CN103376541A - 用于在显微镜中生成倾斜照明的光圈布置以及显微镜 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于在显微镜中生成倾斜照明的光圈布置以及显微镜。本发明涉及一种用于在显微镜中生成倾斜照明的光圈布置，包括：承载元件；具有可变的虹膜光圈开口的虹膜光圈元件；具有光圈开口的另一光圈元件(120)，当另一光圈元件(120)位于相对于承载元件(130)的第一位置时，另一光圈元件(130)覆盖虹膜光圈开口(111)的部分且绕第一旋转轴(A)可旋转地安装，以便另一光圈元件(120)绕第一旋转轴(A)的旋转改变被另一光圈元件(130)覆盖的虹膜光圈开口(111)的部分；以及致动元件(140)，致动元件(140)通过联接装置(150)与另一光圈元件(120)联接，以便通过致动元件(140)的致动产生另一光圈元件(120)绕第一旋转轴(A)的旋转。

Description

用于在显微镜中生成倾斜照明的光圈布置以及显微镜

技术领域

本发明涉及一种用于在显微镜中生成倾斜照明的光圈布置以及一种具有这种光圈布置的显微镜。

背景技术

倾斜照明用于研究物体的使用对于有结构的样品是有利的，因为表面结构导致使表面显得雕刻般的和强反差的衍射效应。倾斜照明经常用于研究晶片或金属表面。

根据DIN ISO10934-1的2.20.6项，“倾斜照明”被理解为“具有轴与显微镜的光轴形成角度的光线束的照明”。通常通过在照明光束路径中引入孔径光圈且将孔径光圈向外远离光轴横向移动而生成倾斜照明。例如在DE3527462C1中提出这种类型的用于在显微镜中生成倾斜照明的光圈布置，其中虹膜光圈元件保持在螺杆上，并可通过螺母和螺杆的旋转横向移动虹膜光圈元件，从而改变照明角度。致动是麻烦且耗时的。

DE102010042351描述了一种具有光圈装置的显微镜照明系统，该系统生成相对于光轴偏心地行进的入射光光束路径。通过具有不同光圈开口的可旋转光圈盘实现偏心。光圈盘位于照明孔径平面中，且具有与各种物镜光瞳的图像相对应的多个不同的光圈开口。

从现有技术出发，期望的是特别地可以快速且容易地改变照明角度的光圈布置。

发明内容

根据本发明，提出一种用于在显微镜中生成倾斜照明的光圈布置以及一种具有这种光圈布置的显微镜。

用于在显微镜中生成倾斜照明的光圈布置包括：承载元件；虹膜光圈元件，所述虹膜光圈元件具有可变的虹膜光圈开口；另一光圈元件，所述另一光圈元件具有光圈开口，当所述另一光圈元件位于相对于所述承载元件的第一位置时，所述另一光圈元件覆盖所述虹膜光圈开口的部分且绕第一旋转轴可旋转地安装，以便所述另一光圈元件绕所述第一旋转轴的旋转改变被所述另一光圈元件覆盖的所述虹膜光圈开口的所述部分；以及致动元件，所述致动元件通过联接装置与所述另一光圈元件联接，以便通过所述致动元件的致动产生所述另一光圈元件绕所述第一旋转轴的旋转。

本发明的优点

本发明提出一种特别地可以快速且容易地改变倾斜照明的照明角度的光圈布置。光圈布置对于具有简单和快速操作的稳健设计是显著的。光圈布置仍然使得光圈元件能够精确定位在显微镜的照明光束路径中，以便挡住照明光线束的横向部分且产生倾斜照明。通过致动致动装置，可以以精确且可控的方式改变照明角度。光圈元件可旋转地安装。除了用于倾斜照明的光圈元件之外，还提供常规的照明孔径光圈(例如，虹膜光圈)，使对照调节的进一步改进成为可能。

致动元件优选是可旋转的，特别地为调节轮，以便致动用于倾斜照明的光圈元件。这特别地简化手动操作，以便可以省略昂贵且复杂的电动系统。优选地提供止挡元件以便将致动元件的旋转限制在一个或两个旋转方向上。通过相应的联接装置可获得致动元件与用于倾斜照明的光圈元件之间的联接。

联接装置优选地将致动元件的旋转转换成用于倾斜照明的光圈元件的旋转。

光圈元件可被优选地引入照明光束路径中以便光圈元件位于第一位置中并挡住部分的照明光线束，从而生成倾斜照明，光圈元件可以被带到基本不挡住照明光线束的任何部分的第二位置，从而生成直线照明。非常特别优选地，这种位置变化也可通过相同的致动元件的致动而产生。通过导引件(以细长孔中的楔子(peg)或销的形式)具有的线性运动可以传送位置变化。

本发明的进一步优点和实施例从描述和所附的权利要求中变得明显。

应理解，在不脱离本发明的范围的情况下，上述的和那些下面将说明的特征不仅可用于指出的各个组合，还可用于其他组合或单独使用。

在附图中基于示例性实施例示意性地示出本发明，并将在下面结合附图详细地描述本发明。

附图说明

图1示意性地示出根据本发明的显微镜的必要光学元件。

图2是根据本发明的光圈布置的优选实施例在第一位置以便另一光圈元件覆盖部分的虹膜光圈开口的透视图。

图3示出图2的光圈布置，以便另一光圈元件覆盖虹膜光圈开口的更大的部分。

图4示出在第二位置的图2的光圈布置，在第二位置另一光圈元件不覆盖虹膜光圈开口。

具体实施方式

下面将以连续的且重叠的方式描述附图，且相同的元件以相同的标号标记。

图1为具有根据本发明的光圈布置100的优选实施例的根据本发明的显微镜200的必要光学元件的透视图，图2至图4中示出在不同位置的光圈布置。

显微镜200包括在分束器230汇合的照明光束路径210以及观测光束路径220。照明光束路径210具有沿着光轴OA放射照明光线束212的光源211。如已知的，在照明光束路径中布置有操作成像功能(例如生成孔径平面和视场平面)的透镜213。

分束器230跟随有物镜231和待观测的物体300；观察元件232(例如目镜或相机)位于观测光束路径的末端。

光圈布置100包括虹膜光圈110，虹膜光圈100具有可变的虹膜光圈开口111，即，有用地布置在照明孔径平面中或附近的、大小可调节的虹膜光圈开口111。此外，光圈布置100包括位于虹膜光圈开口111附近的具有光圈开口121的另一光圈元件120；根据此处示出的优选实施例，通过第一运动，可以将另一光圈元件120带至相对于承载元件130或光轴OA的两个不同的位置。这在图2至图4中是明显的。此处，另一光圈元件的光圈开口121被配备为固定大小的、朝向另一光圈元件的边缘开口且此处具有扇形形状的切口的凹槽。曲线的(例如，抛物线的)切口也是优选的。

图2和图3中示出在第一位置的光圈布置100，在第一位置部分的光圈开口111被光圈元件120覆盖。图4示出在相对于承载元件130的第二位置的光圈布置，在第二位置光圈元件120基本不覆盖虹膜光圈开口111的任何部分。

除了承载元件130、虹膜光圈元件110和另一光圈元件120之外，光圈布置100还包括通过联接装置150与另一光圈元件120联接的致动元件140，以便通过致动元件140的致动产生另一光圈元件120绕第一旋转轴A的旋转。通过布置在承载元件130上的第二楔子131限定第一旋转轴A。

致动元件自身绕与第一旋转轴A不同的第二旋转轴B可旋转地安装，致动元件140的致动为绕第二旋转轴B的旋转。此处，致动元件140被配备为调节轮的方式。提供被配备用于限制调节轮140绕第二旋转轴B的旋转的两个止挡元件132。止挡元件132配备在承载元件130上。

联接装置150包括配备在另一光圈元件120中的第一细长孔124，以及可移位地安装在第一细长孔124中且配备在致动元件140上的第一楔子141。联接装置150产生致动元件140与另一光圈元件120之间的联接，以便当另一光圈元件120位于相对于承载元件130的第一位置时，致动元件140绕第二旋转轴B的旋转产生另一光圈元件120绕第一旋转轴A的旋转。

图3示出光圈布置位于相对于承载元件130的第一位置、且致动元件140靠着止挡元件定位，以便光圈元件120覆盖虹膜光圈开口111的最大可能部分的情况。此处，致动元件绕第二旋转轴B的逆时针方向旋转导致第一楔子141在第一细长孔124中被同样逆时针方向导引，从而还相对于承载元件130移位细长孔124。第一楔子141在第一细长孔124中滑动远至相对端(在图1中第一楔子141已经到达相对端)。这导致光圈元件120绕第一旋转轴A的顺时针方向旋转，从而导致虹膜光圈开口111的被覆盖的部分的变化。

配备联接装置150，以便在根据图2的位置，第一细长孔124基本与绕第二旋转轴B的圆正切地延伸穿过第一楔子141，而当第一楔子141位于第一细长孔124的相对端时(如图3所示)，与切线方向的一定偏离是明显的。这以余弦驱动的方式进行，以便从根据图2的位置到根据图3的位置由此产生的在致动与光圈运动之间的传送比变得越来越大。从而可以实现的是虹膜光圈开口111的被覆盖的部分的变化初始相对较小，且至结束时变得更大。这便于对小光瞳的精确设置。

从第一位置(图2所示)的末端位置出发，通过致动元件140的另一逆时针方向旋转，可以将光圈元件120带至图4示出的位置，在图4示出的位置虹膜光圈开口111基本不被覆盖。一旦第一楔子141已经到达第一细长孔124的下端(图中)，另一逆时针方向旋转导致整个另一光圈元件120夹带到第二位置。夹带发生在第一运动中，在这种情况下，第一运动为通过另一光圈元件中的第二楔子131和第二细长孔122导引的线性运动。

提供在拉力下将另一光圈元件120与第二楔子131连接的拉伸弹簧160，以便只要由于楔子141在第一细长孔124中的移位使能致动元件140的旋转，就将光圈布置120保持在第一位置。从图2出发的另一逆时针方向旋转抵抗拉伸弹簧160的拉力而发生，直到到达切换位置，所述位置以拉伸弹簧在另一光圈元件上的连接点123与第二楔子131之间的最大距离为特征。当越过这点时，通过抵抗下止挡元件132的拉伸弹簧推动致动元件140，导致另一光圈元件120沿着第二楔子131夹带到图4示出的第二位置。

尽管在图中基于入射照明描述本发明，应理解，根据本发明的光圈布置也适合于透射照明。

Claims (15)

1.一种用于在显微镜(200)中生成倾斜照明的光圈布置(100)，包括：

承载元件(130)；

虹膜光圈元件(110)，所述虹膜光圈元件(110)具有可变的虹膜光圈开口(111)；

另一光圈元件(120)，所述另一光圈元件(120)具有光圈开口(121)，当所述另一光圈元件(120)位于相对于所述承载元件(130)的第一位置时，所述另一光圈元件(130)覆盖所述虹膜光圈开口(111)的部分且绕第一旋转轴(A)可旋转地安装，以便所述另一光圈元件(120)绕所述第一旋转轴(A)的旋转改变被所述另一光圈元件(130)覆盖的所述虹膜光圈开口(111)的所述部分；以及

致动元件(140)，所述致动元件(140)通过联接装置(150)与所述另一光圈元件(120)联接，以便通过所述致动元件(140)的致动产生所述另一光圈元件(120)绕所述第一旋转轴(A)的旋转。

2.根据权利要求1所述的光圈布置(100)，其中所述致动元件(140)绕与所述第一旋转轴(A)不同的第二旋转轴(B)可旋转地安装，其中所述致动元件(140)的致动为绕所述第二旋转轴(B)的旋转。

3.根据权利要求2所述的光圈布置(100)，包括至少一个止挡元件(132)，所述至少一个止挡元件(132)被配备用于将所述致动元件(140)绕所述第二旋转轴(B)的旋转限制在一个或两个旋转方向上。

4.根据前述权利要求中任一项所述的光圈布置(100)，其中所述联接装置(150)包括第一细长孔(124)和可移位地安装在所述第一细长孔(124)中的第一楔子(141)。

5.根据权利要求4所述的光圈布置(100)，其中所述第一细长孔(124)配备在所述第一光圈元件(120)中，且所述第一楔子(131)配备在所述致动元件(140)上。

6.根据前述权利要求中任一项所述的光圈布置(100)，其中通过所述另一光圈元件(120)的第一运动，所述另一光圈元件(120)可传送至相对于所述承载元件(130)的第二位置，在所述第二位置所述另一光圈元件(120)不覆盖所述虹膜光圈开口(111)的任何部分。

7.根据权利要求6所述的光圈布置(100)，其中所述致动元件(140)通过所述联接装置(150)与所述另一光圈元件(120)联接，以便通过所述致动元件(140)的致动产生所述第一运动。

8.根据权利要求6或7所述的光圈布置(100)，其中所述第一运动为线性运动。

9.根据权利要求8所述的光圈布置(100)，其中通过第二细长孔(122)和第二楔子(131)导引所述线性运动。

10.根据权利要求9所述的光圈布置(100)，其中所述第二细长孔(122)配备在所述另一光圈元件(120)中，且所述第二楔子(131)配备在所述承载元件(130)上。

11.根据权利要求9或10所述的光圈布置(100)，其中通过所述第二楔子(131)限定所述第一旋转轴(A)。

12.根据权利要求9、10或11所述的光圈布置(100)，其中拉伸弹簧(160)将所述另一光圈元件(120)与所述第二楔子(131)连接。

13.根据前述权利要求中任一项所述的光圈布置(100)，其中所述光圈开口(121)为凹槽，尤其是固定大小的、朝向所述另一光圈元件(120)的边缘开口的凹槽。

14.一种显微镜(200)，具有根据前述权利要求中任一项所述的光圈布置(100)，其中所述光圈布置(100)被布置成所述显微镜的光轴(OA)延伸穿过所述虹膜光圈开口(111)。

15.根据权利要求14所述的显微镜(200)，其中所述光圈布置(100)绕所述显微镜(200)的所述光轴(OA)可旋转地布置。

Images