JP2013243665A - 周期制御信号を発生するための回路および方法、ならびに顕微鏡および顕微鏡を制御するための方法 - Google Patents

Abstract

【課題】周期制御信号を発生するための回路および方法の提供。
【解決手段】複数の制御信号をできるだけ柔軟に発生できるよう、特に顕微鏡用の周期制御信号を発生するための回路であって、少なくとも２つの相互に位相シフトされた制御信号を発生し出力するように構成される回路は、回路（２）が複数の発生回路（１）を有し、個々の発生回路（１）が、回路（２）によって出力される各制御信号（PULSE_OUT）用に設けられ、各発生回路（１）が、位相シフトを定義する位相値を記憶するための位相値メモリ（４）を有し、起動入力部（６）を有し、かつ起動入力部（６）への起動レベルの印加に応じて、位相値によって定義された量だけ位相シフトされる制御信号（PULSE_OUT）を発生し、発生回路（１）の起動入力部（６）が、発生回路に起動レベルを同時に出力するための起動回路（８）に一緒に接続される。
【選択図】図３

Description

本発明は、特に顕微鏡用の周期制御信号を発生するための回路であって、少なくとも２つの相互に位相シフトされた制御信号を発生し出力するように構成された回路に関する。本発明はまた、対応する方法に関する。

さらに、本発明は、複数の電気的および／または電子的に制御可能なコンポーネントを有する顕微鏡および顕微鏡を制御するための方法に関する。

相互に位相シフトされた制御信号は、工学用途において必要とされることが多い。周期的な相互に位相シフトされた制御信号の発生のために、制御信号間の位相関係が明確に定義されることが重要である。実際上、これは、制御信号が同期しなければならないこと、すなわち、制御信号が、同じ継続期間または少なくとも互いの整数倍である継続期間を有することをほとんど意味する。

高精度の制御信号が要求される一用途は、顕微鏡、特に、ＳＴＥＤおよびＦＬＩＭ顕微鏡などの共焦点顕微鏡においてである。そこでは、２以上の位相シフトされた同期制御信号が、照明レーザおよび該当する場合には検出装置を制御するために必要とされる。

誘導放出抑制（ＳＴＥＤ）顕微鏡は、光学顕微鏡によって理論的に達成可能な限界を超えた解像度を達成する。すなわち、照明光のλ／２より小さい構造を解像することが可能である。これを達成するために、蛍光波長近くの波長を備えた蛍光試料の照明が、励起状態から脱励起状態へと試料を変化させるという効果を利用する。ＳＴＥＤ顕微鏡において、蛍光試料は、最初に短波長レーザ光によって励起され、続いて長波長レーザビームによって脱励起されるが、長波長レーザビームは、中心がほぼゼロであるリング状強度分布を有する。このようにして、３０ｎｍ以下に至るまでの解像度を達成することが可能である。これほど高い解像度を達成するために、レーザのタイミングをできるだけ正確に制御することが不可欠である。

これは、蛍光分子の励起状態の「寿命」を測定する蛍光寿命結像（ＦＬＩＭ）顕微鏡にも同様に当てはまる。ＰＩＥ（パルスインターリーブ励起、Pulse Interleaved Excitation）を備えたＦＬＩＭにおいて、試料は、異なる波長を有するレーザによって交互に励起される。そこでもまた、レーザは、それらが、互いに対して明確に定義された時間関係を有するように制御されなければならない。

当該技術分野において周知のような、かかる制御信号を発生するための回路が、図１に概略的に示されている。クロック信号ＣＬＫが、パルス発生器Ａに印加されるが、パルス発生器Ａは、アップカウンタとして実現されることが多い。レジスタＣに記憶された比較値Ｂに達すると、クロック信号ＣＬＫにおけるアクティブレベルの幅を有するパルスが、パルス発生器Ａの出力部Ｄにおいて供給され、カウンタはリセットされる。出力部Ｄで供給されたパルス列、およびクロック分周器によってこのパルス列から発生された付加信号は、回路Ｅに送信され、回路Ｅは、制御信号を発生し出力する。回路Ｅは、マルチプレクサおよびデジタル論理回路によって実質的に形成され、かつ構成Ｆによって、ある範囲内で調整可能である。構成Ｆに依存して、制御信号PULSE_OUT１〜ｎが、回路Ｅの出力部で供給される。概して、相互に位相シフトされた信号は、出力部の２つでのみ必要とされる。

根本原理の理解を容易にするために、図２は、異なるパルス列の非常に単純化された例を示す。図２Ａは、パルス発生器Ａによって出力部Ｄで出力されるようなパルス列を示す。単純化のために、パルス列は、印加されたクロック信号ＣＬＫと同一であると仮定される。これは、１に等しい比較値をレジスタＣに記憶することによって達成することができる。したがって、各クロックエッジにおいて、カウンタは、比較値に達し、そこでパルスが発生され、カウンタはリセットされる。パルス列は、継続期間Ｔを有し、パルス列におけるアクティブレベルのそれぞれは、幅ｔ_Ａを有する。

回路Ｅは、このパルス列から、図２Ｂおよび２Ｃに示されるパルス列を発生する。図２Ｃのパルス列は、図２Ｂのパルス列に対して１８０°だけ位相シフトされている。

この先行技術の回路は、ほとんど柔軟性をもたらさないという欠点を有する。いくつかの小さな構成選択肢は別にして、回路Ｅの定義が、回路の出力信号を決定する。このように決定されたもの以外の出力信号を発生することは、可能ではない。利用可能な構成選択肢を超えたどんな変更も、回路Ｅを著しく修正することを必要とする。

したがって、本発明の目的は、少なくとも２つの相互に位相シフトされた制御信号を柔軟な方法で発生できるように、上記タイプの回路および方法を改善するである。別の目的は、対応する方法を開示することである。さらに別の目的は、顕微鏡、および相互に位相シフトされた制御信号の柔軟な設定を可能にする、顕微鏡を制御するための方法を提供することである。

これらの目的は、請求項１の特徴により本発明に従って達成される。したがって、問題の回路は、回路が複数の発生回路（発生器回路）を有し、個々の発生回路が、回路によって出力される各制御信号用に設けられることと、各発生回路が、位相値を記憶するための位相値メモリを有し、位相値が位相シフトを定義することと、各発生回路が、起動入力部を有し、かつ起動入力部への起動レベルの印加に応じて、位相値によって定義された量だけ位相シフトされる制御信号を発生することと、発生回路の起動入力部が、発生回路に起動レベルを同時に出力するために起動回路に一緒に接続されることと、を特徴とする。

方法に関して、上記の目的は、請求項１０の特徴によって達成される。したがって、問題の方法には、発生回路を起動するために発生回路の起動入力部に起動レベルを印加するステップと、位相値メモリから発生回路に位相値をロードするステップと、位相値によって定義された量だけ位相シフトされる制御信号を発生するステップと、が含まれる。

顕微鏡に関して、上記の目的は、請求項１３の特徴によって達成される。したがって、周期制御信号を発生するための回路を含む顕微鏡であって、制御信号が、互いに対して位相シフトされ、制御信号が、コンポーネントを制御するために用いられ、周期制御信号を発生するための回路が、請求項１〜９いずれか一項に記載の回路によって提供される顕微鏡が提供される。

顕微鏡を制御するための方法に関して、上記の目的は、請求項１５の特徴によって達成される。したがって、複数の電気的および／または電子的に制御可能なコンポーネントを有する顕微鏡を、周期制御信号を用いて制御するための方法であって、周期制御信号が、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の方法を用いて発生される方法が請求される。

本発明によれば、出力される個別制御信号間の明確に定義された位相関係を得るために、個別制御信号が、必ずしも共通の順序論理回路によって発生される必要がないことが、まず第１に分かった。より正確に言えば、本発明に従って、回路は、複数の個々の発生回路を有し、これらの発生回路のそれぞれが、相互に位相シフトされた制御信号の１つを発生する。発生回路は、互いに独立して構成することができ、これは、構成の自由を著しく増加させる。

個別制御信号の位相角を定義するために、各発生回路は、位相値を記憶する位相値メモリを有する。この位相値は、それぞれの発生回路によって発生される制御信号の位相シフトを定義する。各発生回路用に位相値メモリを使用することによって、共通の時点に対する位相シフトは、全ての発生回路にわたって定義することができる。原則として、発生回路の１つにおいて位相値メモリを省略すること、およびこの発生回路を「基準」として用いることが可能である一方で、これは、回路の柔軟性を減少することになろう。

各発生回路は、さらに起動入力部を有し、この起動入力部を介して発生回路を、定義された初期状態に設定することができる。起動レベルが起動入力部に存在する場合に、それぞれの発生回路は、位相値によって定義された量だけ位相シフトされる制御信号の発生を開始する。したがって、起動信号の印加の前における発生回路の状態にかかわらず、定義された位相角を有する定義された出力信号が、発生される。

起動入力部における起動レベルが、発生回路を励起し、かつそれによってのみ制御信号の出力を開始してもよい。代替として、発生回路は、それまでに制御信号を出力してもよい。次に、起動入力部への起動信号の印加は、定義された初期状態へと発生回路を（リ）セットさせる。これは、例えば、既に動作している回路を再同期化するために用いてもよい。

起動レベルが、起動入力部に永続的に存在する必要がないことに留意されたい。より正確に言えば、起動レベルが、立ち上がりクロックエッジなどの定義されたイベントで印加されることで十分である。原則として、発生回路を初期状態に（リ）セットするために、起動入力部における立ち上がりエッジを用いることもまた可能であろう。

さらに、本発明によれば、個別発生回路の起動入力部は、起動回路に接続される。起動回路は、起動レベルを発生回路に同時に供給し、それから発生回路は、制御信号の発生を同時に開始する。これらの手段ゆえに、発生回路は、互いに対して、定義された位相関係を有する制御信号を発生し出力する。同時に、大きな柔軟性で設定および使用できる回路が設けられる。特に、回路は、ほぼどのようにでもスケーリング可能である。追加発生回路で回路を補足することによって、追加制御信号を発生することが可能である。追加発生回路もまた、起動回路に接続され、したがって全ての［他の］発生回路と同時に起動レベルを受信するので、追加制御信号は、さらなる手段なしに同期する。このように、高度にスケーリング可能な全体的回路が達成される。

個別制御信号の同期をさらに改善するために、発生回路は、共通クロック信号によってクロックしてもよい。したがって、発生回路は、一緒にスタートするだけでなく共通の基本クロック信号に基づく制御信号を、定義された方法で、常に発生する。さらに、個別発生回路が設計において同一である場合に、全体的な回路の性能特性は、さらに改善することができる。クロック信号は、周期方形波信号であるのが好ましい。

原則として、種々様々な異なる周期信号列を制御信号として発生してもよい。決定的なことは、定義された位相角を生成できるということである。しかしながら、回路の好ましい実施形態において、出力される制御信号は、周期パルス列である。好ましくは、パルス列の各パルスは、クロック信号のアクティブレベルの幅を有する。周期の残りの期間中に、制御信号は、低レベルを呈してもよい。

本発明の回路を用いれば、種々様々な異なる継続期間を備えた制御信号を生成することが原則として可能である。複数の制御信号が出力される場合に、異なる継続期間を有する制御信号もまた生成することができる。本発明における回路のモジュラ設計ゆえに、継続期間は、各発生回路用に別個に制御することができる。しかしながら、本発明の回路は、同じ継続期間を有するか、または継続期間が互いの整数倍である調整信号を出力するのが好ましい。

発生回路の好ましい実施形態において、発生回路は、クロック信号のエッジにおいてカウント値が変化する、かつ所定のカウント値に達した場合にパルスを出力するカウンタを有する。この目的のために、アップカウンタおよびダウンカウンタの両方を用いてもよい。また、カウンタは、立ち上がりおよび／または立ち下がりエッジに応じて、カウンタのカウント値を変更してもよい。

しかしながら、カウント値が、クロック信号の各立ち上がりエッジでデクリメントされるダウンカウンタを用いるのが好ましい。この場合に、値０が、「所定のカウント値」として用いられる。この設計によって、発生回路は、特に容易に、かつ回路の複雑さがほとんどなく構築することが可能になる。

発生回路が、ダウンカウンタを有するように構成された場合に、発生回路は、開始値が記憶される開始値メモリを追加的に有してもよい。動作中に、カウンタは、例えば、クロック信号の各立ち上がりエッジでデクリメントされることになり、カウンタが０に達した場合に、開始値は、開始値メモリからロードされることになろう。開始値からスタートして、クロック信号の次の立ち上がりエッジで、カウンタは、さらにデクリメントされることになろう。このように、一定の継続期間を備えたパルス列を発生することが可能である。

個別制御信号の定義された位相関係を達成するために、発生回路は、起動レベルが起動入力部に存在する場合に位相値がそれぞれの位相値メモリからカウンタにロードされるように、構成することが可能である。したがって、位相値に依存して、カウンタは、パルスの発生がトリガされる所定のカウント値に多かれ少なかれ「接近」する。このように、個別制御信号間の位相関係は、単純な方法で定義することができる。

起動回路の特に単純な実施形態において、起動回路は、ＯＲゲートを用いて、発生回路の開始値メモリおよび／または位相値メモリへの書き込みアクセスを評価することが可能である。このように、開始値および／または位相値のどんな変更も、発生回路をリセットし、かつ個別発生回路を、記憶された位相値による定義された初期状態に導くことになろう。

追加または代替として、起動回路は、外部イベントを評価し、それに基づいて、起動信号を発生回路へ発生してもよい。これは、種々様々な異なる明確に定義されたイベントを用いて行うことができる。走査顕微鏡における本発明の回路の好ましい使用の場合に、外部イベントは、走査プロセスによって引き起こしてもよい。走査顕微鏡において、試料は、一般に、蛇行パターンの照明レーザビームによって走査される。起動レベルの出力を引き起こし得る外部イベントの一例は、一走査線から次の走査線への変更中に、反転点に達することである。外部イベントの別の例は、画像の走査が完了し、かつ照明レーザが初期位置へと後ろへ動かされる場合である。復帰運動中に、発生回路は、起動信号を発生することによって、リセットすることができる。

好ましくは、本発明の回路は、共焦点顕微鏡と共に、特に蛍光寿命結像（ＦＬＩＭ）顕微鏡または誘導放出抑制（ＳＴＥＤ）顕微鏡において用いられる。次に、制御信号は、顕微鏡のレーザビームを制御するために用いられる。ＳＴＥＤおよびＦＬＩＭ顕微鏡は、特別に設計された共焦点顕微鏡であり、そこでは検査される試料が、レーザビームによって走査される。しかしながら、制御信号はまた、周辺機器を制御するために用いてもよい。

好ましくは、開始値メモリおよび／または位相値メモリは、レジスタとしての形態である。これによって、定義された数がメモリに存在することの保証が可能になる。他方において、起動回路の適切な設計が与えられたとすると、書き込みアクセス用に必要とされる書き込みレベルは、起動回路によって直接評価することができ、このようにして一意の起動信号が、発生され得る。

本発明による顕微鏡には、複数の電気的および／または電子的に制御可能なコンポーネントが含まれる。コンポーネントの制御は、周期制御信号をそれぞれのコンポーネントに出力できる本発明による回路を用いて達成される。この文脈において、回路は、個別制御信号間の位相関係を調整することができる。

顕微鏡のコンポーネントは、複数のコンポーネントであってもよい。コンポーネントには、１つまたは複数のレーザ光源、および該当する場合には検出装置が含まれることが非常に多い。コンポーネントには、顕微鏡内または顕微鏡に設けられたアクチュエータをさらに含んでもよい。これらのアクチュエータは、例えば顕微鏡の走査装置を移動するか、または例えば試料ステージを移動することによって試料を移動するために用いてもよい。さらに、コンポーネントには、レジスタまたはメモリを含んでもよく、レジスタまたはメモリへの書き込みまたは読み出しアクセスは、制御信号によって制御される。したがって、１つの制御信号は、例えば、レジスタに値をロードさせてもよい。別の制御信号は、例えば検出装置の画像メモリへのアクセスをイネーブルするか、または処理装置に対するアクセスをブロックしてもよい。顕微鏡の他のコンポーネントは、処理装置、特にマイクロプロセッサであってもよい。これに関連して、制御信号が、データの処理もしくは解析を開始するか、または内部もしくは外部表示装置へのデータ伝送をトリガしてもよい。こうした列挙は、現場で周知の複数のさらなる顕微鏡コンポーネントを制御することが可能であることを既に示している。

回路によって発生される制御信号の全てが、単に位相においてシフトされた同一のパルス列であることが必須ではないことに再度特に留意されたい。より正確に言えば、発生回路は、異なるが相互に同期した様々な信号が出力されるように、柔軟に適合させ得る。したがって、例えば、ＰＩＥを備えたＦＬＩＭ顕微鏡を用いる場合に、１つの制御信号を用いて、第１の波長を有するレーザ光線を発生してもよく、前述の制御信号に対して位相シフトされた第２の制御信号を用いて、第２の波長を有する第２のレーザビームを起動してもよい。第３の制御信号を用いて、一画像点だけ走査装置を進めてもよい。さらなる制御信号が、回路の個別レジスタへの書き込みアクセスを起動してもよく、一方で別の制御信号が、検出装置の画像メモリからの読み出しを制御する。この比較的単純な計数は、本発明の回路をどれほど柔軟に使用できるかを非常によく示す。

本発明の教示は、様々な方法で有利に具体化し洗練することが可能である。この点において、一方で請求項１、１０および１３に従属する請求項が参照され、他方で図面を参照する本発明の好ましい例示的な実施形態の以下の説明が参照される。図面を参照する本発明の好ましい例示的な実施形態の説明に関連して、本教示の一般に好ましい実施形態および洗練の説明がまた提供される。

制御信号を発生するための先行技術の回路を示す。 制御信号の例示的な波形を示す。 本発明による、制御信号を発生するための回路で用いられる発生回路の例示的な実施形態を示す。 図３による発生回路を用いる、複数の制御信号を発生するための本発明による回路の例示的な実施形態を示す。 図４による回路を用いる、本発明による顕微鏡のブロック図を示す。

図３は、制御信号を発生し出力するように構成された発生回路１の例示的な実施形態を示す。発生回路１は、出力される制御信号の数に依存して、ｎ回設けられる。全てのｎ発生回路は、本発明による制御信号を発生するための回路を一緒に形成する。

発生回路１には、例示的な本実施形態において、ダウンカウンタとして構成されるカウンタ３が含まれる。カウンタ３は、クロック信号ＣＬＫによってクロックされ、クロック信号ＣＬＫは、各立ち上がりエッジにおいてカウンタをデクリメントする。すなわち、カウント値は、クロック信号ＣＬＫの各立ち上がりエッジにおいて１だけ減少される。カウンタに関連するのは、位相値メモリ４および開始値メモリ５として用いられる２つのレジスタである。位相値メモリ４は、そこに位相値を記憶しており、開始値メモリは開始値を含む。

カウンタには、起動入力部６、すなわち、そこを介して起動信号ＡＣＴをカウンタ３に供給できる起動入力部６がさらに含まれる。ひとたび起動レベルが起動入力部６に存在すると、カウンタ３はスタートする。この目的のために、最初に、位相値が、位相値メモリ４からカウンタに、カウント値としてロードされる。次の立ち上がりクロックエッジにおいて、カウント値はデクリメントされる。ひとたび所定のカウント値、例示的な本実施形態では０のカウント値に達すると、カウンタは、制御信号PULSE_OUTとして出力されるパルスを発生する。出力されるパルスは、クロック信号におけるアクティブレベルの幅を有する。図２Ａにおいて、クロック信号におけるアクティブレベルの幅は、ｔ_Ａとして示されている。パルスの発生に加えて、開始値メモリ５に記憶された開始値が、新しいカウント値としてカウンタ３にロードされ、その後、カウント値は、次の立ち上がりエッジにおいて再びデクリメントされる。このように、パルス列、すなわち、その継続期間Ｔを、開始値メモリ５における開始値を介して制御でき、かつその位相角を、位相値メモリにおける位相値を介して制御できるパルス列が発生される。

発生回路の解像度は、クロック信号ＣＬＫの周波数、ならびにカウンタ、位相値メモリおよび開始値メモリの幅に主として依存する。それらのビット幅が大きければ大きいほど、クロック信号のより多くの立ち上がりエッジを数えることができる。

容易に認識できるように、クロック信号ＣＬＫは、ほぼ連続的に走行することが可能であり、その結果、クロックを起動および停止するための追加スイッチング手段を設ける必要はない。起動信号ＡＣＴは、カウンタ３を制御するために、および個別発生回路１を互いに対して同期させるために用いられる。回路をより複雑にするであろう追加手段の必要はない。

図４は、４つの制御信号PULSE_OUT１〜PULSE_OUT４を発生するための回路２を例として示す。この目的のために、１．１、１．２、１．３および１．４として示された４つの発生回路が設けられ、これらの回路のそれぞれは、制御信号PULSE_OUT１〜PULSE_OUT４の１つを発生し出力する。発生回路１．１、１．２、１．３および１．４は、図３に従って構成される。

発生回路１．１、１．２、１．３および１．４は、共通クロック信号ＣＬＫによってクロックされるが、共通クロック信号ＣＬＫは、クロック発生器７によって発生される。当然のことながら、クロック発生器は必ずしも単に発生回路のために働くように設けられる必要はない。より正確に言えば、クロック発生器はまた、さらなる回路素子または回路のために働いてもよく、またはクロック発生器は、より大きなシステムの他のコンポーネントによって用いられてもよい。

起動信号ＡＣＴを発生するために、回路２には、本発明による回路２の全ての発生回路１に対して起動レベルを同時に発生する起動回路８が含まれる。これは、図４において、全ての発生回路１への共通線によって象徴されている。しかしながら、起動回路にはまた、各発生回路用の別個のドライバ段を含んでもよく、その結果、各発生回路は、別個の線を介して制御される。しかしながら、個別ドライバ段は、起動レベルを一緒に受信することになろう。

起動回路８は、個別発生回路１を互いに同期させるために用いられる。好ましい例示的な実施形態において、起動回路８は、発生回路１の位相値メモリ４および／または開始値メモリ５への書き込みアクセスを評価する。図４に示す例において、８つの論理レベルが、ＯＲゲートによって論理的に組み合わされることになろう。ひとたび書き込みアクセスが、レジスタの１つになされると、起動レベルが発生され、発生回路は初期状態にリセットされる。

図５は、本発明による顕微鏡のブロック図を示し、この顕微鏡は、本発明による、図４に示された回路を用いる。回路２は、６つの差異制御信号を発生し、これらの信号の全ては、上記の方法を用いて継続期間および位相角において調整することができる。制御信号は、本発明に従って顕微鏡のコンポーネントを制御する。説明される例示的な実施形態において、これらのコンポーネントには、レーザ光源９、試料を移動するためのアクチュエータ１１および１２、検出装置１３、画像メモリ１４、ならびに外部表示装置１６用のコントローラ１５が含まれる。

顕微鏡の動作中に、回路２によって出力された制御信号は、レーザ光源９を制御する。制御には、特に強度を変更することが含まれる。レーザ光源は、照明ビームを発生し、照明ビームは、試料１０を走査する。試料は、アクチュエータ１１および１２によって、ｘまたはｙ方向に移動することができる。この目的のために、回路２は、レーザ光源を制御するための制御信号に対する固定位相関係を有する制御信号を発生する。照明ビームの反射または試料の蛍光によって生成される、試料から来る検出光は、レーザ光源の関数として制御される検出装置１３を通過する。検出装置１３によって得られた画像情報は、画像メモリに記憶され、画像メモリへのアクセスは、回路２によって発生された別の制御信号によって制御される。画像メモリに記憶された画像情報は、表示装置１６用にコントローラ１５によって読み出し、ディスプレイ用に適切に処理することができる。処理は、回路によって発生された別の制御信号によって制御される。

本発明による回路および方法のさらなる有利な実施形態に関して、かつ繰り返しを回避するために、説明の一般的部分および添付の特許請求の範囲が参照される。

最後に、本発明による回路の上記の例示的な実施形態が、単に、請求される教示を例示するように意図され、その教示をかかる実施形態に限定するように意図されていないことに、特に留意されたい。

Ａ パルス発生器
Ｂ 比較値
Ｃ （比較値用の）レジスタ
Ｄ （パルス発生器の）出力部
Ｅ 回路
Ｆ （回路Ｆ用の）構成
ＣＬＫ クロック信号
PULSE_OUT 制御信号
ＡＣＴ 起動信号
１ 発生回路
２ 回路
３ カウンタ
４ 位相値メモリ
５ 開始値メモリ
６ 起動入力部
７ クロック発生器
８ 起動回路
９ レーザ光源
１０ 試料
１１ ｘ方向に試料を移動するためのアクチュエータ
１２ ｙ方向に試料を移動するためのアクチュエータ
１３ 検出装置
１４ 画像メモリ
１５ ディスプレイ用のコントローラ
１６ 外部表示装置

方法に関して、上記の目的は、請求項７の特徴によって達成される。したがって、問題の方法には、発生回路を起動するために発生回路の起動入力部に起動レベルを印加するステップと、位相値メモリから発生回路に位相値をロードするステップと、位相値によって定義された量だけ位相シフトされる制御信号を発生するステップと、が含まれる。

顕微鏡に関して、上記の目的は、請求項９の特徴によって達成される。したがって、周期制御信号を発生するための回路を含む顕微鏡であって、制御信号が、互いに対して位相シフトされ、制御信号が、コンポーネントを制御するために用いられ、周期制御信号を発生するための回路が、請求項１〜６のいずれか一項に記載の回路によって提供される顕微鏡が提供される。

顕微鏡を制御するための方法に関して、上記の目的は、請求項１１の特徴によって達成される。したがって、複数の電気的および／または電子的に制御可能なコンポーネントを有する顕微鏡を、周期制御信号を用いて制御するための方法であって、周期制御信号が、請求項７または８に記載の方法を用いて発生される方法が請求される。

本発明の教示は、様々な方法で有利に具体化し洗練することが可能である。この点において、一方で請求項１、７および９に従属する請求項が参照され、他方で図面を参照する本発明の好ましい例示的な実施形態の以下の説明が参照される。図面を参照する本発明の好ましい例示的な実施形態の説明に関連して、本教示の一般に好ましい実施形態および洗練の説明がまた提供される。

Claims (15)

1. 特に顕微鏡用の周期制御信号を発生するための回路であって、前記回路が、少なくとも２つの相互に位相シフトされた制御信号を発生し出力するように構成され、
   前記回路（２）が複数の発生回路（１）を有し、個々の発生回路（１）が、前記回路（２）によって出力される各制御信号（PULSE_OUT）用に設けられ、
   各発生回路（１）が、位相シフトを定義する位相値を記憶するための位相値メモリ（４）を有し、
   各発生回路（１）が、起動入力部（６）を有し、かつ前記起動入力部（６）への起動レベルの印加に応じて、前記位相値によって定義された量だけ位相シフトされる制御信号（PULSE_OUT）の発生を開始し、
   前記発生回路（１）の前記起動入力部（６）が、前記発生回路に起動レベルを同時に出力するために起動回路（８）に一緒に接続される、回路。
2. 前記発生回路（１）が、クロック信号（ＣＬＫ）によって一緒にクロックされる、請求項１に記載の回路。
3. 出力される前記制御信号（PULSE_OUT）が周期パルス列であり、前記パルス列の各パルスが、好ましくは前記クロック信号（ＣＬＫ）のアクティブレベルの幅（ｔ_Ａ）を有する、請求項２に記載の回路。
4. 各発生回路（１）が、カウンタ（３）であって、そのカウント値が、前記クロック信号（ＣＬＫ）のエッジで変化し、かつ所定のカウント値に達した場合にパルスを出力するカウンタ（３）を有する、請求項２または３に記載の回路。
5. 前記カウンタ（３）が、ダウンカウンタであって、そのカウント値が、前記クロック信号（ＣＬＫ）の各立ち上がりエッジでデクリメントされるダウンカウンタとして構成される、請求項４に記載の回路。
6. 各発生回路（１）が、開始値を記憶するための開始値メモリ（５）を有し、前記カウンタ（３）が、前記所定のカウント値に達した場合に前記開始値をロードされる、請求項４または５に記載の回路。
7. 前記発生回路（１）が、起動レベルが前記起動入力部（６）に存在する場合に前記位相値が前記位相値メモリ（４）から前記カウンタ（３）にロードされるように構成されている、請求項４〜６のいずれか一項に記載の回路。
8. 前記起動回路（８）が、ＯＲゲートを用いて、前記発生回路（１）の前記開始値メモリ（５）および／または前記位相値メモリ（４）への書き込みアクセスを評価する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の回路。
9. 前記回路が、共焦点顕微鏡、特に蛍光寿命結像（ＦＬＩＭ）顕微鏡または誘導放出抑制（ＳＴＥＤ）顕微鏡用の制御信号を発生し、前記制御信号が、特に、前記顕微鏡のレーザビームを制御する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の回路。
10. 複数の発生回路（１）であって、そのそれぞれが、前記制御信号（PULSE_OUT）の１つを発生し出力する複数の発生回路（１）を有する回路、特に請求項１〜９のいずれか一項に記載の回路を用いて周期制御信号を発生するための方法であって、
    前記発生回路（１）を起動するために、前記発生回路（１）の起動入力部（６）に起動レベルを印加するステップと、
    位相値メモリ（４）から前記発生回路（１）に位相値をロードするステップと、
    前記位相値によって定義された量だけ位相シフトされる制御信号（PULSE_OUT）を発生ステップと、
    を有する方法。
11. 前記位相値をロードするステップにて、前記位相値が、前記発生回路（１）のカウンタ（３）に開始値としてロードされる、請求項１０に記載の方法。
12. 前記制御信号を発生するステップにて、前記カウンタ（３）が、クロック信号（ＣＬＫ）の各立ち上がりエッジでデクリメントまたはインクリメントされ、所定のカウント値に達した場合に、パルスが、制御信号（PULSE_OUT）として発生され出力される、請求項１０または１１に記載の方法。
13. 複数の電気的および／または電子的に制御可能なコンポーネントを有する顕微鏡であって、前記顕微鏡が、請求項１〜９のいずれか一項に記載の周期制御信号を発生するための回路（２）を含み、前記制御信号が、前記コンポーネントを制御するために用いられる、顕微鏡。
14. 前記顕微鏡の前記コンポーネントには、レーザ光源（９）と、前記顕微鏡の走査装置を移動するためのアクチュエータと、検出装置（１３）と、前記試料（１０）を移動するためのアクチュエータ（１１、１２）と、コントローラにおけるレジスタと、検出装置の画像メモリ（１４）と、データを転送するためのコントローラと、データを解析するための処理装置の少なくとも一つが含まれる、請求項１３に記載の顕微鏡。
15. 周期制御信号を用いて、複数の電気的および／または電子的に制御可能なコンポーネントを有する顕微鏡を制御するための方法であって、前記周期制御信号が、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の方法を用いて発生される、方法。
    

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