CN106796342B - 具有超裕度设计的变焦系统的显微镜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种显微镜(10)，其包括物镜系统(30)和变焦系统(32)，该物镜系统具有至少两个有选择地引入到显微镜(10)的光路中的物镜(44、52)。该变焦系统(32)具有总变焦范围(90)，在该总变焦范围内能够调节变焦系统(32)的焦距。在总变焦范围(90)内给每个物镜(44、52)都指配一个变焦子范围(96、98)。

Description

具有超裕度设计的变焦系统的显微镜

技术领域

本发明涉及一种显微镜，其具有物镜系统以及变焦系统，该变焦系统带有总变焦范围。该物镜系统包括至少两个有选择地引入到光路中的带有不同焦距的物镜。待显微的物体的总放大率在此分别由所选物镜的焦距以及变焦系统的调节好的焦距产生。

背景技术

针对数字显微镜往往采用既有物镜系统又有变焦系统的放大系统，其中，变焦系统把待显微的物体的图像直接成像在数字显微镜系统的图像检测单元上。在此，放大率作为变焦系统的调节好的焦距和位于光路中的物镜的焦距的商得到。为了实现尽可能大的放大率，因而必须针对变焦系统调节出最大的焦距，并且采用具有小焦距的物镜。相反，为了实现低放大率必须通过变焦系统调节出尽可能小的焦距，并且采用具有尽可能大的焦距的物镜。

就已知的显微镜而言，尽可能大的变焦倍数即尽可能大的可调节的放大范围的实现方式为，变焦范围总是被充分利用至其极限，并且相应地采用具有极其不同的焦距的物镜。因而通过使得物镜匹配于变焦系统来调节出最大的和最小的放大率。

为了实现尽可能大的放大范围，因此必须既采用具有很短的焦距的物镜，又采用具有很长的焦距的物镜。然而具有很短的焦距的物镜是不利的，因为高放大率所需的数值孔径要求对物镜精心设计。于是这种物镜通常只允许很小的视场角，因为否则就无法得到光学矫正。因而，大孔径的复合物镜通常不允许后接变焦系统，并且通过渐晕切分较大的视场角。

相反，对于低放大率所需的物镜的长焦距要求在物镜界面与物体平面之间相应大的间距。因此，在把这种物镜引入到光路中时，大多需要使变焦系统移动离开物体，以便获得相距物体平面的必需的大距离。具有长焦距的物镜的另一缺点是，对于给定的物体侧的分辨率而言，光瞳直径必须相应地大，这导致高昂的成本，并且要求物镜尺寸大。

另外，采用具有极其不同的焦距的物镜有如下缺点：这些物镜也有极其不同的补偿长度，其中，所述补偿长度是从物镜的安装面至物体平面的间距，且由物镜的结构长度和自由的工作距离组成。由此使得系统的等焦距设计非常繁琐，或者甚至不可能。

发明内容

本发明的目的是，提出一种显微镜，其具有大的放大范围，而构造却简单而紧凑。

该目的通过一种具有权利要求1的特征的显微镜得以实现。本发明的有利改进在从属权利要求中给出。

根据本发明，在总变焦范围内至少给第一物镜指配第一变焦子范围。

通过采用一种与所希望的变焦倍数真正需要的相比尺寸设计更大的变焦系统，实现了所采用的物镜的焦距差异不必像传统的显微镜那样大。特别地可以通过指配变焦子范围来实现，对于具有大的放大率的物镜而言也通过变焦系统进行尽可能高程度的放大，该变焦系统因此为了高的总放大率而配合作用。而对于低放大率的物镜来说，在总变焦范围内适当地选取变焦子范围，使得该变焦子范围也对应于较低的放大率，从而实现大的视场角。由此通过指配的变焦子范围来实现使得变焦系统分别适配于相应物镜的各自的要求，从而能够相应地对物镜结构提出较小的要求，特别是能够采用具有近乎相等的焦距的物镜。由此能实现把物镜构造得紧凑，进而成本低廉。特别地由此可以采用具有类似尺寸的物镜，这尤其能实现等焦距的物镜系统。通过对物镜系统的这种等焦距的设计，也实现了在更换物镜时不必重新聚焦。此外可以实现相当大的变焦倍数。这带来了如下优点：特别是对于任何物镜来说，给操作人员实际上留下的变焦倍数一样大。

变焦系统的总变焦范围尤其是指由结构决定的最大可供使用的变焦范围。总变焦范围尤其表示能够通过变焦系统调节出来的不同的焦距。因而，总变焦范围的极限由变焦系统的最小焦距和最大焦距给定。

物镜系统尤其包括物镜旋座，在该物镜旋座中安置着不同的物镜，通过该物镜旋座的旋转可以分别将所希望的物镜引至光路中。这些物镜本身经过特殊设计，从而针对它们分别使得各个透镜组的布置相互间固定地设定好，而不可调节。而变焦系统具有多个透镜组，其中至少一个透镜组相对于不可移动的透镜组可轴向地移动，由此能够调节变焦系统的焦距，进而调节其放大率。

优选在总变焦范围内也给第二物镜指配第二变焦子范围。

在一种优选的实施方式中，至少一个物镜的变焦子范围小于总变焦范围。特别有利的是，所有物镜的变焦子范围都分别小于变焦系统的总变焦范围。因而针对每个物镜都只采用总变焦范围的部分范围，该部分范围从其特性方面匹配于物镜的特性。

因为物镜的总变焦范围由此大于针对各个物镜所采用的变焦子范围，所以变焦系统也称为“超裕度设计的”或“超尺寸的”变焦系统。

这些物镜的变焦子范围在此也可以至少部分地交叠。替代地也可行的是，这些变焦子范围也经过选择，从而不进行交叠。通过这些变焦子范围的交叠，实现了每个物镜都通过对变焦系统焦距的相应调节而具有尽可能大的调节范围，且相应地可以明显地改变放大率。

在本发明的一种优选的实施方式中，变焦子范围的上限和下限分别经过选择，从而对于不同的变焦子范围在相应的下限和上限之间分别产生相同的预定的变焦倍数。变焦倍数尤其是指相应变焦范围的上限和下限的商，即特别是最大焦距和最小焦距的商。由此实现对于操作人员的每个物镜来说都有相同的变焦倍数可供使用，从而操作人员具有相同的放大方案，而无关于采用哪个物镜，然而，根据所用的物镜，自然会产生不同的总放大率，因为它是作为变焦系统的焦距除以物镜的焦距的商得到的。

特别有利的是，至少一个变焦子范围的下限对应于总变焦范围的下限，至少一个变焦子范围的上限对应于总变焦范围的上限。由此实现最佳地充分利用变焦系统的总变焦范围，进而也使得显微镜的总共得到的变焦倍数尽可能大。

特别有利的是，变焦子范围经过事先调节，从而具有比另一物镜的焦距大的焦距的物镜的变焦子范围包括比该另一物镜的变焦子范围的最小放大率或焦距小的放大率或焦距。如果一个物镜具有比另一物镜大的焦距，则这意味着，该物镜产生比另一物镜低的放大率。变焦子范围因而经过选择，使得它相对于总变焦范围而言覆盖变焦子范围的较小的焦距，从而最佳地补充物镜的和变焦系统的特性，特别是最佳地补充在低放大率情况下的所希望的大的视场角。

相反，这些变焦子范围经过预先调节，从而具有比另一物镜的焦距小的焦距的物镜的变焦子范围包括比另一物镜的变焦子范围的最大的放大率或焦距大的放大率或焦距。由此实现对于具有高放大率的物镜而言该变焦子范围也覆盖总变焦子范围的大的焦距，因而有助于大的总放大率。

在本发明的一种特别优选的实施方式中，物镜系统具有带第一焦距的第一物镜和带第二焦距的第二物镜，其中，第二焦距大于第一焦距。第二物镜由此产生比第一物镜低的放大率。总变焦范围具有第三焦距作为下限，且具有第四焦距作为上限。指配给第一物镜的第一变焦子范围具有第四焦距作为上限，指配给第二物镜的第二变焦子范围具有第三焦距作为下限。由此实现使得在两个物镜中具有较大放大率的第一物镜在调节出第四焦距时与变焦系统一起实现最大的总放大率。相反，可以通过选择第二物镜和第三焦距来实现尽可能小的放大率。

这些焦距尤其也可以经过适当选择，从而在相应地调节时产生<1的总放大率，也就是说，物体被缩小地成像。

此外有利的是，设置一些限制机构，通过这些限制机构将变焦系统的可调节性分别限制到被指配给选定的物镜，即当前引入到光路中的那个物镜的变焦子范围。

在本发明的一种特别优选的实施方式中，作为限制机构，在每个物镜上都设置至少一个止挡，其中，通过该止挡把变焦系统的可调节性限制到分别指配给该物镜的变焦子范围。由此特别是纯机械地保证针对每个物镜来说都只能在所指配的变焦子范围内调节变焦系统。

在一种特别优选的实施方式中，在每个物镜上都设置两个止挡，通过这些止挡来限制变焦系统的调节。如果变焦子范围的极限通过由结构决定的最大可能的总变焦范围的极限给定，则在这方面可以省去止挡。

在本发明的一种特别优选的实施方式中，变焦系统的调节也可以采用电学方式来进行，其方式为，设置电的驱动单元，特别是电机。另外，设置用于控制驱动单元的控制单元，其中，在该控制单元内存储着指配给相应物镜的部分范围。控制单元于是控制着驱动单元，从而总是只能在相应的变焦子范围内进行调节。尤其是设置传感机构，控制单元通过它可以自动地识别出哪个物镜引入到了光路中，从而控制单元自动地选择能够由操作人员调节的变焦子范围，并相应地控制电的驱动单元。在这种情况下，尤其可以省去用于限制变焦子范围的机械止挡，因为作为限制机构采用了电的驱动单元的控制件。

此外有利的是，显微镜包括操纵部件，用于手动地调节变焦系统的放大倍数。该操纵部件可以是旋钮。

此外有利的是，显微镜包括光圈，用于根据分别选取的物镜和变焦系统的分别调节好的焦距来调节透光量。该光圈尤其是指受控的可变光圈，其根据物镜和变焦系统的调节好的焦距来控制孔径变化。这一点是必要的，特别是因为对明显放大的物镜来说光瞳直径通常较小。对于高程度地放大的物镜来说，放大率通常比孔径增大得明显，因为否则物镜的开口比就会太大，致使对像差的矫正非常繁琐。在一种替代的实施方式中，如果相应地采用具有很大孔径的物镜，则可以省去这种光圈。

此外有利的是，变焦系统具有至少两个透镜组，其中的一个透镜组为了调节变焦系统的焦距能够朝向光轴移动。在一种优选的实施方式中，变焦系统具有三个或四个透镜组，其中的两个透镜组能朝向光轴移动。

所述显微镜尤其是指一种数字显微镜，其包括图像检测单元，用于拍摄被显微的物体的图像。对于数字显微镜来说，待显微的物体的图像特别是通过变焦系统直接成像到图像检测单元上。

在一种替代的实施方式中，该显微镜也可以是视觉显微镜。

附图说明

本发明的其它特征和优点可由后续说明得到，该说明借助实施例结合附图对本发明予以详述。

其中：

图1为数字显微镜的示意性的立体图；

图2为根据图1的显微镜的放大系统的示意图；

图3为在使用第一物镜的情况下根据图2的放大系统的示意图；

图4为在使用第二物镜的情况下根据图2的放大系统的示意图；

图5为总变焦范围与第一和第二物镜的变焦子范围的示意图；

图6为根据图1的显微镜的局部的示意性的立体图；

图7为根据图6的局部的另一示意性的立体图；

图8为显微镜壳体的示意图；

图9为根据图8的壳体的另一示意性的立体图；

图10为显微镜的细节部分的示意图；

图11为物镜的局部和物镜壳体的示意图；

图12为处于第一旋转位置的变焦系统的操纵部件的示意性的立体图；

图13为处于第二旋转位置的根据图12的操纵部件的示意性的立体图；

图14为在第一工作状态下采用第一物镜时操纵部件的示意图；

图15为在第二工作状态下采用第一物镜时操纵部件的示意图；

图16为在第三工作状态下采用第二物镜时操纵部件的示意图；

图17为在第四工作状态下采用第二物镜时操纵部件的示意图；

图18为在第五工作状态下采用第三物镜时操纵部件的示意图；

图19为在第六工作状态下采用第三物镜时操纵部件的示意图。

具体实施方式

图1中所示为数字显微镜的示意性的立体图。该显微镜10包括静止的座架基体12以及相对于它可摆动的摆动单元14。

摆动单元14包括至少一个图像检测单元，借助于该图像检测单元可以拍摄待显微的物体的图像。特别地，利用该图像检测单元不仅能够拍摄各个图像，而且能够拍摄视频，其能实现从不同的视角观察待显微的物体。

另外，摆动单元具有物镜和变焦系统，借此能够调节出待显微的物体的不同放大率。物镜系统具有多个物镜，其中每一个物镜都有选择地引入到光路中。

在图1中看不到图像检测单元、物镜系统和变焦系统，因为它们被摆动单元14的壳体16遮挡住了。

物镜系统和变焦系统的结构还将在下面结合图2～4予以详述。

物镜系统的物镜特别是等焦距地构造，从而在更换物镜时无需由操作人员进行再聚焦。这些物镜在此尤其与在旋转轴线和物镜界面之间的距离协调，从而产生一种共心系统，这使得在摆动单元14摆动时不必进行重新聚焦，摆动单元14可以通过该旋转轴线转动。

在座架基体上还设置有载物台18，在该载物台上安置着待显微的物体。该载物台18可以借助于调节轮20相对于座架基体12沿双箭头P1的方向调节，由此可以实现对待显微的物体聚焦。

在图2中以三种不同的设定纯示意性地示出设置在摆动单元14中的放大系统。该放大系统包括物镜系统30以及变焦系统32，通过它们的配合实现所希望的总放大率。物镜系统30包括至少两个具有不同焦距的物镜44、52，其中的每一个物镜都有选择地摆入到显微镜10的光路中。

变焦系统32具有三个透镜组34～38，其中的两个透镜组36、38可沿光轴50的方向调节。在本发明的一种替代的实施方式中，变焦系统也可以只包括两个透镜组34～38，其中只有一个透镜组34～38可轴向地调节。同样，也可以考虑具有多于三个的透镜组34～38的变焦系统。

就图2中所示实施方式而言，物体的图像通过变焦系统32直接在图像检测单元40上成像，该图像检测单元尤其可以是摄像机。

在图2中示出了变焦系统32的三种设定。在左边的设定下，变焦系统32经过调节，从而它具有最大的焦距，因而产生最大的放大率。相应地，视场角42被设计得最小，该视场角表示在与物镜系统30的接口区域中主光束相对于光轴50的角度。

而图2中所示的右边的设定表示变焦系统32的另一种极端设定，即在该设定下，变焦系统32具有最小的焦距，相应地具有最小的放大作用。在这种情况下，视场角42被设计得最大。

图2中所示的中间的情况表示一种中间设定，在该中间设定下，通过变焦系统32达到一种焦距，这个焦距大于最小焦距，且小于最大焦距。在此相应地，视场角42处于另外两种情况的视场角42之间。

显微镜10的相应的总放大率可由变焦系统32的调节好的焦距与物镜系统30的引入到光路中的物镜44、52的焦距的商得到。

变焦系统32具有总变焦范围，该总变焦范围表示变焦系统32的通过变焦系统32可调节的焦距。该总变焦范围在图5中示范性地用箭头90示出，其中，下限92表示变焦系统32的最小焦距，该最小焦距是在图2中右边所示的设定下得到的。总变焦范围90的上限94相应地表示变焦系统32的最大焦距，该最大焦距是在图2中左边所示的设定下得到的。因而，总变焦范围90特别是取决于构造预先确定的，并且表示变焦系统32的放大率的最大可能实现的范围。

如已述，变焦系统32包括多个具有不同焦距的物镜44、52。在总变焦范围90内给这些物镜44、52中的每一个都指配一个变焦子范围，其中，在图5中示出了第一物镜44的第一变焦子范围96和第二物镜52的第二变焦子范围98。两个变焦子范围96、98分别仅覆盖总变焦范围90的一部分，并且特别是经过设计使得它们至少部分地交叠。

显微镜10经过构造，使得变焦系统32分别总是只能在变焦子范围96、98内调节，该变焦子范围指配于当前摆入到光路中的物镜44、52。

就图5中所示实施例而言，相比于第二物镜52，指配有变焦子范围96的第一物镜44具有较大的焦距，因而具有较小的放大作用。第一变焦子范围96相应地也经过选择，从而它相比于第二变焦子范围98涵盖总变焦范围90的较小的放大率，而第二变焦子范围98涵盖总变焦范围90的较大的放大率。

由此实现对于具有大的放大率、亦即具有小的焦距的物镜52而言，通过变焦系统也实现了高放大率，从而整体上实现了高的总放大率。

相反，针对于具有低放大率，即具有大视场角的物镜44，指配了变焦子范围96，就该变焦范围而言，变焦系统32同样具有低放大率，进而具有大的视场角。

由此，变焦系统32的所采用的部分范围始终都与相应的物镜44、52的特性协调。

图3中所示为处于两种状态下的根据图2的放大系统的示意图，其中，物镜系统30的第一物镜44引入到光路中。针对于具有相当大的焦距，即具有低放大率的第一物镜44，通过限制部件46、48来限制变焦系统32的调节性，从而相比于图2中所示的最大的调节区域，虽然可以调节至最小焦距(图3右边)，但不能调节至最大焦距。相应地，只能在第一变焦子范围96内调节变焦系统32。利用限制部件46、48把透镜组36、38的相向移动限制到图3中左边所示的状态。限制部件46、48尤其是与第一物镜44联接的止挡，从而在第一物镜44引入到光路中时，止挡46、48自动地随之移动，从而它们经过适当布置，使得它们布置在透镜组34～38的移动区域内。

在图4中所示的情况下，第二物镜52摆入到光路中。该物镜52也包括止挡54、56，利用这些止挡把变焦系统32的调节限制到第二变焦子范围98。针对于该第二物镜52，利用止挡54、56来防止透镜组36、38的彼此离开的移动距离比在图4中右边所示的状态下大，从而防止产生最小的放大率。

限制部件46、48、54、56在图3和4中仅仅纯示意性地示出。在比如图6～19所示的具体实施方式中，限制部件46、48、54、56尤其未设置在变焦系统32中，而是作为可调节的销钉130～136布置在物镜系统30和变焦系统32之间的接口处，如下面还要予以详述。

因此如图5中所示，变焦系统32分别在变焦子范围96、98中工作，这些变焦子范围小于最大的总变焦范围90，所以变焦系统32也称为“超裕度设计的”或“超尺寸的”变焦系统。

就已知的显微镜而言，始终都采用总变焦系统，且通过相应地选择物镜来实现最大和最小的放大率，与所述已知的显微镜相比，现在所采用的物镜不必为了相同的总放大范围而具有不同的焦距，这将解释下面的数据范例：

为了在根据现有技术的显微镜中利用两个物镜实现介于0.15x和30x之间的放大范围，例如采用具有焦距为20的第一物镜和具有焦距为250的第二物镜。变焦系统具有介于38和600之间的可调节的焦距。最大放大率为30的实现方式为，采用所述第一物镜，并调节出变焦系统的最大焦距。在这种情况下，通过计算公式b＝f变焦/f物镜，进而600/20＝30得到放大率为30。

相应地，在采用第二物镜和变焦系统的最小焦距的情况下，作为38和250的商，得到最小的放大率为0.15。

为了在根据本发明的实施方式的显微镜中实现0.15x～30x的相同的放大范围，现在设置一种变焦系统32，其带有介于21和600之间的可调节的焦距。第一物镜44的变焦范围为38～600，第二物镜的变焦范围为21～336。第一物镜44具有140的焦距，第二物镜52具有20的焦距。

对于最大放大率为30而言，第二物镜52连同变焦系统32的最大焦距一起使用。对于最小的放大率来说，第一物镜44连同变焦系统32的最小焦距一起使用，其中，作为21和140的商，也得到倍数0.15。

由此可以实现相同的总放大范围，但所采用的物镜44、52之间的焦距差异明显较小。

这具有如下优点：物镜44、52可以明显紧凑且简单地构造。尤其可以通过物镜44、52的焦距的较小的幅度来实现等焦距的物镜系统30。此外，对于每个物镜44、52等而言，得到可由操作人员选择的变焦倍数，在上述例子中就是16(336/21或600/38)的变焦倍数。

变焦子范围与不同物镜的指配不仅可以应用于数字的显微镜，而且替代地可以应用于具有物镜系统和变焦系统所有其它的显微镜。

图6和7中所示分别为根据图1的显微镜10的局部细节的示意性的立体图。这里示出了变焦系统32的以及物镜系统30的局部。在此，图6和7以及后续附图的重点在于，要解释是如何纯机械地将变焦系统32的可调节性限制到不同物镜44、52的相应的变焦子范围96、98。

物镜系统30具有壳体100，在该壳体中设置有容纳区域102，在该容纳区域中容纳着分别在当前引入到光路中的物镜44。在图7中，在该容纳区域102内未引入物镜。而在图6中，物镜44被推移到了容纳区域102中。物镜44在此安置在一个板104上，且被壳体106包围，其中，该板104可以固定在物镜系统30的壳体100上。

物镜系统32具有转轮108，该转轮可以由显微镜10的操作人员转动。为了便于操作，特别是在转轮108的圆周面上设置有滚花110。转轮108在背离滚花110的一侧具有齿112，转轮108通过所述齿借助于齿轮系统114与螺杆116啮合。通过转轮108的转动，螺杆116相应地转动。

在该螺杆116上通过支撑件118、120安置着透镜组36、38。在螺杆116转动时，透镜组36、38相应地朝向彼此移动或者远离彼此移动。

图8和9中所示分别为物镜系统30的壳体100的示意性的立体图。在壳体100中设置了总共四个销130～136，这些销可沿双箭头P2方向特别是竖直地移动。销130～136在此能够在启用位置和停用位置之间移动，其中在图8中示出，销130、134处于启用位置，而销132、136处于停用位置。在启用位置，销130～136沿转轮108的方向从壳体100的表面138伸出预定的距离。在停用位置，销130～136设置在壳体100内部，特别是并不从该壳体伸出。替代地，它们也可以在停用位置略微从壳体100伸出，而不是像在启用位置那样伸出那么远。

如图10中所示，销130～136分别通过弹簧140在启用位置被预加应力。

此外，每个销130～136都分别与销142～148连接。如图9中所示，这些销142～148伸入到容纳区域102中，且分别在壳体100的长孔中被引导。

通过销142～148的移动，销130～136可以克服弹簧140的复位力从启用位置移动到停用位置。为此，销142～148必须向下沿箭头P3方向移动。在图9中，销144、148克服相应弹簧的复位力向下移动，从而相应地将指配的销132、136布置在停用位置，如图8中所示。

销142、148的移动借助于分别引入到容纳区域102中的物镜44，通过与相应的物镜壳体106接触来进行。图11中所示为第一物镜44的局部的示意图。在物镜44的壳体106上，在壳体102的相对侧设置了两个接触部件150、152。这两个接触部件150、152分别具有阶梯式的接触面154。如果物镜44被推移到容纳区域102中，则如图10中所示，销142～148向下移动，只要在各个销142～148的区域中各个接触部件150、152在接触面154上具有相应的台阶，该台阶就能使相应的销142～148向下移动并且保持在该位置。相应地，通过销142～148使得销130～136在启用位置与停用位置之间调节。

视物镜44而定，接触部件150、152不同地构造，从而其它销130～136布置在启用位置或停用位置。

图12和13中所示分别为变焦系统32的示意性的立体图，其中示出了不同的旋转位置。

在转轮108上，在面向物镜系统30、进而面向物镜系统30的壳体100的一侧抗扭地设置了滑槽盘160。在该滑槽盘160中设置了两个圆弓形的滑槽162、164，销130～136可以插入到这些滑槽中，只要它们分别设置在启用位置。此外，滑槽盘160具有凸起166，通过该凸起把转轮108的可转动性限制到最大的转动范围。为此在抗扭的壳体170上设置了两个止挡172、174，该壳体不与转轮108一起转动。

在图12中所示的转动位置，凸起166贴靠在第一止挡172上，从而转轮只能沿箭头P4方向转动。该位置特别是称为转动位置0°。

而在图13中，凸起166贴靠在第二止挡174上，从而转轮只能沿箭头P5方向转动，其中，该转动方向P5与转动方向P4相反。在该第二状态下，转轮108相对于图12中所示的0°位置最大程度地转动。这尤其相当于转动了130°的角度。因此，转轮的最大转动范围处于130°。通过该最大的转动范围给定了总变焦范围。

把销130～136设置在启用位置，由此导致插入到两个滑槽162、164之一中，这样就能根据所用的物镜44来限制转轮108的可转动性，从而转轮108根据物镜44只能在部分旋转区域中转动，该部分旋转区域是最大旋转区域的一个部分区域。相应地由此通过这些部分旋转区域来调节变焦子范围，因为对转轮旋转区域的限制自动地意味着对可供使用的变焦范围的限制。

在图14～19中针对具有三个不同物镜的物镜系统30示范性地示出了如何通过销130、132在各个启用位置或停用位置的不同布置，通过各种物镜的不同地构造的接触部件150、152，针对三个物镜中的任一个确定转轮108的不同的部分旋转区域，进而如何将不同的变焦子范围指配给相应的物镜。

在图14和15中示出了当第一物镜装在容纳区域102中时所产生的情况，其中，就该第一物镜而言，销132布置在启用位置，而销130～136布置在停用位置。如图14和15中所示，销132由此插入到滑槽162中。在此，转轮108可以在图14中所示的转动位置0°和图15中所示的转动位置112°之间转动。转动超过112°是不可能的，因为销132顶靠到滑槽162的端部区域上。

替代地，其它销130、134、136也可以布置在启用位置。在这种情况下，销134、136首先会靠置在滑槽160的表面上，于是在从0°位置略微转动出来时卡入到滑槽164中。于是就不可能往回移动到初始位置了。

在图16和17中示出了当第二物镜替代于第一物镜伸入到容纳区域102中时所产生的情况，其中，就该第二物镜而言，销130、136布置在启用位置，而销132、134布置在停用位置。通过使销136插入到滑槽164中，针对第二物镜将转轮108的可转动性限制到最小的转动角度9°。沿方向P5即朝向转动位置0°进一步转动是不可能的。

在相反的方向P4上，把设置在启用位置的销130插入到滑槽164中，由此将转动限制到转动角度121°。

在图18和19中示出了当第三物镜装入到容纳区域102中时所产生的情况。就该第三物镜而言，接触部件150和152经过构造，使得销134布置在启用位置，而销130、132、134布置在停用位置。通过把销134插入到滑槽164中，转轮108的沿P5方向的可转动性被限制到作为最小旋转角度的18°。而在方向P4上，转轮108可以转动一定程度，直到凸起166顶靠到第二止挡174上，即直至最大的旋转角度130°。

通过前述的带有插入到相应滑槽162、164中的销130～136的布置方式，由此能够以简单的方式纯机械地根据物镜44来限制转轮108的可转动性，从而能以简单的方式可靠地在总变焦范围内给每个物镜44都指配一个变焦子范围。

在一种替代的实施方式中，也可以设置多于四个或者少于四个的销130、136。替代地，也可以设置多于两个或者少于两个的滑槽162、164。销和滑槽的数量可以特别地适配于所采用的各种物镜的数量，进而适配于不同的必需的变焦子范围的数量。

附图标记清单

10 显微镜

12 座架基体

14 摆动单元

16 壳体

18 载物台

20 调节轮

30 物镜系统

32 变焦系统

34、36、38 透镜组

40 图像检测单元

42 视场角

44、52 物镜

46、48、54、56 限制部件

50 光轴

90 总变焦范围

92 下限

94 上限

96、98 变焦子范围

100 壳体

102 容纳区域

104 板

106 物镜壳体

108 转轮

110 滚花

112 齿

114 齿轮设备

116 螺杆

118、120 保持部件

130～136 销

138 表面

140 弹簧

142、148 销

150、152 接触部件

154 接触面

160 滑槽盘

162、164 滑槽

166 凸起

170 壳体部分

172、174 止挡

P1～P5 方向。

Claims (12)

1.一种显微镜，包括：

物镜系统(30)，该物镜系统具有至少两个有选择地引入到光路中的带有不同焦距的物镜(44、52)；

变焦系统(32)，该变焦系统具有总变焦范围(90)，

其中，待显微的物体的相应的总放大率分别由所选物镜(44、52)的焦距和变焦系统(32)的在总变焦范围(90)内的调节好的放大率产生，

其特征在于，在总变焦范围(90)内至少给第一物镜(44、52)指配第一变焦子范围(96、98)，其中，至少一个物镜(44、52)的变焦子范围(96、98)小于总变焦范围(90)；

设置一些限制机构(46、48、54、56)，通过这些限制机构将变焦系统(32)的可调节性分别限制为被指配给所选物镜(44、52)的变焦子范围(96、98)，

作为限制机构，在每个物镜(44、52)上都设置至少一个止挡(46、48、54、56)，通过该止挡(46、48、54、56)把变焦系统(32)的可调节性限制为相应的变焦子范围(96、98)，

设置了光圈，用于根据分别选取的物镜(44、52)和/或变焦系统(32)的调节好的焦距来调节透光量。

2.如权利要求1所述的显微镜(10)，其特征在于，设置了第二物镜(44、52)，在总变焦范围(90)内给第二物镜(44、52)指配第二变焦子范围(96、98)。

3.如权利要求1或2所述的显微镜(10)，其特征在于，所有物镜(44、52)的变焦子范围(96、98)均小于总变焦范围(90)。

4.如权利要求1或2所述的显微镜(10)，其特征在于，至少两个物镜(44、52)的变焦子范围(96、98)至少部分地交叠。

5.如权利要求1或2所述的显微镜(10)，其特征在于，变焦子范围(96、98)的下限和上限分别经过选择，从而对于不同的变焦子范围(96、98)在相应的下限和上限之间分别产生相同的预定的变焦倍数。

6.如权利要求1或2所述的显微镜(10)，其特征在于，至少一个变焦子范围(96)的下限对应于总变焦范围(90)的下限(92)，至少另一个变焦子范围(98)的上限对应于总变焦范围(90)的上限(94)。

7.如权利要求1或2所述的显微镜(10)，其特征在于，变焦子范围(96、98)经过事先调节，从而焦距比另一物镜(52)的焦距大的物镜(44)的变焦子范围(96)包括比该另一物镜(52)的变焦子范围(98)的最小放大率小的放大率。

8.如权利要求1或2所述的显微镜(10)，其特征在于，变焦子范围(96、98)经过事先调节，从而焦距比另一物镜(44)的焦距小的物镜(52)的变焦子范围(98)包括比该另一物镜(44)的变焦子范围(96)的最大放大率大的放大率。

9.如权利要求1或2所述的显微镜(10)，其特征在于，

-物镜系统(30)具有带第一焦距的第一物镜(44)和带第二焦距的第二物镜(52)，其中，第二焦距小于第一焦距；

-指配给第一物镜(44)的第一变焦子范围的下限与总变焦范围的下限一致；

-指配给第二物镜(52 )的第二变焦子范围的上限与总变焦范围的上限一致。

10.如权利要求1所述的显微镜(10)，其特征在于，设置了用于调节变焦系统(32)的电的驱动单元和用于控制该驱动单元的控制单元，在该控制单元内存储着指配给相应物镜(44、52)的变焦子范围(96、98)，该控制单元控制所述驱动单元，从而总是只在相应的变焦子范围(96、98)内进行调节。

11.如权利要求1或2所述的显微镜(10)，其特征在于，变焦系统(32)具有至少两个透镜组(34、36、38)，其中至少一个透镜组为了调节变焦系统(32)的焦距能够朝向光轴(50)移动。

12.如权利要求1或2所述的显微镜(10)，其特征在于，所述显微镜(10)是一种具有图像检测单元(40)的数字显微镜，待显微的物体的图像能够借助于变焦系统(32)成像在该图像检测单元上。