチュエータ、例えばＺ位置（焦点駆動部）またはＸ、Ｙ位置（顕微鏡ステージ）を調整するためのアクチュエータ、明度調整のためのアクチュエータ等が、パラレル制御ポートをそれぞれ拡張するために有利である。この場合、これらのアクチュエータは付加的に並列に、無線で接続された外部の入力機器を介して非常に高速に制御することができる。

【0055】

少なくとも２つの異なる無線特性を顕微鏡ごとに実現することの利点を、以下に一般性の制限無しに、顕微鏡に到達距離の短い無線システムと、到達距離の大きな無線システムとが装備されている一例に基づいて説明する。

【0056】

無線能力のあるシステム、とりわけ携帯端末機器（例えばｉＰａｄ）が到達距離の短い無線システムの領域に達すると、顕微鏡はこの端末機器と接続形成することができる。あるいは端末機器は、顕微鏡側のアクセスポイントを介して顕微鏡と接続形成することができる。次に端末機器にはユーザへの対応の要求が現れ、顕微鏡にログインすることができる。あるいは顕微鏡は、端末機器およびユーザを自動的に「識別する」ことができる。

【0057】

その代わりにまたはそれに加えて、フィールド特性は、例えば送信／受信フィールドの形態によっても、あるいは一義的ＩＰアドレスまたは一義的ポートアドレスの使用によっても区別することができる。

【0058】

送信／受信フィールドの形態は、複数の顕微鏡が存在する場合には有利には、複数の顕微鏡のフィールドが重ならないか、または有意には重ならないようにすることができ、これにより隣接する顕微鏡のクロストークが効果的に排除される。顕微鏡側のアクセスポイントを使用する場合には、端末機器と顕微鏡との間で混同のない直接的な接続を行うことができる。

【0059】

目下の接続状態は、例えば明確に識別可能な信号（例えば顕微鏡にある１つまたは複数のＬＥＤ）によってユーザに指示することができる。少なくとも所定の時間間隔で、とりわけ顕微鏡で作業が行われない場合には、到達距離の小さい無線システムを作動させ、ユーザ（ないしユーザの端末機器）の存在を検知できるようにすることが望ましい。ユーザの存在を検知できない場合には、所定の時間の後、顕微鏡を「スリープモード」にすることができ、このスリープモードからユーザは（自分の端末機器により）再び作業モードに移行することができる。したがって権限のあるユーザが離れているときに、別のユーザが不当なやり方で顕微鏡において作業しないことを保証することができる。

【0060】

典型的なチェックイン・プロシージャ（Anmeldeprozedur）は以下のとおりにすることができる：例えばユーザは、特定の研究のために顕微鏡をレンタルする。この顕微鏡は、入金の後、このユーザに対して場合により特定に使用に制限されていたのが解除される（レンタル顕微鏡）。本発明による２つの無線特性は、一方では権限のあるユーザの認証を行い、他方ではユーザが顕微鏡で作業することができる枠内で、引き続き設定を行う。これには特に、ユーザ専用の顕微鏡法のパラメータの調整（例えばこのユーザにより最後に実施された顕微鏡法のパラメータが再び調整される）および記録された顕微鏡画像の画像データの記憶が含まれる。このために必要なデータ交換は、中央のデータサーバにより、とりわけデータクラウドを介して行うことができる。

【0061】

認証のために顕微鏡はとりわけ自動的に、制限解除され権限のあるユーザの端末機器を、第１の無線特性に基づいて認識する。このことはとりわけ、到達距離の短い無線システム（ＮＦＣまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ）によって実現される。ＷＬＡＮも使用することができ、この場合は到達距離が大きいのでユーザからのパスワードを要求するのが有意義であり得る。正しいパスワードの入力後に初めて、顕微鏡はこのユーザに対して制限解除される。

【0062】

顕微鏡でのその後の作業は、本発明の第２の無線特性によりサポートされ、可能となる。このために中央データサーバから無線で（とりわけＵＭＴＳ、ＬＴＥまたはＷＬＡＮで）データが、顕微鏡のユーザ専用の装置にダウンロードされ、および／または対応のセッティングが記憶され、および／または記録された画像データが中央に記憶される。前記のプロシージャは、特に高価な顕微鏡のレンタルに対して、または高度に機密性のあるユーザ専用データを取り扱う場合に特に有利である。

【0063】

本出願で概念「顕微鏡」は、顕微鏡自体だけを含むのではなく、前置接続および／または後置接続されたシステムも含む。前置接続されたシステムは例えば、顕微鏡検査のために組織試料を処理する（染色、切断等）プロセスとすることができる。後置接続されたシステムは、例えば記録された顕微鏡画像を画像処理する装置とすることができる。顕微鏡検査の形式（例えば蛍光顕微鏡）は、試料処理の先行の形式（例えば試料の染色）に依存することがしばしばであり、通常、顕微鏡データの後での評価（例えば蛍光画像の処理）も顕微鏡法の形式に依存するから、顕微鏡だけをそのようなものとして考察するのではなく、前置および後置接続されたシステムも共に含めるのが有用である。この点で概念「顕微鏡」は、本発明では包括的に考察しなければならない。

【0064】

ｂ．相互通信
ここに紹介する発明はとりわけ、何れのユーザもが何れの顕微鏡でも自分の端末機器により無線で接続し、制御することができるように、後に顕微鏡ファシリティ（顕微鏡システム）において使用できるようにすることを可能にするものである。

【0065】

ここで主要なエレメントは、無線（ワイヤレス）でコントロールされ、簡単かつフレキシブルである。例えばファシリティで顕微鏡を使用したいユーザは、ファシリティマネージャに申請することができる。そしてユーザは、１つまたは複数の顕微鏡に対して割り当てられた仮想「キー」を受け取る。ユーザがログインすると直ちに、ファシリティマネージャでは時計がスタートし、この時計は後での料金の精算のために顕微鏡の使用時間を記録する（レンタル顕微鏡）。通常の清算方法の枠内で、特定の使用継続時間に対する一括料金をＮＦＣで直接「支払う」こともできる。この場合、携帯端末機器はいわばクレジットカードとして機能する。

【0066】

ファシリティマネージャが顕微鏡を制限解除（Freigabe）した後、ユーザは自分の制御システム（例えば自分のｉＰａｄ）と共にこの顕微鏡に赴くことができる。十分に接近すると直ちに、自動ログインが行われるか、または自分のｉＰａｄのディスプレイに、ユーザがファシリティマネージャから受け取ったキーによりログインせよとのリクエストと共にウェルカム通報が現れる。その後、ユーザは自分の実験を開始することができる。

【0067】

最も簡単な場合、パーマネントキーが発行され、これにより全体を個別顕微鏡として使用することもできる。

【0068】

さらにいくつの携帯機器を、この顕微鏡に接続して良いかを設定することができる。特定の場合には、これはただ１つの端末機器であっても良く（例えば要注意のデータおよびセッティングを間違いなく制御するために）、別の場合には複数の移動機器の接続を許可することができる（例えば顕微鏡により生成されるデータを並行して観察するために）。

【0069】

これらの可能性は、有利な実施形態によれば実質的に例えば以下の技術的ステップ（ステップ４と５は任意）によって達成される：
ステップ１：到達距離の大きな「通常の」ワイヤレスＬＡＮによる顕微鏡の拡張
○あるいはこの接続は、ケーブルベースのものであっても良い（ネットワークケーブル接続）。
○あるいはＵＭＴＳまたはＬＴＥネットワークも使用することができる。

【0070】

ステップ２：顕微鏡に組み込まれた到達距離の小さいＷＬＡＮルータによる顕微鏡の拡張
・あるいはＮＦＣおよび／またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ無線システムおよび／またはアクセスポイント
・外部入／出力機器の無線接続のために。

【0071】

ステップ３：非常に高速のデータ伝送プロトコルによる可及的に全ての顕微鏡アクチュエータの拡張
ステップ４：権限管理による全ての顕微鏡アクチュエータの拡張
ステップ５：クオリティ管理による全ての顕微鏡アクチュエータの拡張。

【0072】

ｃ．顕微鏡アクチュエータのそれぞれ高速のデータ伝送プロトコルを備える「通常の」ＷＬＡＮ接続および顕微鏡側に組み込まれたＷＬＡＮによるによる顕微鏡の拡張。

【0073】

「顕微鏡アクチュエータ」に関する説明
顕微鏡アクチュエータにより、顕微鏡内の全ての構成群またはコンポーネントが制御され、これらは顕微鏡の作動、とりわけ実験の経過を保証する。これには例えば次のものが含まれる。
・顕微鏡ステージ（Ｘ、Ｙ位置）（メタ情報（作成者、精度、運転時間等）を伴う）
・Ｚ駆動部ないし焦点駆動部（Ｚ位置）（適切なメタ情報を伴う）
・カメラ（メタ情報（作成者、ビット深度、カメラデータ等）を伴う）
・フィルタホイール（メタ情報（作成者、カットオン、カットオフ、フィルタ特性曲線等）を伴う）
・ＡＯＢＳ、ＡＯＴＦ（メタ情報を伴う）
・ポート（メタ情報を伴う）
・レーザ（強度、スイッチオン状態）（メタ情報を伴う）
・照明ユニット（ランプ出力、シャッタ等）。

【0074】

各顕微鏡アクチュエータは２つの情報ブロックを有することができる：
・状態情報（例えば目下の状態（例えば目下のステージ位置等））
・メタ情報（作成者、ステージ精度、スピンドルピッチ等））。

【0075】

「通常のＷＬＡＮ」に関する説明
「顕微鏡側に」組み込まれたＷＬＡＮとは、このＷＬＡＮが、他のＷＬＡＮネットワークには依存せずに独立して動作可能なＷＬＡＮであることを意味する。このＷＬＡＮは顕微鏡自体により、すなわち顕微鏡の無線システムにより使用される。したがって顕微鏡は、付加的なＷＬＡＮが存在しない環境で自動的に動作することもできる。この機能性は、いわゆるアクセスポイント（ＡＰ）によって提供される。ここでアクセスポイント名（ＡＰＮ）は、ファシリティにおいてヒトが読むことのできる名前により顕微鏡を識別できることを保証する。周辺で使用可能な全てのアクセスポイント（すなわちこのようなサービスを提供する顕微鏡）の名前が、接続すべき移動端末機器（例えばｉＰａｄ）のディスプレイに表示され、ユーザにより選択することができる。選択の後、移動端末機器は顕微鏡への接続を形成する。

【0076】

「通常の」ＷＬＡＮとは、顕微鏡外部の一般的ＷＬＡＮネットワークを意味し、これは多くの企業で使用されている。したがってこれは、ＷＬＡＮの古典的な解釈である。

【0077】

したがって本発明は、２つのＷＬＡＮ形式を区別する：
・顕微鏡側ＷＬＡＮサービスは、顕微鏡に組み込まれている（短い到達距離）
・一般的ＷＬＡＮサービスはファシリティにより提供される（大きな到達距離）。

【0078】

一般的ＷＬＡＮが使用可能な場合、顕微鏡側ＷＬＡＮのコマンドは、プロクシを経由して一般的ＷＬＡＮに到達することができる。

【0079】

顕微鏡を外部の入出力機器を介して（例えばｉＰａｄにより）制御できるようにするためには、非常に高速の通信を顕微鏡と外部の機器との間で行わなければならない。

【0080】

他のＷＬＡＮから独立していて、顕微鏡によって使用される固有のＷＬＡＮは、非常に大きな利点を有する。例えばデータ流が、付加的なデータトラフィックにより減速されない。これに対してデータ伝送が、ハウスインターネットＷＬＡＮを介して行われることになれば、全てのトランザクションがＷＬＡＮの能力を、他の接続されたシステムと分け合わなければならないことになる。これに対し、顕微鏡に組み込まれた固有のＷＬＡＮサービスを使用することにより、必要なデータ速度が常に達成されることが保証される。さらに、暗号化された接続を構築すれば、データセキュリティを保証することができる。

【0081】

本発明を、図面に概略的に示された実施例に基づき、以下図面を参照して詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0082】

【図1】本発明の基本的考えの概略図である。

【図2】顕微鏡システムにある３つの顕微鏡の例を示す図であり、ここではフィールド特性が相応に成形されており、オーバラップが可能な限り回避されている。

【図3a】可能な制御および適用例をツリー構造の形態に示す図である。

【図3b】可能な制御および適用例をツリー構造の形態に示す図である。

【図3c】可能な制御および適用例をツリー構造の形態に示す図である。

【図3d】可能な制御および適用例をツリー構造の形態に示す図である。

【図3e】可能な制御および適用例をツリー構造の形態に示す図である。

【図4】顕微鏡システムにある３つの顕微鏡との相互通信のための機器構成を概略的に示す図である。

【図5】外部ＷＬＡＮおよび顕微鏡内部ＷＬＡＮとの顕微鏡通信を概略的に示す図である。

【図6】図５による機器構成を前提にした、可能な中央データマネージャとの通信を示す図である。

【図7】本発明の顕微鏡システムを示す図である。

【実施例】

【0083】

図１は、本発明の基本的考えを概略的に示す。顕微鏡には２つの無線システム１と２（ＷＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ，ＡＰ、ＮＦＣまたは類似のもの）が装備されている。顕微鏡は９により示されている。第１の無線システム１は到達距離１’の短い無線システムであり、第２の無線システム２は到達距離２’の大きい無線システムである。

【0084】

無線能力のあるシステム、ここでは携帯端末機器３、例えばｉＰａｄが到達距離の短い無線システムの領域内に入ると直ちに、顕微鏡９はユーザシステムないし端末機器３と接続を形成する。そしてｉＰａｄには対応のメッセージが現れ、このメッセージは、ユーザに顕微鏡９へのログインを要請する。

【0085】

ログイン要請は、中央のデータマネージャ、例えば下で説明するファシリティマネージャまたはセキュリティマネージャによってさらに制限され、経過を決定することができる。

【0086】

組み込まれた２つの無線システム１と２の代わりに、２つの到達距離１’と２’を所定のサイクルで、そのフィールドエネルギーを変化することにより切り替える（たとえば１秒ごとに一度）ただ１つの無線システムを使用することもできることを述べおく。次に顕微鏡にログインしたい無線システム（例えばｉＰａｄ３）を、以下のように検出することができる。

【0087】

ｉＰａｄ３がまず領域１’と２’内に存在する：システムが短い到達距離１’に切り替わると、ｉＰａｄ３が検出される。システムが大きな到達距離２’に切り替わると、同様にｉＰａｄ３が検出される。

【0088】

ｉＰａｄ３が領域２’内ではあるが、領域１’の外に存在する：システムが短い到達距離１’に切り替わると、ｉＰａｄ３は検出されない。これに対してシステムが大きな到達距離２’に切り替わると、ｉＰａｄ３は検出される。

【0089】

したがって、顕微鏡９と接続したい無線システムが、第１の到達距離１’の領域に存在するか、または第２の到達距離２’の領域に存在するかを一義的に決定することができる。したがってそのためにはその到達距離を交番（交互に変更）させるただ１つの無線システムが顕微鏡９で必要である。

【0090】

一般的におよびとりわけこの実施例では、到達距離１’の短い前記の無線システムはとりわけＮＦＣフォーマットをサポートすることができる。すでに述べたように、ＮＦＣはニアフィールド通信用のものであり（近距離場通信）、数ｃｍから１ｍ未満の短い区間を介してデータを無接触に交換するための国際伝送規格である。これまでこの技術はとりわけ、少額のキャッシュレス支払いの際に使用されている。ＮＦＣ規格の使用は、無線入力システム、例えばＮＦＣ能力のある携帯端末機器と顕微鏡９との通信確立に特に有利であり得る。ユーザが携帯端末機器と共に十分に顕微鏡９に接近すると直ちに、自動的に通信を確立することができる。ここでデータはＮＦＣ能力のある携帯端末機器３と顕微鏡９との間で交換され、これにより顕微鏡は、許可されたユーザが自分の近傍に存在するか否かを「識別」する。さらにＮＦＣを介してこのサービスの支払いを行うことができる（レンタル顕微鏡）。

【0091】

別の一実施例は、顕微鏡に組み込まれたアクセスポイントを使用することができ、これにより携帯端末機器と顕微鏡との間で前記の直接的無線接続を確立し、データを交換することができる。そしてこのデータによってユーザの許可（認証）検査を行うことができる。

【0092】

この場合、顕微鏡は例えば以下のステップを実行することができる：
ネガティブな識別：関連の顕微鏡領域に対して許可されない、とりわけメモリユニットまたは操作ユニットに対して許可されない（下の実施例も参照のこと）。

【0093】

ポジティブな識別：関連の顕微鏡領域に対するユーザの自動認証（この顕微鏡領域は管理的に設定される（下記の実施例を参照））、とりわけ操作エレメント、メモリユニット、機能モジュール（カメラ、ステージ、顕微鏡法等）への許可、セキュリティセッティング（データ保護）、自動プロセスセッティング（顕微鏡は、目下のユーザまたはその同僚によるダウンロードに対応して自身を自動調整する：顕微鏡は、例えばユーザにより最後に使用されたように、または所望の実験に対して必要なように、またユーザの同僚が以前に一度調整したように自身を調整する）。データルートないしデータに対するメモリロケーションが自動的にルーティングされる。自動支払いサービスは自動的に作動することができる（顕微鏡または使用された顕微鏡法に対するレンタル費用をユーザの口座から精算する）；とりわけレンタル期間を延長することが可能であり、そのために相応のリクエストをファシリティマネージャに送信することができ、ファシリティマネージャはこのリクエストを受諾または拒絶することができる。あるいはこのリクエストはデータバンクに送信することもできる。前記の可能性に関しては特に以下の実施例も参照されたい。

【0094】

ポジティブとネガティブな識別：この事例は、２つ以上のＮＦＣ能力のある端末機器が無線システム１の検出領域内に存在する場合に発生し得る。少なくとも１つのＮＦＣ能力のある端末機器がポジティブに識別されると直ちに、前記識別プロシージャが実行される。

【0095】

複数のポジティブな識別：この事例は、２つ以上のＮＦＣ能力のある端末機器が無線システム１の検出領域内に存在し、ポジティブとして識別される場合に発生し得る。この場合、データバンクに問い合わせすることができ、またはファシリティマネージャにどのように処置すべきかリクエストを送信することができる。その結果は例えば、全てのユーザが並行して許可される、一人のユーザが選択され、許可される、またはユーザは誰も許可されないとすることができる。後者の場合特に、メッセージがディスプレイを介して、または音響メッセージがユーザに送信され、認証を明確にするためにアドミニストレータまたはファシリティマネージャに問い合わせることが要請される。これらの実施例に関するさらなる説明は、特に以下に挙げる実施例から得られる。

【0096】

図２は、顕微鏡システムに３つの顕微鏡がある例を示す。

【0097】

さらに、上記で論じられた顕微鏡側に２つの無線システム１と２を備える構成は、複数の顕微鏡９が１つの室内に存在する場合、入力および出力機器を異なる顕微鏡にも一義的に割り当てることができるという利点を有する。このような一例が図２に示されている。例えば１つの携帯端末機器の顕微鏡アクセスポイントへの接続は一義的である。

【0098】

これは、第１の無線特性の適合によって達成することができる。すなわち特に例えば、第１の到達距離１’の適合、および／または送／受信フィールド形態、および／または一義的ＩＰアドレスと一義的ポートアドレスの使用、および／または顕微鏡側アクセスポイントの使用によって達成することができる。

【0099】

図２から分かるように、円形のフィールド（図１参照）の代わりに、特に第１の無線システム１の送受信アンテナは有利には、第１の到達距離１’のローブ形状（楕円形または卵形）のフィールド形態が得られるように構成することができる。これにより複数の顕微鏡９の第１の到達距離１’のフィールドが重ならないか、または有意には重ならず、したがって個々の顕微鏡９間のクロストークが排除される。

【0100】

このようにして、携帯電話網に類似する無線セルシステム（Funk-Wabensystem）が得られる。図１の顕微鏡９では、このシステムはとりわけ２つのセル、すなわち大きなセル（到達距離２’）と到達距離１’の格段に小さい非常に小さなセル（ナノセル）とを有する。

【0101】

携帯端末機器３と顕微鏡９との接続が行われると直ちに、２つの到達距離１’と２’の間の切り替え、より一般的には第１と第２の無線特性の間の切り替えを遮断することができる。外部の制御機器（携帯端末機器３）との目下の接続状態は、明瞭に見ることのできるＬＥＤまたは別の表示ユニットまたは顕微鏡９にあるＬＣＤディスプレイによってユーザに指示することができる。

【0102】

ナノセルを形成するためのさらなる一構成は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの使用に基づくことができる。この技術は伝統的には数メートルにしか届かず、したがって短距離にしか使用することができない。しかしながらこの技術を使用するための前提は、十分に高いデータ速度が達成されることであり、これによりユーザは顕微鏡操作をリアルタイムに感じる。

【0103】

図２に示したように、フィールド、とりわけ３つ全ての顕微鏡９の第１の到達距離１’のフィールドは、種々異なる顕微鏡９のフィールドが互いを妨害せず、これにより入／出力機器３が一義的にただ１つの顕微鏡９に接続できるように成形されている。

【0104】

ナノセルを形成するためのさらなる一構成は、アクティブアクセスポイントの使用に基づくことができる。この技術は、携帯端末機器を顕微鏡に直接的に接続することを可能にし、データ伝送速度が高いという利点を備えている。

【0105】

図３は、可能な制御および適用例を、ツリー構造の形態に示す。分かりやすくするためにこのツリー構造は、ノード３００「ｉＰａｄ用のＷｉｆｉ Ｍｉｃ」の右と左で２つの部分に分けられており、左側が図３ａに示されている。一方、右側は４つのサブツリーに分けられており、これらは図３ｂ、３ｃ、３ｄおよび３ｅに順番に図示されている。

【0106】

図３ｂのツリー構造の特徴
この特徴は以下の領域を含む：
・無線インタフェース３０６，これは以下のものに対する
○複数の機器３４１
例えばＸ，Ｙ，Ｚ調整部、顕微鏡制御部３４１Ａ
例えばランプ制御部３４１Ｂ
○入力制御機器、例えばｉＰａｄ用のアプリを記述するためのソフトウエア開発パッケージ３４２
○データ検出部３４３
検出されたデータは制御ユニット、例えばｉＰａｄに直接書き込まれる、３４３Ａ
データは設けられた外部機器、例えばＮＡＳまたは他のメモリに直接書き込まれる、３４３Ｂ
○統一的データフォーマット
例えばデータ交換のためのＸＭＬファイル、３４４Ａ
例えば画像データ用のＯＭＥ．ＴＩＦ、３４４Ｂ
データバンク用のエクスポートインタフェース、３４４Ｃ
○同時のマルチユーザ、３４５
接続されたユーザの一人はマスターである、３４６
マスターは全ての顕微鏡制御を行う、３４６Ａ
マスターは他のユーザを参加させることができる、３４６Ｂ
他のユーザのアクセスは制限されている、３４６Ｃ
複数のユーザ、３４７
制限されたアクセス権限、３４７Ａ
マスターによる制御、３４７Ｂ
例えば画像を受信することができる、３４７Ｃ
プレゼンテーション、トレーニング等に有用である、３４８。

【0107】

図３ｃのツリー構造の特徴
・自動プロセスセッティング３０７
○各ユーザは、自分の固有の顕微鏡データプロフィールを使用することができる；このプロフィールは、制御機器、例えばｉＰａｄまたは外部データバンクに記憶される、３４９
顕微鏡を自動的に、ユーザによって最後に設定されたように、またはそれぞれの実験が必要とするように設定することができる、３５０
例えば光源３５０Ａ
例えばフィルタ、ＡＯＴＦ、ＡＯＢＳ等、３５０Ｂ
例えばステージ位置、３５０Ｃ
例えばＺ位置、３５０Ｄ
その他、３５０Ｅ
顕微鏡を別のデータプロフィールに切り替える、３５１
各ユーザは、種々の顕微鏡ユーザプロフィールを作成し、処理し、記憶することができる；顕微鏡はユーザのセッティングをマウスクリックにより変更することができる、３５１Ａ
自動プロセス切り替え、３５２
新規のユーザが自分の無線機器により接続すると直ちに、顕微鏡はセッティングを受け取り、自動的に調整することができる、３５２Ａ
ユーザが顕微鏡を去ると、接続が解除される；最後の顕微鏡セッティングが記憶される；任意で顕微鏡は基本状態に戻ることができ、このことは後のユーザに、前任者のセッティングを推測することを許さない、３５２Ｂ。

【0108】

図３ｄのツリー構造の特徴
・セキュリティ３０８
○顕微鏡を制御するためのデータプロフィールは、パスワードで保護することができる、３５３
○無線接続された機器間のデータ流を暗号化することができる、３５４
○無線制御の下で検出された画像データを暗号化することができる、３５５
○ユーザ権限（顕微鏡の制御および使用に関する権限）はファシリティマネージャにより設定することができる、３５６
ユーザ権限に応じて、選択されたユーザに対しては顕微鏡の使用を許可しないこともできる、３５６Ａ。

【0109】

図３ｅのツリー構造の特徴
・記録３０９
○顕微鏡または外部機器と接続されたユーザのセッションは記録することができる、３５７
時間（継続時間）３５７Ａ
名前３５７Ｂ
セッションの開始と終了３５７Ｃ
使用された機器（例えばどのレーザが使用されたか等）、３５７Ｄ
その他、３５７Ｅ
○顕微鏡レンタル（レンタル顕微鏡）、３５８
顕微鏡プロバイダは、プロトコルデータ（ログファイル）の分析にしたがいコストを決定することができる、３５８Ａ
○ログファイルは記憶することができる、３５９
プロバイダＰＣに、３５９Ａ
接続された制御機器に、３５９Ｂ
○データベースに記憶することができる、３６０。

【0110】

図３ａのツリー構造の特徴（下から上へ）
・音声制御と記録、３０５
○顕微鏡は音声制御によって、接続された無線機器を使用して制御される、３３９
○話された語は記録される、３４０
・ハードウエアと組み合わせた接触感知性機器（タッチデバイス）、３０４
○ボタン／キーを押圧し、入力機器上のエリアにタッチする、３３６
○複数のボタン／キーを押圧し、入力機器の接触感知性のエリアをタッピングする、３３７
○機器／機器エレメント（例えば顕微鏡のＺ−調整部）を回し、入力機器のエリアにタッチする、３３８

【0111】

・接触感知性機器のためのジェスチャー制御、３０３
○１本の指に基づく、３２６
○２本の指に基づく、３２７
○３本の指に基づく、３２８
○４本の指に基づく、３２９
○５本の指に基づく、３３０
○片手の指に基づく、３３１
○両手の指に基づく、３３２
無線で接続された２つの入力機器が必要、３３２Ａ
○ディスプレイ上でのタッピング／マルチタッピング、３３３
例えばマウスクリックのシミュレーション、３３３Ａ
○ディスプレイ上でのスイープ、３３４
例えば画像フィールド内で顕微鏡ステージを移動させるために、３３４Ａ
○ディスプレイ上で指を動かす、３３５
例えば顕微鏡ステージを移動させるために、３３５Ａ
○ジェスチャーと、何らかの機械ユニット、例えばＺ−駆動ボタンにおけるタッチとの組合せ、
○ユーザに対して、特に身障者の場合には身障者により実行可能な代わりのジェスチャーを可能にするために、ユーザおよびその電動的手段に個別に適合されたジェスチャー。

【0112】

・制御インタフェース、３０２
○ＷＬＡＮ、ＩＥＥＥ規格、例えば８０２．１１．ｉ等、３１８
○Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、３１９
○アダプタへのＵＳＢインタフェース、３２０
○ＷＥＣＡ互換機器、３２１
○ＧＳＭ（登録商標）規格をサポートする機器、３２２
○ＧＰＲＳ規格をサポートする機器、３２３
○アクセスポイント、３２４
○ライカ内部の制御インタフェース、３２５
○付加的な無線制御インタフェースまたはアダプタ等。

【0113】

・制御機器、３０１
○ｉＰａｄ、３１０
○ｉＰｈｏｎｅ、３１１
○アンドロイド、３１２
○タブレットＰＣ、３１３
○ライカ社機器、例えばＳｍａｒｔＭｏｖｅ（登録商標）等、３１４
○タッチパネル、３１５
○Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈキーボード、３１６
○付加的な無線機器、３１７。

【0114】

図４は、顕微鏡システム（ファシリティ）にある３つの顕微鏡との相互通信のための機器構成を概略的に示す。

【0115】

顕微鏡９を制御するためにユーザは携帯端末機器、例えば図示のｉＰａｄ１１、携帯システム１２またはブラックベリー１３を使用し、ユーザは、自分の携帯端末機器により、第１の（短い）到達距離１０を備える無線網を介して顕微鏡９にログインする。ファシリティマネージャ４０がユーザキー５０を付与し、これによりユーザはログインすることにより自分に割り当てられた顕微鏡を借り受ける。ユーザに割り当てられたキー（ユーザキー）はそれぞれ１４により示されている。このようなシステムにより、例えば使用時間のコスト決済をファシリティマネージャ４０によって行うことができる。顕微鏡９は顕微鏡ファシリティインフラストラクチャ７０と、その第２の（大きな）到達距離の無線網１８を介しても、通常のケーブルＬＡＮ１７を介しても接続することができる。顕微鏡ファシリティインフラストラクチャ７０は、以下のコンポーネントを含む。すなわち、アプリケーションサーバ３０、ファシリティインフラストラクチャ４５（すなわち顕微鏡システムのインフラストラクチャを提供するための計算能力）およびデータメモリ２０である。

【0116】

生成されたデータはデータメモリ２０に、無線（無線網１８）を介しても、ケーブルＬＡＮ１７を介しても到達することができる。データの分析は顕微鏡システム内で、データ分析ステーション６０において行うことができる。あるいはまたはそれに加えて、データはグローバルウェブ１６（その間にはファイアウォール８０が接続されている）に供給され、これにより、顕微鏡システムの外部で処理および分析を行う。

【0117】

図５は、外部ＷＬＡＮおよび顕微鏡内部ＷＬＡＮによる顕微鏡通信を概略的に示す図である。このために顕微鏡９は、少なくとも２つのワイヤレスＬＡＮ（ＷＬＡＮ）構成群１０と１８によって拡張され、少なくとも１つの構成群、ここでは１０が顕微鏡内部ＷＬＡＮサーバを提供し、一方、少なくとも１つの別の構成群、ここでは１８は既存の外部ＷＬＡＮネットワーク５に接続することができる。

【0118】

顕微鏡固有のＷＬＡＮサービスを提供する構成群１０は、外部無線機器４、６または７に接続するために使用される。顕微鏡固有のＷＬＡＮサービスにより、障害のない最大の通信速度が保証される。無線システム１０と１８は、接続可能なＷＬＡＮ機器４，６，７ないし外部ＷＬＡＮネットワーク５と無線通信するためにアンテナ１５を有し、後者のコンポーネントもアンテナ１５を有する。

【0119】

顕微鏡固有のＷＬＡＮサービスに接続可能なＷＬＡＮ機器は、例えば以下の構成群とすることができる：
・外部機器４、例えばｉＰａｄ、ｉＰｈｏｎｅ、タブレットＰＣ、ラップトップ、スマートフォン、専用タッチパネル等。
・対象物のＸ，Ｙ，Ｚ−位置を変更するためのＬｅｉｃａ−Ｓｍａｒｔｍｏｖｅ（登録商標）６、およびディスプレイ付きのそのようなＬｅｉｃａ−Ｓｍａｒｔｍｏｖｅ７
・薬品をプレパラートに注入するためのロボット、
・試料を交換するためのロボット。

【0120】

外部ＷＬＡＮ構成群は、顕微鏡の製造業者からも、サードパーティプロバイダからも無線で接続することができる。なぜなら使用されるＷＬＡＮプロトコルによって、規格に対する１００％互換性が保証されているからである。

【0121】

タッチパネルを備えるとりわけ入／出力エレメント（例えばｉＰａｄ）は、高速で直接的な顕微鏡固有ＷＬＡＮサービス接続の恩恵を受ける。顕微鏡アクチュエータとのより直接的な通信によって、完全に新規の制御、例えばジェスチャー制御（以下、各タッチパッド入力はジェスチャーとして理解される）を顕微鏡に組み込むことができる。

【0122】

図６は、図５の機器構成を前提にした、可能な中央データマネージャとの通信を示す図である。図５と同様に顕微鏡９は、顕微鏡内部のＷＬＡＮ１０と、普通の（通常の）ＷＬＡＮに接続するための無線網１８とを有する。外部機器として携帯端末機器（ｉＰａｄ）３とＬｅｉｃａ−Ｓｍａｒｔｍｏｖｅ６が例として示されている。外部のＷＬＡＮネットワーク１８は、ファシリティ、実験室等と、すなわち上記形式の１つまたは複数の顕微鏡９を有する顕微鏡システム９０と無線接続している。２つの無線システム１０と１８には、通信のために、中央データマネージャ１００がＷＬＡＮマネージャ１０７と１０８を介して装備されている。以下、中央データマネージャ１００のコンポーネントの作動の仕方をより詳細に説明する。

【0123】

外部機器のためのＷＬＡＮマネージャ１０８は、標準プロトコル（例えばＩＥＥＥ８０２．１１からＩＥＥＥ８０２．１１ｎ、またはより新しいもの）に基づき接続と通信を処理する。これにより現在でもすでに、６００ＭＢ／ｓ（ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ）までのデータ伝送速度が保証されている。外部の入／出力ユニット、例えばｉＰａｄ３は、この規格をサポートし、顕微鏡９との通信を許可する。とりわけＷＬＡＮマネージャはアクセスポイントを管理することができ、とりわけ顕微鏡に一義的に割り当てられたアクセスポイント名の発行のようなアクセスポイントの設定を管理することができる。

【0124】

その後、受信されたデータは、サービスマネージャ１０９を通過する。このマネージャ１０９は、最も必要な基本検査（例えばログインプロセス）を提供する。さらにこのマネージャは、コンテンツサービスを介して内部および外部リソースの使用可能性を検査する（例えば顕微鏡が準備されているか否か、または外部データメモリが使用可能か否か）。バージョンサービスによって、顕微鏡で使用可能なファームウエアバージョンを、外部入／出力機器およびそのプログラムによって予期されるバージョンと置換することができる。ワークフローサービスは、顕微鏡上で実行されるべきアプリケーションがそもそも可能であるか否か（例えば実験に必要なハードウエア（例えば特定のレーザ波長）がそもそも使用可能であるか否か）を検査する。ＱＡ（品質保証）サービスは、クオリティに対して必要なパラメータが保証されるようにする（例えばコンポーネントの運転継続時間が測定のクオリティに対して非常に重要である場合には、ランプが古すぎないか？ ランプが間もなく焼き切れないか？）。

【0125】

サービスマネージャ１０９はさらに、アプリケーションモジュール１１５のロードおよび準備も行う。ここでアプリケーションモジュールは、顕微鏡にロードすることができ、そこで一時的または持続的にメモリに留まるアプリ１１５である。これらのアプリは、デバイスマネージャ１１６に直接アクセスし、ハードウエアを直接制御することによって、アプリケーション実行の全体を制御する。したがってこれらのアプリ１１５は、顕微鏡にロードされ、これにより顕微鏡の可能性を拡張する（スマート顕微鏡）。ここで直接制御可能な顕微鏡コンポーネントは、例えばランプ１３０、モータ１３１（例えば顕微鏡ステージ用または焦点駆動部用）およびフィルタホイール１３２である。

【0126】

さらにサービスマネージャ１０９は、特定のデータ出力プラグイン（Plug-In）をロードすることができる。 これらのプラグインは、エクスポートフォーマットＣＡＭ１２０での特定のデータ出力フォーマットを生成する。種々のプラグインによって、種々のデータ出力フォーマット（例えばOME.TIF画像）（ＯＭＥ＝Open Microscopy Environment）またはＪＰＧ２０００圧縮画像を生成することができる。ハードウエア側に埋め込むことにより、このようなプラグインモジュールをハードウエアでサポートして非常に高速に実行することができる。さらなる一構成では、プラグインがＣＡＭ（ＣＡＭ＝Computer Aided Microscopy）情報もネットワークに送信する。さらなる一構成では、プラグインが標準ウェブサーバを提供する。

【0127】

さらにサービスマネージャ１０９は、顕微鏡でのプロセス切り替え（ＶＵＳ１２２）を行う。すなわちサービスマネージャは、ユーザのｉＰａｄ３から、顕微鏡に対して必要な調整データ（対物レンズ、ステージ位置、レーザ強度等）を含む情報を受け取る。ユーザが顕微鏡にログインすると直ちに、プロセス切り替えが制御ファイルを介して行われ、顕微鏡はユーザの必要性に自動的に調整される。

【0128】

セキュリティマネージャ１１０は、顕微鏡およびその構成群での所要の使用許可を行う。さらにデータ流（外部の構成群との無線経路での通信）を暗号化することができる。それぞれのセッティング（許可）は、ポリシードキュメント１１１により記述される。ポリシーはファシリティマネージャにより設定することができ、ＷＬＡＮ１０（または１８）とファシリティネットワーク９０を介して顕微鏡にロードすることができる。この措置により、顕微鏡の作動時間および使用をファシリティマネージャにより監視し、最終的にコスト精算することができる（レンタル顕微鏡）。

【0129】

これは適用に応じて、アプリケーションマネージャ１１２または入／出力マネージャ１１３を介してさらに継続される。ユーザが特定の自動実行型アプリケーションだけを顕微鏡でスタートさせたい場合、アプリケーションマネージャ１１２が呼び出される。次にアプリケーションマネージャ１１２は、所望のアプリケーションモジュール（アプリ１１５）の１つをロードし、これを直接実行する。

【0130】

ユーザが外部入／出力機器（例えばｉＰａｄ３）により所定のセッティングを顕微鏡で行いたいという別の場合、入力は入／出力マネージャ１１３を介してジェスチャーマネージャ１１４へ進む。

【0131】

ジェスチャーマネージャ１１４は、ジェスチャーインタープリタである。したがってジェスチャーマネージャは、ユーザが自分の入力システム（例えばｉＰａｄ３）のタッチパッド上で実行する種々のジェスチャーをハードウエアコマンドに直接変換することができる。例えば２本の指のピンチアウトにより、通常のようにｉＰａｄ上でソフトウエアによる拡大が達成されるのではなく、これをハードウエア変更に直接変換することができる。すなわち例えば実際のズームインまたは対物レンズ交換が行われる。したがって２本の指によるスワイプはステージ運動を直接開始させ、これは画像セグメントを完全な一画像幅および／または画像高さだけＸ、Ｙ方向に運動させる。タッチパッド上の回転運動は、画像のハードウエアによる回転に変換されることとなる（例えばビーム回転のためのＳＰ５におけるダブルプリズムの直接制御により）。

【0132】

ジェスチャー制御は、ＰＣ（マウスによるスワイプ）およびタッチパネル（指によるスワイプ）においてすでに公知である。しかしながらここでは、ジェスチャーがハードウエアに直接変換される。

【0133】

ジェスチャーマネージャ１１４は、デバイスマネージャ１１６に直接アクセスし、これによりハードウエアを直接制御することができる。

【0134】

これに対して入力機器、例えばＬｅｉｃａ−Ｓｍａｒｔｍｏｖｅ６等により直接入力が行われるべき場合には、入／出力マネージャ１１３が、ジェスチャーマネージャ１１４をジャンプしてデバイスマネージャ１１６を直接呼び出すことができる。

【0135】

デバイスマネージャ１１６が制御する全ての顕微鏡コンポーネントないし構成群（例えばレーザ、ランプ、ステージ、Ｚ位置、フィルタ、フィルタホイール等）は、直ちにそして持続的に状態フィードバックを、ＷＬＡＮを介して接続された外部機器にフィードバックする。この高速のフィードバックによって初めて制御ループが形成され、顕微鏡でのプロセスを、外部機器を介して合理的に制御することができる。

【0136】

１つの例外は、結像エレメントの構成群（例えばカメラ）である。これらのエレメントは、それらのデータをエクスポータ１１９による高速ストリームを介してフィードバックする（ストリーミングサーバ）。ここでデータ流は、画像を適切にモデリングする１つまたは複数のフィルタを通過し、それから出力機器にストリーミングされる。とりわけＰＳＦ（点広がり関数）をレジスタ１２１にダウンロードすることができ、このＰＳＦにより画像データをほぼリアルタイムで、マニピュレータ１１８（ノイズ除去、デコンボリューションおよびフィルタリングのための「プログラム可能フィルタカーネル」）において逆畳み込み（entfaltet）することができる。

【0137】

さらにエクスポータ１１９の画像データ出力サービスをロード可能なプラグインによって、画像データ出力サービスが所望の出力フォーマット、例えばOME.TIF画像を形成するように、または画像データがデータバンクに供給されるように（ＬＩＭＳ＝Laboratory Image Management System）調整することができる。さらにプラグインは、さらなるデータ（例えばＣＡＭコマンド）が出力されるか否かを設定する。

【0138】

画像マネージャ１１７（イメージマネージャ）は、使用可能な機器（共焦点顕微鏡、顕微鏡カメラ、ＰＭＴ（光倍増管））から画像を選択し、これを画像処理のために（例えばノイズ除去、フィルタリング等のために）マニピュレータ１１８に供給する。ＰＭＴのような外部機器も、付加的にデバイスマネージャ１１６（機器マネージャ）により制御することができる。

【0139】

画像データ出力サービスは、そのデータ流をＷＬＡＮ−２、１０上で接続された機器に出力する（ｉＰａｄ３上での画像ライブストリーム）だけでなく、これに並行してＷＬＡＮ−１、１８を介してファシリティ９０のＷＬＡＮにも出力する。したがってデータは、外部のデータメモリ２０にもストリーミングすることができる。

【0140】

ここではデータ記憶のための正確な場所をファシリティマネージャにより設定することができる。これはファシリティマネージャがそのためのデータを、ＷＬＡＮ−１、１８を介して、関与する顕微鏡のサービスマネージャ１０９に伝送することにより行われる。

【0141】

したがってファシリティマネージャ４０（図４参照）は、ユーザに１つまたは複数の顕微鏡９を割り当てることができ、これらの顕微鏡によりユーザは作業することができる。同時にファシリティマネージャは、顕微鏡に画像データ用の特定のメモリスペースを割り当てる。ユーザが、自分に割り当てられた顕微鏡９に無線でログインすれば、ユーザは直ちに実験を開始することができる。

【0142】

図７は、第１の無線システム１と第２の無線システム２を備える顕微鏡９と、携帯端末機器３と、外部ＷＬＡＮネットワーク５とを有する顕微鏡システムを概略的に示す。このシステムの作用の仕方と構成については、図５の説明を参照されたい。ここでも、とりわけ到達距離の短い／制限された無線システム１は、「自立的」無線システムとして入／出力機器３、ここではｉＰａｄと通信するように構成されている。一方、第２の無線システム、とりわけ到達距離の大きな無線システムは、例えばファシリティ／データセンタ、とりわけ図４のインフラストラクチャ７０の外部ＷＬＡＮネットワーク５の別の無線システムと通信するように構成されている。

【0143】

しかし顕微鏡を制御するために２つの端末機器、ここでは２つのｉＰａｄを備える、図７に類似の一構成では、右のｉＰａｄと左のｉＰａｄが顕微鏡の異なる領域を制御し、ユーザが顕微鏡を両手で制御することが可能になる。したがって例えば右手でズーミングを行い、左手でステージを移動させることができる。

【0144】

有利な特徴の要約
・ＬＥＤまたはその代わりの表示エレメント、例えば液晶ディスプレイによる顕微鏡の接続状態の一義的表示。

【0145】

・顕微鏡に少なくとも２つのＷＬＡＮインタフェースを装備し、それらの少なくとも１つは外部のＷＬＡＮネットワークに接続されるのではなく、顕微鏡制御エレメントとの通信を引き受けること。これは特に、顕微鏡に組み込まれたアクセスポイントとすることができる。

【0146】

・ポリシーによる顕微鏡での許可された適用の設定、ポリシーはネットワークにより顕微鏡に伝送される。

【0147】

・ポリシーによるデータ暗号化度の設定、ポリシーはネットワークを介して顕微鏡に伝送することができる。

【0148】

・相応の制御ファイル（ＶＵＳ１２２）を顕微鏡に伝送することによる顕微鏡の自動プロセス切り替え。

【0149】

・顕微鏡エレメントと作動時間を外部コントローラ（例えばファシリティマネージャ）によりＷＬＡＮを介して監視すること。

【0150】

・全て普通のＷＬＡＮ入力機器、例えばｉＰａｄ、ｉＰｈｏｂｅ、携帯電話、タッチデバイス、タブレットＰＣ、ラップトップが無線で顕微鏡に接続されること。

【0151】

・アクチュエータの状態を、無線で制御デバイスに高速にフィードバックすること。

【0152】

・顕微鏡データがストリーミングされる場所を外部コントローラ（例えばファシリティマネージャ）によりＷＬＡＮで設定すること。

【0153】

・専用アプリを顕微鏡に、外部コントローラにより（例えばファシリティマネージャまたはユーザにより）ＷＬＡＮで直接アップロードすること。

【0154】

・専用のＰＳＦを顕微鏡に、外部コントローラにより（例えばファシリティマネージャまたはユーザにより）ＷＬＡＮで、オンラインデコンボリューションの目的で直接アップロードすること。

【0155】

・専用のデータ出力プラグインを顕微鏡に、外部コントローラにより（例えばファシリティマネージャまたはユーザにより）ＷＬＡＮで、所期のデータ出力（例えばOME.TIF）の目的で直接アップロードすること。

【0156】

・例えばｉＰａｄ上のジェスチャーおよびタッチ入力を、ジェスチャーマネージャにより対応のハードウエア応答に直接変換することによって解釈（ないし解読）すること。

【0157】

・特定の顕微鏡エレメントの使用および使用時間に関して、清算（レンタル顕微鏡）または品質保証措置（保守間隔）の目的でデータ交換すること。

【0158】

・１本、２本、３本、４本または５本の指によるジェスチャーによって顕微鏡のハードウエアを直接制御すること。指は、タッチパッド上に同時に置かれ、所定の運動を実行する。

【0159】

・直接的なハードウエア変換を用いた、タッチパッド上でのＸおよびＹ方向の指の運動によるステージ運動。

【0160】

・タッチパッド（例えばｉＰａｄ）上で例えば１本または２本の指を所定の方向にスワイプ運動することによる大きな変化（画像サイズに対応する）でのステージ運動。

【0161】

・タッチパッド（例えばｉＰａｄ）上で２本の指をピンチアウトすることによる対物レンズ交換、これによりプレパラートへのズームインまたはズームアウトが行われる。

【0162】

・共焦点顕微鏡において走査ビームの偏向を、タッチパッド（例えばｉＰａｄ）上で２本の指をピンチアウトすることによって調整することによるズームインまたはズームアウト。

【0163】

・タッチパッド（例えばｉＰａｄ）上で２本の指を回転運動することによる、例えばＳＰ５においてはダブルプリズムの回転によるビーム軸の回転。

【0164】

・タッチパッド（例えばｉＰａｄ）上で１本の指を上げ下げすることによる明度の調整。

【0165】

・タッチパッド（例えばｉＰａｄ）上で１本の指を上げ下げすることによるＺ位置の変更。

【0166】

・タッチパッド（例えばｉＰａｄ）上で１本または２本または３本の指をダブルタッピングすることによる、顕微鏡でのプロセス切り替えの開始。

【0167】

・無線接続された端末機器（例えばｉＰａｄ）への、顕微鏡により生成される画像データの直接的ストリーミング。

【0168】

・外部ストレージへの、顕微鏡により生成される画像データの直接的並列ストリーミング。

【0169】

・認可された構成部材を前もって使用許可した後、顕微鏡の構成部材への制限的なユーザログイン（例えば白色レーザの使用は許されないが、他の全てのレーザは使用できる）。

【0170】

・制御機器（例えばｉＰａｄ）またはファシリティマネージャにおける顕微鏡の最後の状態（セッティング）を、次のログインの際に顕微鏡の状態を再構築するために記憶すること。

【0171】

有利な構成（より詳細）は以下のとおりである：
・少なくとも２つのＷＬＡＮネットワークが顕微鏡に組み込まれており、当該ＷＬＡＮネットワークの少なくとも１つはＷＬＡＮサービスとして機能し、かつ自立的ＷＬＡＮネットワークとして動作し、当該ＷＬＡＮネットワークには少なくとも１つの入／出力機器、好ましくはｉＰａｄ、ｉＰｈｏｎｅ、タブレットＰＣ、ラップトップが直接ログインすることができ、その際に他方のネットワークに頼ることはなく、顕微鏡は少なくとも１つのさらなるＷＬＡＮ接続を含み、該さらなるＷＬＡＮ接続により、「通常の」外部のＷＬＡＮネットワークと、これが顕微鏡環境において提供されている場合には通信することができる、ことを特徴とする。

【0172】

・専用に適合された（例えばファームウエアにより）ジェスチャーマネージャにより、ジェスチャーのハードウエア応答への直接的変換が可能である（タッチディスプレイ上でのタッチ、指のスワイプ、複数の指の使用、ディスプレイ上でのダブルタッピング）、ことを特徴とする。

【0173】

・ジェスチャーマネージャが、ディスプレイ上でのＸ、Ｙ方向の指の接触運動を、顕微鏡ステージハードウエアに直接リンクし、これにより顕微鏡ステージのＸ、Ｙ方向での運動が可能になる、ことを特徴とする。

【0174】

・ジェスチャーマネージャが、ディスプレイ上でのＸ、Ｙ方向の指の接触運動を、顕微鏡のＺ駆動部ハードウエア（例えばＺ−ガルバノメータ）に直接リンクし、これにより顕微鏡のＺ位置の変更可が可能になる、ことを特徴とする。

【0175】

・ジェスチャーマネージャが、ディスプレイ上でのＸ、Ｙ方向の指の接触運動を、顕微鏡照明ハードウエア（例えばレーザ）に直接リンクし、これにより顕微鏡の光強度の変更が可能になる、ことを特徴とする。

【0176】

・ジェスチャーマネージャによって、ディスプレイ上でのＸ、Ｙ方向の２本指の接触運動が、２本の指がタッチディスプレイに載置された後、互いに広げられると、または共に摘ままれると、顕微鏡ハードウエアに直接フィードバックされ、ハードウエアに基づくズームが実行される、ことを特徴とする。

【0177】

・ジェスチャーマネージャによって、ディスプレイ上でのＸ、Ｙ方向の２本指の接触運動が、２本の指がタッチディスプレイ上に載置された後、円形に回転されると（コンパスの場合ように）、顕微鏡ハードウエアに直接フィードバックされ、ハードウエアに基づく画像面の回転が実行される、ことを特徴とする。

【0178】

・ジェスチャーマネージャが、１本、２本または複数の指の接触タッピング運動（所定の時間間隔での１回タッピング、２回タッピング、多数回タッピング）を、対応のハードウエア応答、例えばシャッタのスイッチオンおよびオフに伝達する、ことを特徴とする。

【0179】

・ジェスチャーマネージャは、所定のタッチスクリーン運動を所定のハードウエア変更に変換するように容易に再プログラミングすることができる（例えばジェスチャーを右利きまたは左利きに適合する目的で、例えば触覚の制限されたヒト（障害者）が、自分に可能なジェスチャーによって顕微鏡を操作できるようにするため、例えば他のハードウエア（例えばフィルタホイール）をジェスチャーで制御できるようにするため）、ことを特徴とする。

【0180】

・顕微鏡に組み込まれたＷＬＡＮネットワークの少なくとも１つの入／出力データを、ソフトウエアベース（例えばファームウエア）のサービスマネージャによって、入／出力機器、好ましくはｉＰａｄ、ｉＰｈｏｎｅ、タブレットＰＣ、ラップトップに対する、パスワードコントロールされたアクセス認証（ログイン）を行うことができるように処理する、ことを特徴とする。

【0181】

・ログインプロセスに続いて任意でまたは自動的に顕微鏡のプロセス切り替えが行われ、実験に対して必要な全ての顕微鏡セッティングが自動的に調整される、ことを特徴とする。

【0182】

・ログインプロセスに続いて任意でまたは自動的に顕微鏡のプロセス切り替えが行われ、全ての顕微鏡セッティングが該当するユーザにより最後に使用されたセッティングに再びリセットされる、ことを特徴とする。

【0183】

・ログインプロセスに続いて任意でまたは自動的に顕微鏡のプロセス切り替えが行われ、全ての顕微鏡セッティングが、データファイルに記憶されているセッティングにリセットされ、このデータファイルは、ユーザにより自分の入／出力機器、好ましくはｉＰａｄ、ｉＰｈｏｎｅ、タブレットＰＣ、ラップトップを介して、またはファシリティマネージャによりＷＬＡＮを介してサービスマネージャに手動でまたは自動的に伝送される、ことを特徴とする。

【0184】

・画像データの出力フォーマットを、ロード可能なプラグインによって適合することができ、これにより顕微鏡が外部エレメントにストリーミングする画像データが、例えばOME.TIF画像を出力することによって必要条件に適合され得る、ことを特徴とする。

【0185】

・画像データの出力フォーマットを、ロード可能なプラグインによって適合することができ、これにより顕微鏡が外部エレメントにストリーミングする画像データが、記録プロセスのメタデータ（例えば画像記録の時計時間、現在のレーザ強度、チャネルの数）も含むようする、ことを特徴とする。

【0186】

・画像データの出力フォーマットを、ロード可能なプラグインによって、画像が成功裏に記憶されるとＣＡＭコマンドが出力されるように適合することができ、このＣＡＭコマンドではネットワークのクライアントに、画像が現在どこに記憶されているかが通知される、ことを特徴とする。

【0187】

・顕微鏡に組み込まれたＷＬＡＮネットワークの少なくとも１つの入／出力データが、ソフトウエアベース（例えばファームウエア）のサービスマネージャによって処理され、これにより内部および外部リソースの使用可能性を検出することのできるコンテンツ検査を実行できる、ことを特徴とする。

【0188】

・顕微鏡に組み込まれたＷＬＡＮネットワークの少なくとも１つの入／出力データが、ソフトウエアベース（例えばファームウエア）のサービスマネージャによって処理され、これにより特定のアプリケーションが顕微鏡によって実行しようと望む必要条件と同期するためにバージョン検査を実行できる、ことを特徴とする。

【0189】

・顕微鏡に組み込まれたＷＬＡＮネットワークの少なくとも１つの入／出力データが、ソフトウエアベース（例えばファームウエア）のサービスマネージャによって処理され、これにより関連の顕微鏡構成群（例えばレーザ）の作動時間および作動頻度を、ＷＬＡＮを介して中央ステーション（例えば企業）に通知することができるようにして品質保証を実行できる、ことを特徴とする。

【0190】

・顕微鏡がセキュリティマネージャを含んでおり、このセキュリティマネージャは、顕微鏡および顕微鏡の個々の構成部材へのアクセス権限を、ファシリティマネージャにより許可された、特定のユーザに対する顕微鏡へのアクセスのために設定し、これにより、顕微鏡および／または顕微鏡の個々のコンポーネントの使用時間を測定し、顕微鏡および／または顕微鏡の特定に部分の使用に対する料金をユーザに対して請求できるようにする（レンタル顕微鏡）、ことを特徴とする。

【0191】

・顕微鏡がセキュリティマネージャを含んでおり、このセキュリティマネージャは、ＷＬＡＮシステム間で交換されるデータを適切に暗号化し、これにより第三者によるデータの盗み見を困難にする、ことを特徴とする。

【0192】

・顕微鏡がセキュリティマネージャを含んでおり、このセキュリティマネージャはポリシードキュメントを含んでおり、このポリシードキュメントをファシリティマネージャによってＷＬＡＮを介して交換することができ、当該ポリシードキュメントは、顕微鏡および／または顕微鏡の個々の部分の操作並びにデータ暗号化に関する権限を含む、ことを特徴とする。

【0193】

・１つまたは複数のハードウエアアプリの形態の完成したハードウエアアプリケーションを顕微鏡にロードすることができ、これにより当該アプリケーションを中央でファシリティマネージャによってスタートさせ、実行され、監視できるようにする、ことを特徴とする。

【0194】

・１つまたは複数のハードウエアアプリの形態の完成したハードウエアアプリケーションを顕微鏡に、当該アプリケーションが中央でユーザにより自分の入／出力機器、好ましくはｉＰａｄ、ｉＰｈｏｎｅ、タブレットＰＣ、ラップトップからスタートされ、実行され、監視できるようにロードすることができる、ことを特徴とする。

【0195】

・ハードウエア状態の各変更を、デバイスマネージャを介して非常に高速に、ＷＬＡＮで接続された端末機にフィードバックできる、ことを特徴とする。

【0196】

・デバイスマネージャを介して、データがジェスチャーにより入力されない（例えばＳｍａｒｔｍｏｖｅ、液体を導入するための、または試料を交換するためのロボット）他の構成群（例えばフィルタ、モータ、ランプ）も、ジェスチャーマネージャがバイパスされるようにして直接制御できる、ことを特徴とする。

【0197】

・結像システム（例えばカメラ）からのデータを、専用の非常に高速のストリーミングサービスを介して、ＷＬＡＮで接続されたエレメント（例えばｉＰａｄのディスプレイ；データストレージ）に伝送することができる、ことを特徴とする。

【0198】

・結像システム（例えばカメラ）からのデータが、伝送（データのストリーミング）前に、少なくとも１つのハードウエアフィルタを通過し、このハードウエアフィルタにおいて画像を所期のように変更することができる、ことを特徴とする。

【0199】

・結像システム（例えばカメラ）からのデータが、伝送（データのストリーミング）前に、少なくとも１つのハードウエアフィルタを通過し、このハードウエアフィルタは、メモリを介してＷＬＡＮでロード可能なＰＳＦ（点広がり関数）にアクセスすることができ、これによりこのハードウエアフィルタが「リアルタイムの」デコンボリューションを実行できる、ことを特徴とする。

【0200】

・結像システム（例えばカメラ）からのデータが、伝送（データのストリーミング）前に、ユーザにより制御され選択された少なくとも１つのハードウエアフィルタを通過し、これにより例えば画像のデノイジング（ノイズ除去）を行う、ことを特徴とする。

【符号の説明】

【0201】

１ 第１の無線特性の無線システム
１’ 第１の到達距離
２ 第２の無線特性の無線システム
２’ 第２の到達距離
３ 携帯端末機器、ｉＰａｄ
４ 外部機器
５ 外部ＷＬＡＮネットワーク
６ 外部機器
７ 外部機器
９ 顕微鏡
１０ 第１の到達距離の無線網、顕微鏡内部のＷＬＡＮ用の構成群
１１ 携帯端末機器
１２ 携帯端末機器
１３ 携帯端末機器
１４ ユーザキー
１５ アンテナ
１６ グローバルＷｅｂ
１７ ケーブルＬＡＮ
１８ 第２の到達距離の無線網、顕微鏡外部のＷＬＡＮ用の構成群
２０ データメモリ
３０ アプリケーションサーバ
４０ ファシリティマネージャ
４５ ファシリティインフラストラクチャ
５０ ユーザキー
６０ データ分析ステーション
７０ 顕微鏡ファシリティインフラストラクチャ
８０ ファイアウォール
９０ 顕微鏡システム、ファシリティネットワーク
１００ 中央データマネージャ
１０７ ＷＬＡＮ−１−マネージャ
１０８ ＷＬＡＮ−２−マネージャ
１０９ サービスマネージャ
１１０ セキュリティマネージャ
１１１ ポリシードキュメント
１１２ アプリマネージャ
１１３ 入／出力マネージャ
１１４ ジェスチャーマネージャ
１１５ アプリ、アプリケーションモジュール
１１６ デバイスマネージャ
１１７ 画像マネージャ
１１８ マニピュレータ
１１９ エクスポータ
１２０ 出力フォーマット／ＣＡＭ
１２１ レジスタ
１２２ ＶＵＳ（プロセス切り替え）制御ファイル
１３０ ランプ
１３１ モータ
１３２ フィルタホイール
３００〜３６０ 可能な制御および適用ステップ

【図1】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【図3c】

【図3d】

【図3e】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】