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Die
Offenbarung der folgenden Prioritätsanmeldung bildet durch Bezugnahme
Bestandteil dieser Erfindung:
Japanische Patentanmeldung Nr.
2000-337934, eingereicht am 6. November 2000.
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Die
Erfindung betrifft eine Mikroskopvorrichtung und ein Mikroskopsystem,
welche ein optisches System beinhalten, das innerhalb eines Gehäuses der
Mikroskopvorrichtung untergebracht ist.
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Es
gibt einen bekannten Typ kastenförmiger Mikroskopvorrichtungen,
bei welchen ein optisches System innerhalb eines Gehäuses untergebracht
ist, wie beispielsweise offenbart in der japanischen Patentoffenlegungsschrift
Nr. H8-271794. Bei dieser kastenförmigen Mikroskopvorrichtung
sind die optischen Systeme vollständig innerhalb eines Gehäuses untergebracht.
Dadurch ist es möglich,
die Freiheit der Wahl des Standortes zu verbessern, an welchem die
Mikroskopvorrichtung aufgestellt werden soll. Wenn beispielsweise
diese kastenförmige
Mikroskopvorrichtung auf dem Fußboden
positioniert ist, ist es für
den Benutzer möglich,
die Fläche
seines Arbeitstisches frei zu verwenden.
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Jedoch
wird, wenn eine kastenförmige
Mikroskopvorrichtung auf dem Fußboden
positioniert ist, der Betrachter zu einer unnatürlichen Haltung gezwungen,
um direkt durch die Okularlinse schauen zu können. Daher ist ein Anzeigebildschirm
auf dem Arbeitstisch vorgesehen, und das Bild, das durch eine kastenförmige Mikroskopvorrichtung
erzeugt wird, wird auf diesem Monitor angezeigt. Ein optisches Bild von
einem kleinen Bereich des Probestücks, das durch die kastenförmige Mikroskopvorrichtung
erzeugt wird, d.h. ein sogenanntes Mikroskopbild, wird durch ein
Bilderfassungselement, das innerhalb des Gehäuses der Mikroskopvorrichtung
vorgesehen ist, in elektronische Form umgewandelt, und dieses elektronische
Bild wird auf dem Monitor ausgegeben.
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Weiter
wurden die Mechanismen, welche zum Verschieben des Objekttisches
und zur Änderung
der Beobachtungsvergrößerung dienen,
ebenfalls auf einen elektrischen Betrieb umgestellt. Dadurch braucht
der Beobachter keine unnatürliche Haltung
einzunehmen und kann einfach durch Betätigung einer Tastatur und/oder
Maus, die sich auf dem Arbeitstisch befinden, den Objekttisch verschieben
und die Beobachtungsvergrößerung verändern.
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Um
einen gewünschten
Punkt auf dem Probestück
zu beobachten, wird die Beobachtungsvergrößerung zuerst auf einen geringen
Vergrößerungswert
eingestellt und ein breiter Bereich auf dem Probestück wird
beobachtet, und der Objekttisch wird um geringe Größen verschoben,
so daß der
gewünschte Punkt
ins Betrachtungsgebiet des optischen Systems kommt. Und die Beobachtungsvergrößerung wird fortschreitend
in Richtung zu einem hohen Vergrößerungswert
hin verschoben. Um den gewünschten Punkt
ins Zentrum des Betrachtungsgebietes zu verschieben, ist es erforderlich,
zu überprüfen, auf
welchen Bereich auf dem Probestück
das momentan betrachtete Mikroskopbild fällt.
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Normalerweise
entfernt der Beobachter bei einem Mikroskop, welches nicht vom kastenförmigen Typ
ist, sein Auge von der Okularlinse, beobachtet die Positionsbeziehung
zwischen Objekttisch und Okularlinse, und untersucht den Bereich
des Mikroskopbildes auf dem Probestück.
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Jedoch
ist im Fall eines kastenförmigen
Mikroskops eine Zusatzfunktion zum automatischen Erhalten von Bilddaten
für ein
Gesamtbild des gesamten Probestücks
vorgesehen. Auf dem Anzeigebildschirm wird nicht nur das Mikroskopbild
angezeigt, sondern es wird auch dieses Gesamtbild des gesamten Probestücks angezeigt.
Dadurch ist es für
den Beobachter möglich,
den Bereich auf dem Probestück
zu überprüfen, auf
welchen das Mikroskopbild fällt,
ohne das Probestück
direkt mit dem Auge anzuschauen. Es sei angemerkt, daß bei der
verwandten Technik ein Probestück,
welches von außen
eingeführt
wird, durch eine linienförmige
Diodengruppierung abgetastet wird, die in einer Probestück-Einführ- und
Entnahmeöffnung
des Gehäuses
vorgesehen ist, um Bilddaten für
dieses Gesamtbild des Probestücks
zu erfassen.
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Wie
oben beschrieben, wird eine kastenförmige Mikroskopvorrichtung
elektrisch betrieben und ist in Verbindung mit einer Informationsverarbeitungsvorrichtung
wie beispielsweise einem Computer realisiert. Jedoch trifft man
bei einer kastenförmigen
Mikroskopvorrichtung auf die folgenden Probleme. Zuerst einmal wird
eine beträchtliche
Zeitdauer benötigt,
um ein Gesamtbild anzuzeigen. Zweitens besteht in Abhängigkeit
vom Verwendungsort die Möglichkeit,
daß das
optische System, bedingt durch das Vorbeilaufen von Personal oder
dergleichen, in Schwingung versetzt werden kann, so daß das Gesamtbild
des auf dem Anzeigebildschirm anzuzeigenden Probestücks „verwaschen" sein kann.
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In
der
DE 198 12 599
A1 ist ein Verfahren zur Video-Mikroskopie angegeben, bei
dem ein mit einem Mikroskop erzeugtes Bild eines Objektes auf einem
Mikroskopiertisch mit einer Videokamera aufgenommen, digitalisiert,
zwischengespeichert und auf dem Monitor eines Computers dargestellt
wird. Dabei wird bei einer bekannten Vergrößerung ein Bilddetail ausgewählt. Die
Bildkoordinaten dieses Bilddetails relativ zur Bildmitte des Monitorschirms
werden maßstäblich bestimmt.
Nach einer Vergrößerungsumschaltung
bleibt die Lage des Bilddetails auf dem Monitorschirm erhalten,
in dem der Mikroskopiertisch vorzeichenrichtig verfahren wird.
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In
der
US 4,168,881 ist
ein mit einer Dämpfungseinrichtung
ausgestattetes Mikroskop angegeben.
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Schließlich ist
in der
DE 196 09 288
A1 ein computergestütztes
Video-Mikroskop beschrieben, welches als geschlossenes Gehäuse ausgebildet
ist, in das das zu mikroskopierende Präparat über eine Einführöffnung eingezogen
werden kann. Dabei kann ein Gesamtbild des Präparats mit Hilfe einer Diodenzeile
erzeugt werden. Das vergrößerte Bild
wird mit einem Video-Chip erfaßt.
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INHALT DER
ERFINDUNG
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine kastenförmige Mikroskopvorrichtung
und ein Mikroskopsystem bereitzustellen, für welches die Bedienungseigenschaften
und die gelieferte Beobachtungsumgebung hervorragend sind.
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Um
das oben beschriebene Ziel zu erreichen, wird die in Anspruch 1,
7, 8 und 18 angegebene Weiterbildung bekannter Mikroskope vorgeschlagen.
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Die
Mikroskopvorrichtung ist mit einem speziell dafür vorgesehenen optischen System
zum Erfassen eines Gesamtbildes des gesamten Probestücks ausgerüstet. Aufgrund
dieser Tatsache ist es möglich,
dieses Gesamtbild sehr schnell zu erfassen.
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Die
Freiheit der Wahl des Ortes für
die Mikroskopvorrichtung wird dadurch erhöht, dass das Trägerelement,
das optische System und die Bilderzeugungsvorrichtung über den
Antivibrationsmechanismus an der Rahmenstruktur befestigt ist.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Gesamtstrukturansicht eines Mikroskopsystems gemäß der ersten
und vierten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung.
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2 ist
eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht einer Mikroskopvorrichtung
gemäß der ersten
bevorzugten Ausführungsform.
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3 ist
eine Strukturansicht dieser Mikroskopvorrichtung gemäß der ersten
bevorzugten Ausführungsform.
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4 ist
eine perspektivische Ansicht, welche die Struktur eines Gehäuses dieser
Mikroskopvorrichtung zeigt.
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5 ist
eine Ansicht, welche ein Beispiel eines Gebietes eines Beobachtungsbereiches
eines optischen Systems zum Erfassen eines Gesamtbildes darstellt.
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6 ist
ein Ablaufdiagramm, welches den Ablauf eines Steuerprogramms darstellt,
das durch einen Host-Computer ausgeführt wird.
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7 ist
eine Ansicht, welche eine Steuerbildschirm darstellt.
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8 ist
eine Gesamtstrukturansicht eines Mikroskopsystems gemäß der zweiten
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung.
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9 ist
eine Strukturansicht dieser Mikroskopvorrichtung gemäß der zweiten
bevorzugten Ausführungsform.
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10 ist
eine Gesamtstrukturansicht eines Mikroskopsystems gemäß der dritten
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung.
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11 ist
eine Strukturansicht dieser Mikroskopvorrichtung gemäß der dritten
bevorzugten Ausführungsform.
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12A ist eine Ansicht, welche die Positionen von
Antivibrationselementen dieser vierten bevorzugten Ausführungsform
darstellt.
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12B ist eine weitere Ansicht, welche die Positionen
von Antivibrationselementen dieser vierten bevorzugten Ausführungsform
darstellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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AUSFÜHRUNGSFORM 1
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Eine
erste bevorzugte Ausführungsform
der Mikroskopvorrichtung gemäß der Erfindung
wird nachfolgend mit Bezug auf die 1 bis 7 der Zeichnungen
erläutert. 1 ist
eine Gesamtstrukturansicht eines Mikroskopsystems 1, in
welches eine Mikroskopvorrichtung 10 eingebaut ist, gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung. 2 ist eine teilweise geschnitten
dargestellte perspektivische Ansicht der Mikroskopvorrichtung 10 und 3 ist eine
Strukturansicht der Mikroskopvorrichtung 10.
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Wie
in 1 dargestellt, weist dieses Mikroskopsystem 1 auf:
Die Mikroskopvorrichtung 10, einen Host-Computer 50,
eine Anzeigevorrichtung 60, und eine Eingabevorrichtung 70,
welche aus einer Tastatur 70a und/oder einer Maus 70b und
dergleichen bestehen kann. Der Host-Computer 50, die Anzeigevorrichtung 60,
und die Eingabevorrichtung 70 sind auf einem Arbeitstisch 80 angeordnet.
Die Mikroskopvorrichtung 10 ist unter dem Arbeitstisch 80 auf
dem Fußboden
angeordnet. Die Mikroskopvorrichtung 10, die Anzeigevorrichtung 60 und
die Eingabevorrichtung 70 sind jeweils mit dem Host-Computer 50 verbunden.
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Der
Host-Computer 50 beinhaltet eine Steuerplatine für die Mikroskopvorrichtung 10,
welche nachfolgend beschrieben werden wird, eine CPU, einen Speicher,
etc. Eine GUI (Graphische Benutzeroberfläche) ist auf dem Host-Computer 50 vorgesehen.
Der Host-Computer 50 zeigt auf der Anzeigevorrichtung 60 gemeinsam
mit dem Mikroskopbild auch Bilder an, welche die Bedienperson zu
verschiedenen Eingaben auffordern. Die Bedienperson betätigt die
Eingabevorrichtung 70, während sie die Anzeigevorrichtung 60 beobachtet,
und gibt Befehle für
die Mikroskopvorrichtung 10 ein. Hierbei bezeichnet "Mikroskopbild" ein optisches Bild
eines sehr kleinen Bereiches auf dem Probestück, welches durch die Mikroskopvorrichtung 10 erzeugt
wird.
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Wie
in den 2 und 3 dargestellt, ist das optische
System der Mikroskopvorrichtung 10 vollständig innerhalb
eines Gehäuses
(Chassis) 10a untergebracht. 4 ist eine
Figur, welche die Struktur dieses Gehäuses 10a darstellt.
Wie in 4 dargestellt, weist dieses Gehäuse 10a einen
Rahmen 10c auf, welcher als rechtwinkliges Parallelepiped zusammengebaut
ist, und eine Abdeckung 10d, welche die Außenseite
dieses Rahmens 10c abdeckt. Es sei angemerkt, dass, auch
wenn in 4 lediglich zwei seitliche Abdeckelemente
der Abdeckung 10d dargestellt sind, diese Abdeckung 10d tatsächlich ausgebildet
ist, um alle Seiten des Rahmens 10c sowie dessen Oberseite
abzudecken. Außerdem
ist in einer Seitenfläche
der Abdeckung 10d eine Einführ- und Entnahmeöffnung 10b vorgesehen,
welche sich frei öffnen
und schließen
lässt,
um zu erlauben, dass ein nachfolgend noch beschriebener Objekttisch 11 sich
aus dem Inneren des Gehäuses 10a nach
außen ausfahren
lässt und
sich von außen
wieder in das Gehäuse 10a einfahren
lässt.
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Der
Rahmen 10c weist erwünschtermaßen mindestens
einen rechtwinkligen Rahmen auf, welcher die Basis des Gehäuses 10a definiert,
und vier Trägerpfosten,
welche sich in senkrechter Richtung von den vier Ecken des rechtwinkligen
Rahmens aus erstrecken. Auf diese Weise ist es möglich, die Festigkeit des Gehäuses 10a in
senk rechter Richtung zu verstärken,
und es ist möglich,
die Widerstandsfähigkeit
der Struktur gegenüber
Erschütterungen
zu verbessern.
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Ein
Objekttisch 11, welcher das zu untersuchende Probestück 10A trägt, ist
innerhalb des Gehäuses 10a vorgesehen.
Wie in den 2 und 3 dargestellt,
wird dieser Objekttisch 11 durch Tischführungen 11a getragen
die sich in einer Ebene befinden, welche horizontal und außerdem parallel
zur X-Y-Ebene ist, die durch die X-Richtung und die Y-Richtung in 2 definiert
ist. Der Objekttisch 11 weist die Tischführungen 11a und
einen nicht in den Figuren dargestellten Getriebemechanismus auf,
bei dem es sich beispielsweise um einen Zahnstangen-Getriebemechanismus
oder dergleichen handeln kann, und er kann durch diesen Getriebemechanismus
entlang der Tischführungen 11A in
X-Richtung wie in den 2 und 3 dargestellt
angetrieben werden. Es sei angemerkt, dass eine Kugelumlaufspindel
oder eine Gewindespindel an Stelle des Zahnstangengetriebes verwendet
werden kann. Durch Verschieben des Objekttisches 11 in
X-Richtung wird das zu untersuchende Probestück 10A auf dem Mikroskopbild-Erfassungsbereich
E1 und dem Gesamtbild-Erfassungsbereich E2 eingestellt. Es sei angemerkt,
dass die Hublänge,
um welche der Objekttisch 11 in X-Richtung verschoben wird,
ausreichend lang sein muss, damit der Gesamtbild-Erfassungsbereich
E2 zwischen dem Mikroskopbild-Erfassungsbereich E1 und der Einführ- und
Entnahmeöffnung 10b vorgesehen
sein kann.
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Weiter
ist der Objekttisch 11 so beschaffen, dass er sich nicht
nur in X-Richtung verschieben lässt,
sondern auch in Y-Richtung und in Z-Richtung, wie in 2 dargestellt.
Die Y-Richtung und die Z-Richtung verlaufen beide senkrecht zur
X-Richtung und ebenso
senkrecht zueinander. Es sei angemerkt, dass die Z-Richtung die
Richtung der optischen Achse der dem Mikroskopbild-Erfassungsbereich
E1 zugewandten Objektivlinse ist. Die Objektivlinse wird später noch
erläutert.
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Im
Inneren des Gehäuses 10a der
Mikroskopvorrichtung 10 sind vorgesehen: Eine Mehrzahl von
Objektivlinsen, welche Mikroskopbilder unterschiedlicher Vergröße rung erzeugen,
und mindestens ein bilderzeugendes optisches System, welches ein
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Bild
des Probestücks
erzeugt, ein Bilderzeugungsglied 18, welches einer vorbestimmten
Position angeordnet ist, das optische Bild erfasst, welches durch
das bilderzeugende optische System erzeugt wurde, und Bilddaten
aus diesem erzeugt, und ein Durchstrahlungs-Beleuchtungsglied 16,
welches den Objekttisch 11 von der der Objektivlinse gegenüberliegenden
Seite beleuchtet.
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Diese
Mehrzahl von Objektivlinsen weist eine Objektivlinse 14a starker
Vergrößerung und
eine Objektivlinse 14b geringer Vergrößerung auf. Es ist möglich, die
Beobachtungsvergrößerung gemäß dem Beobachtungsbereich
des Probestücks
auszuwählen.
Die Objektivlinsen 14a und 14b werden von einem
Objektivlinsen-Trägerglied 15 getragen.
Dieses Objektivlinsen-Trägerglied 15 bringt
entweder die Objektivlinse 14a starker Vergrößerung oder
die Objektivlinse 14b geringer Vergrößerung zur Anwendung, damit
sie dem Mikroskopbild-Erfassungsbereich E1 gegenüberliegt.
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Das
Objektivlinsen-Trägerglied 15 kann
beispielsweise durch einen (nicht in den Figuren dargestellten)
Revolverkopf gebildet sein, an welchem die Objektivlinsen 14a und 14b befestigt
sind, gemeinsam mit einem (auch nicht in den Figuren dargestellten)
Getriebemechanismus, welcher den Revolverkopf schrittweise mittels
eines Schaltklinkenmechanismus dreht, um ihn in vorbestimmte Positionen
zu bringen. Somit kann dieses Objektivlinsen-Trägerglied durch Betätigung des
Getriebemechanismus so umgeschaltet werden, dass entweder die Objektivlinse 14a oder
die Objektivlinse 14b dem Mikroskopbild-Erfassungsbereich
E1 gegenüberliegt.
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Die
Mehrzahl der bilderzeugenden optischen Systeme weisen ein optisches
System 17a zur Beobachtung eines mit starker Vergrößerung vergrößerten Bildes,
ein optisches System 17b zur Beobachtung eines mit geringer
Vergrößerung vergrößerten Bildes,
und ein optisches System 17c zum Erfassen eines Gesamtbildes
auf. Diese optischen Systeme 17a, 17b und 17c werden
von einem Optiksystem-Trägerglied 17 getragen.
Dieses Optiksystem-Trägerglied 17 bringt
entweder das optische System 17a zur Beobachtung des mit
starker Vergrößerung vergrößerten Bildes,
das optische System 17b zur Beobachtung des mit geringer
Vergrößerung vergrößerten Bildes,
oder das optische System 17c zum Erfassen eines Gesamtbildes
in den vom zum untersuchenden Probestück 10A zum Bilderzeugungsglied 18 verlaufenden
vorbestimmten Lichtweg.
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Das
Optiksystem-Trägerglied 17 kann
beispielsweise aufweisen: Ein (nicht in den Figuren dargestelltes)
Trägerelement,
welches das optische System 17a zur Beobachtung des mit
starker Vergrößerung vergrößerten Bildes,
das optische System 17b zur Beobachtung des mit geringer
Vergrößerung vergrößerten Bildes
und das optische System 17c zum Erfassen eines Gesamtbildes
trägt,
so dass sie sich auf einer Linie entlang der Y-Richtung (der horizontalen
Richtung) befinden, wie in 2 dargestellt, und
einen (ebenfalls nicht in den Figuren dargestellten) Führungsmechanismus,
welcher dieses Trägerelement
entlang der Y-Richtung gleitend verschiebt. Es sei angemerkt, dass
in 3 zur leichteren Erklärbarkeit die optischen Systeme 17a, 17b und 17c so
dargestellt sind, als wären
sie entlang der Z-Richtung in einer Linie angeordnet. Das Optiksystem-Trägerglied 17 wird
so umgeschaltet, dass es, durch Antreiben des Führungsmechanismus, entweder
das optische System 17a zur Beobachtung des mit starker
Vergrößerung vergrößerten Bildes,
das optische System 17b zur Beobachtung des mit geringer
Vergrößerung vergrößerten Bildes,
oder das optische System 17c zum Erfassen eines Gesamtbildes
des gesamten Probestückes
in den vorbestimmten Lichtweg bringt.
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Somit
wird entweder das optische System 17a zur Beobachtung des
mit starker Vergrößerung vergrößerten Bildes
oder das optische System 17b zur Beobachtung des mit geringer
Vergrößerung vergrößerten Bildes
in den Lichtweg eingebracht, welcher von der jeweiligen dem Mikroskopbild-Erfassungsbereich
E1 gegenüberliegenden
Objektivlinse 14a oder 14b zum Bilderzeugungsglied 18 verläuft. Somit
bildet das optische System 17a zur Beobachtung des mit
starker Vergrößerung vergrößerten Bildes,
oder das optische System 17b zur Beobachtung des mit geringer
Vergrößerung vergrößerten Bildes, mit
seiner eigenen charakteristischen Vergrößerung den Lichtstrom, der
empfangen wird, nachdem er die Objektivlinse 14a starker
Vergrößerung bzw.
die Objektivlinse 14b geringer Vergrößerung durchlaufen hat.
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Andererseits
wird das optische System 17c zum Erfassen eines Gesamtbildes
in den Lichtweg eingebracht, welcher vom Gesamtbild-Erfassungsbereich
E2, der zwischen dem Mikroskopbild-Erfassungsbereich E1 und der
Einführ-
und Entnahmeöffnung 10b vorgesehen
ist, zum Bilderzeugungsglied 18 verläuft. Das optische System 17c zum
Erfassen eines Gesamtbildes erzeugt ein optisches Bild des Gesamtbild-Erfassungsbereiches
E2. Weiter handelt es sich beim optischen System 17c zum
Erfassen eines Gesamtbildes um ein optisches Bilderzeugungssystem
mit konstanter Brennweite. Mit anderen Worten ist es möglich, auf
der Bilderzeugungsfläche
des Bilderzeugungsglieds 18 ein optisches Bild des zu untersuchenden
Probestücks
A zu erzeugen, ohne irgendeine Brennweiteneinstellung vorzunehmen,
da die Schärfentiefe
ziemlich groß ist.
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5 zeigt
ein Beispiel des Gebietes eines Betrachtungsbereiches e1 des optischen
Systems 17c zur Erfassung eines Gesamtbildes. Wie in 5 dargestellt,
entspricht das Gebiet des Betrachtungsbereiches e1 des optischen
Systems 17c zur Erfassung eines Gesamtbildes ungefähr der Hälfte des Bereiches
des gesamten zu untersuchenden Probestücks 10A. Dies ist
deutlich breiter als das Gebiet des Betrachtungsbereiches, welcher
festgelegt ist durch die Kombination entweder der Objektivlinse 14a starker
Vergrößerung oder
der Objektivlinse 14b geringer Vergrößerung zusammen mit dem optischen
System 17a zur Beobachtung des mit starker Vergrößerung vergrößerten Bildes
bzw. dem optischen System 17b zur Beobachtung des mit geringer Vergrößerung vergrößerten Bildes.
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Als
nächstes
wird das in 3 dargestellte Durchstrahlungs-Beleuchtungsglied 16 erläutert. Das Durchstrahlungs-Beleuchtungsglied 16 weist
eine als Lichtquelle dienende Lampe 16a, ein Lichtverminderungsfilter 16b,
ein Spezialfilter 16c, eine Feldblende 16d, eine
Aperturblende 16e und dergleichen auf. Das Durchstrahlungs-Beleuchtungsglied 16 leitet
Beleuchtungslicht, das von der Lichtquellen-Lampe 16a emittiert
wird, über
das Lichtverminderungsfilter 16b, das Spezialfilter 16c,
die Feldblende 16d, die Aperturblende 16e und
ein vorbestimmtes optisches System an den Mikroskopbild-Erfassungsbereich
E1.
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Es
sei angemerkt, dass das Durchstrahlungs-Beleuchtungsglied 16 in
dieser bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung nicht nur den Mikroskopbild-Erfassungsbereich E1, sondern auch den Gesamtbild-Erfassungsbereich
E2 anstrahlt. Dies kann auch durch Vorsehen einer weiteren Lichtquellen-Lampe 16a' erzielt werden,
welche den Gesamtbild-Erfassungsbereich E2 separat von der Lichtquellen-Lampe 16a anstrahlt,
wie in 3 dargestellt. Alternativ ist es auch möglich, eine
solche Anordnung vorzunehmen, dass das von der Lichtquellen-Lampe 16a emittierte
Beleuchtungslicht nicht nur auf den Mikroskopbild-Erfassungsbereich
E1 sondern auch auf den Gesamtbild-Erfassungsbereich E2 fällt.
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Das
Lichtverminderungsfilter 16b weist eine Mehrzahl von Typen
von Lichtverminderungsgliedern für
unterschiedliche Lichtverminderungsgrößen auf und ist so beschaffen,
dass es die Lichtverminderungsgröße verändern kann,
welche es auf das von der Lichtquellen-Lampe 16a kommende
Beleuchtungslicht anwendet. Beispielsweise kann das Lichtverminderungsfilter 16b eine
drehbare Halteeinrichtung und eine Mehrzahl von Typen von Lichtverminderungsgliedern
aufweisen, welche am Umfang dieser Halteeinrichtung vorgesehen sind.
In einem derartigen Fall kann durch Drehen der Halteeinrichtung jeder
der Lichtverminderungsglieder wahlweise entweder in den Lichtweg
des Beleuchtungslichtes eingebracht oder aus diesem herausbewegt
werden, so dass das Ausmaß der
Lichtverminderung verändert werden
kann.
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Das
Spezialfilter 16c weist eine Mehrzahl von Filtertypen auf,
welche unterschiedliche optische Eigenschaften haben, und ist so
beschaffen, dass es die Spektralverteilung über die Wellenlänge des
von der Lichtquellen-Lampe 16a kommenden Beleuchtungslichts
verändern
kann. Beispielsweise kann in diesem Fall die Mehrzahl von Filtertypen
die folgenden zwei Typen beinhalten: Ein monochromatisches Inter ferenzfilter
und ein Farbkonversionsfilter. Außerdem kann das Spezialfilter 14c eine
drehbare Halteeinrichtung und eine Mehrzahl von Typen von Filtergliedern
beinhalten, welche um den Umfang dieser Halteeinrichtung herum vorgesehen
sind. In einem derartigen Fall kann durch Drehen der Halteeinrichtung
jedes der Filterglieder wahlweise entweder in den Lichtweg des Strahlenbündels des
Beleuchtungslichtes eingebracht oder aus diesem herausbewegt werden,
so dass die Spektralverteilung über
die Wellenlänge
verändert
werden kann.
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Die
Feldblende 16d vergrößert oder
verkleinert den Feldblendendurchmesser für das von der Lichtquellen-Lampe 16a kommende
Beleuchtungslicht. Diese Feldblende 16d kann beispielsweise
eine Mehrzahl von Lamellen und einen Nockenmechanismus aufweisen,
genau wie eine Aperturblende des Typs, welcher herkömmlicherweise
in einer fotografischen Kamera oder dergleichen vorgesehen ist,
und kann den Feldblendendurchmesser durch Betätigung des Nockenmechanismus
verändern.
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Die
Aperturblende 16e vergrößert oder
verkleinert den Aperturblendendurchmesser für das von der Lichtquellen-Lampe 16a kommende
Beleuchtungslicht. Diese Aperturblende 16e kann beispielsweise
eine Mehrzahl von Lamellen und einen Nockenmechanismus aufweisen,
genau wie eine Aperturblende des Typs, welcher herkömmlicherweise
in einer fotografischen Kamera oder dergleichen vorgesehen ist,
und kann den Aperturblendendurchmesser durch Betätigung des Nockenmechanismus
verändern.
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Zuvor
wurden die verschiedenen Glieder erläutert, aus welchen die im Gehäuse 10a untergebrachte
Mikroskopvorrichtung 10 aufgebaut ist. Jedes dieser Glieder
weist einen Stellantrieb und einen Sensor auf. Der Stellantrieb,
welcher jedes Glied antreibt, wird durch den Host-Computer 50 gesteuert. Weiter
werden die Antriebszustände
der Stellantriebe durch die Sensoren erfasst, welche Signale, die
für diese
repräsentativ
sind, zum Host-Computer 50 übertragen. Im Folgenden werden
der Sensor und der Stellantrieb für die jeweiligen Glieder mit
Bezug auf 3 erläutert.
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Am
Objekttisch 11 sind ein Stellantrieb 115, welcher
den Getriebemechanismus des Objekttisches 11 antreibt,
und ein Positionserfassungssensor 125 vorgesehen, welcher
dessen Position erfasst. Beispielsweise kann eine Kombination aus
einem Schrittmotor und einem Anfangspunkt-Erfassungssensor am Objekttisch 11 vorgesehen
sein. Am Objektivlinsen-Trägerglied 15 sind
ein Stellantrieb 111, welcher den Getriebemechanismus des
Objektivlinsen-Trägerglieds 15 antreibt,
und ein Positionserfassungssensor 121 vorgesehen, welcher
dessen Position erfasst. Beispielsweise kann eine Kombination aus
einem Gleichstrommotor und einem Potentiometer am Objektivlinsen-Trägerglied 15 vorgesehen sein.
Am Optiksystem-Trägerglied 17 sind
ein Stellantrieb 117 vorgesehen, welcher den (nicht in
den Figuren dargestellten) Mechanismus des Optiksystem-Trägerglieds 17 antreibt,
und ein Positionserfassungssensor 127, welcher dessen Position
erfasst. Beispielsweise kann eine Kombination aus einem Gleichstrommotor
und einem Potentiometer am Optiksystem-Trägerglied 17 vorgesehen
sein.
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Am
Lichtverminderungsfilter 16b sind ein Stellantrieb 116b,
welcher das Lichtverminderungsfilter 16b dreht, und ein
Positionserfassungssensor 126b vorgesehen, welcher dessen
Drehposition erfasst. Am Spezialfilter 16c sind ein Stellantrieb 116c, welcher
das Spezialfilter 16c dreht, und ein Positionserfassungssensor 126c vorgesehen,
welcher dessen Drehposition erfasst. An der Feldblende 16d sind
ein Stellantrieb 116d, welcher den Nockenmechanismus der
Feldblende 16d betätigt,
und ein Positionserfassungssensor 126d vorgesehen, welcher deren
Drehposition erfasst. Und an der Aperturblende 16e sind
ein Stellantrieb 116e, welcher den Nockenmechanismus der
Aperturblende 16e betätigt, und
ein Positionserfassungssensor 126e vorgesehen, welcher
dessen Drehposition erfasst. Jeder dieser Stellantriebe und Positionserfassungssensoren kann
beispielsweise eine Kombination aus einem Gleichstrommotor und einem
Potentiometer beinhalten.
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Die
oben beschriebenen Stellantriebe 115, 111, 117 und 116b bis 116e,
die Positionserfassungssensoren 125, 121, 127 und 126b bis 126e,
die Lichtquellen-Lampen 16a und 16a', und das Bilderzeugungsglied 18 sind
alle mit der Steuereinrichtung des Host-Computers 50 über einen
Stecker 19 elektrisch verbunden.
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Der
Host-Computer 50 steuert die Ansteuerung der Stellantriebe 115, 111, 117 und 116b bis 116e,
basierend auf den Signalen von den Positionserfassungssensoren 125, 121, 127 und 126b bis 126e,
und basierend auf Befehlen, welche über die Eingabevorrichtung 70 eingegeben
werden. Im Folgenden wird die Funktionsweise eines Steuerprogramms
für die
Mikroskopvorrichtung 10, welches durch die CPU des Host-Computers 50 ausgeführt wird,
mit Bezug auf 6 erläutert, bei welcher es sich
um dessen Ablaufdiagramm handelt. Es sei angemerkt, dass dieses
Steuerprogramm vorab festgelegt ist und in einer nicht in den Figuren
dargestellten Speichervorrichtung des Host-Computers 50 gespeichert
ist.
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Dieses
Steuerprogramm wird gestartet, indem das Stromversorgungsgerät des Host-Computers 50 angeschaltet
wird. Wenn somit das Stromversorgungsgerät eingeschaltet wurde, wird
bei einem ersten Schritt S1 eine Steuerbildschirmmaske 78, beispielsweise
wie dargestellt in 7, auf der Anzeigevorrichtung 60 angezeigt.
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Wie
in 7 dargestellt, sind auf dem Steuerbildschirm 78 Schaltflächen 71, 75, 76 und 77,
sowie ein Gesamtbild 72 und ein vergrößertes Bild 74 dargestellt.
Die Bedienperson kann durch Betätigen der
Schaltflächen 71, 75, 76 und 77 die
Einstellungen verschiedener Glieder der Mikroskopvorrichtung 10 verändern. Als
Schaltflächen
sind beispielsweise eine Probestück-Einführ- und
-Entnahmeschaltfläche 71,
welche ein Ausfahren oder Einziehen des Objekttisches 11 anweist,
eine Optionsschaltfläche 75,
welche die Beobachtungsvergrößerung festlegt,
eine Optionsschaltfläche 76,
welche den Typ des zu verwendenden Spezialfilters 16c auswählt, und
Schieber 77 vorhanden. Weiter ist auch ein kreuzförmiger Cursor 73 zur
Bezeichnung des Beobachtungspunktes vorhanden. Diese Schaltflächen werden
nachfolgend detailliert erläutert.
Es sei angemerkt, dass das Gesamtbild 72 und das vergrößerte Bild 74,
welches auf der in 7 dargestellten Schaltfläche dargestellt
ist, in einem Zustand dargestellt sind, bei welchem ein zu untersuchendes
Probestück 10A bereits auf
den Objekttisch 11 gelegt wurde.
-
Der
Host-Computer 50 zeigt den Steuerbildschirm 78 auf
Basis der Werte der verschiedenen Einstellungen der Mikroskopvorrichtung 10 an.
Mit anderen Worten werden die Werte der verschiedenen Einstellungen
der Mikroskopvorrichtung 10, d.h. die Betätigungszustände der
Steuerschaltflächen 71, 75, 76 und 77,
durch die auf dem Anzeigebildschirm 78 angezeigten Inhalte
wiedergegeben.
-
In
der ersten bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung wählt
die Bedienperson die Probestück-Einführ- und
-Entnahmeschaltfläche 71 auf dem
Steuerbildschirm 78 unter Verwendung der Eingabevorrichtung 70 aus,
so dass die Einführ-
und Entnahmeöffnung 10b der
Mikroskopvorrichtung 10 geöffnet wird. Weiter kann diese
Einführ-
und -Entnahmevorrichtung 10b durch Auswählen dieser Probestück-Einführ- und -Entnahmeschaltfläche 71 wieder
geschlossen werden.
-
Als
nächstes
wird bei einem Schritt S2 bestimmt, ob die Probestück-Einführ- und
-Entnahmeschaltfläche 71 gewählt wurde.
Wenn bei diesem Schritt S2 bestimmt wird, dass tatsächlich die
Probestück-Einführ- und
-Entnahmeschaltfläche 71 gewählt wurde,
dann geht der Steuerablauf weiter auf den nächsten Schritt S3. Bei diesem
Schritt S3 wird ein Steuersignal an den Stellantrieb 115 des
Objekttisches 11 ausgegeben, so dass der Objekttisch 11 in X-Richtung
verschoben wird und durch die Einführ- und -Entnahmeöffnung 10b nach
außen
herausragt. In diesem Zustand, bei dem der Objekttisch 11 durch die
Einführ-
und -Entnahmeöffnung 10b wie
in 2 dargestellt nach außen vorsteht, legt die Bedienperson
das zu untersuchende Probestück 10A auf
den Objekttisch 11.
-
Als
nächstes
wird in einem Schritt S4 bestimmt, ob die Probestück-Einführ- und
-Entnahmeschaltfläche 71 erneut
ausgewählt
wurde. Wenn bei diesem Schritt S4 bestimmt wird, dass die Probestück-Einführ- und
-Entnahmeschaltfläche 71 tatsächlich in
dem momentanen Zustand ausgewählt wurde,
bei welchem der Objekttisch 11 durch die Einführ- und
-Entnahmeöffnung 10b,
nach außen
vorsteht, dann fährt
der Steuerablauf mit dem nächsten Schritt
S5 fort.
-
Bei
diesem Schritt S5 wird ein Steuersignal an den Stellantrieb 115 des
Objekttisches 11 ausgegeben. Weiter wird ein Steuersignal
an den Stellantrieb 117 des Optiksystem-Trägerglieds 17 ausgegeben.
Gemäß dem Steuersignal
verschiebt der Stellantrieb 115 den Objekttisch 11 in
X-Richtung, so dass er ins Innere der Mikroskopvorrichtung 10 zurückgezogen
wird. Der Objekttisch 11 hält an, wenn er einen Punkt
erreicht, bei dem das zu untersuchende Probestück 10A sich im Gesamtbild-Erfassungsbereich
E2 befindet. Der Stellantrieb 117 schaltet das Optiksystem-Trägerglied 17 um,
so dass das Optiksystem 17c für eine Erfassung eines Gesamtbildes
in den Lichtweg eingebracht wird. Es sei angemerkt, dass die oben
beschriebene 5 die Positionsbeziehung zwischen
dem Gebiet des Betrachtungsbereiches e1 des optischen Systems 17c zum
Erfassen eines Gesamtbildes des zu untersuchenden Probestücks 10A zeigt,
und zwar in dem Zustand, bei welchem, gemeinsam mit dem (in Schritt
S5) in den Gesamtbild-Erfassungsbereich E2 eingebrachten zu untersuchenden
Probestück 10A,
auch das Optiksystem 17c zum Erfassen eines Gesamtbildes
in den Lichtweg eingebracht wurde.
-
Im
nächsten
Schritt S6 werden die Bilddaten für ein Gesamtbild des zu untersuchenden
Probestücks 10A erzeugt,
welches durch das Bilderzeugungsglied 18 erfasst wurde,
und auf dem Steuerbildschirm 78 angezeigt. Es ist für die Bedienperson möglich, das
Gesamtbild 72 auf dem Steuerbildschirm 78 der
Anzeigevorrichtung 60 anzuzeigen, indem einfach das zu
untersuchende Probestück 10A auf
den Objekttisch 11 gelegt wird und die Probestück-Einführ- und
-Entnahmeschaltfläche 71 gewählt wird.
Es sei angemerkt, dass der Gesamtbild-Erfassungsbereich E2 durch
die Beleuchtungslampe 16a' ausreichend
hell zum Erhalten dieses Gesamtbildes beleuchtet ist. Die Erzeugung
der Bilddaten für
das Gesamtbild wird nachfolgend beschrieben.
-
Dieses
Gesamtbild 72 wird fortlaufend auf dem Steuerbildschirm 78 angezeigt,
bis die Bedienperson einen Befehl zum Beenden dieser Anzeige erteilt
hat.
-
Als
nächstes
wird in Schritt S7 ein Steuersignal an den Stellantrieb 115 ausgegeben,
um den Objekttisch 11 erneut in X-Richtung zu verschieben.
Diese Bewegung des Objekttisches 11 wird angehalten, wenn
das zu untersuchende Probestück 10A am
Mikroskopbild-Erfassungsbereich E1 ankommt. Weiter werden, gemäß dem Betätigungszustand
der Optionsschaltfläche 75,
Steuersignale an die Stellantriebe 115 und 117 ausgegeben,
um das Objektivlinsen-Trägerglied 15 bzw.
das Optiksystem-Trägerglied 17 umzuschalten.
Das Objektivlinsen-Trägerglied 15 stellt
entweder die Objektivlinse 15a starker Vergrößerung oder
die Objektivlinse 14b geringer Vergrößerung so ein, dass sie dem
zu untersuchenden Probestück 10a,
das sich im Mikroskopbild-Erfassungsbereich E1 befindet, gegenüberliegt.
Das Optiksystem-Trägerglied 17 bringt
das optische System 17a zur Beobachtung des mit starker
Vergrößerung vergrößerten Bildes
oder das optische System 17b zur Beobachtung des mit geringer
Vergrößerung vergrößerten Bildes
in den Lichtweg ein.
-
Nachdem
die Beobachtungsvergrößerung in Schritt
S7 festgelegt wurde, geht der Steuerablauf weiter mit Schritt S8.
Bei diesem Schritt S8 wird bestimmt, ob irgendein Befehl von der
Bedienperson durch Betätigen
irgendeiner der Steuerschaltflächen 73, 75, 76 oder 77 auf
dem Steuerbildschirm 78 erteilt wurde, um den Wert irgendeiner
der Einstellungen der Mikroskopvorrichtung 10 zu verändern. Im nächsten Schritt
S9 werden Steuersignale an die verschiedenen Stellantriebe 111, 115, 117 und 116b bis 116e in
geeigneter Weise zum Verändern
der Werte der Einstellungen der Mikroskopvorrichtung 10 gemäß den Betätigungszuständen der
Steuerschaltflächen 73, 75, 76 und 77 ausgegeben.
Die verschiedenen Stellantriebe 111, 115, 117 und 116b bis 116e ändern die
Einstellungen der verschiedenen Glieder der Mikroskopvorrichtung 10 gemäß diesen
Steuersignalen.
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Gemäß dieser
ersten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist ein kreuzförmiger
Cursor 73 auf dem Gesamtbild 72 in überlagernder
Weise vorgesehen, wie in 7 dargestellt. Dieser kreuzförmige Cursor 73 bezeichnet
die Position auf dem Gesamtbild 72, welche dem vergrößerten Bild 74 entspricht.
Die Bedienperson kann unschwierig den momentanen Beobachtungspunkt
auf dem zu untersuchenden Probestück 10A durch die Position
des kreuzförmigen
Cursors 73 auf dem Gesamtbild 72 feststellen.
Im Folgenden wird, wenn der kreuzförmige Cursor 73 betätigt wird,
die Änderung
der Werte der Einstellungen der Mikroskopvorrichtung 10 durch diese
Betätigung
im Hinblick auf die Prozeduren der Schritte S8 und S9 erläutert.
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Die
Bedienperson betätigt
den kreuzförmigen
Cursor 73 auf dem Steuerbildschirm 78 unter Verwendung
der Eingabevorrichtung 70 und bezeichnet den gewünschten
Beobachtungspunkt auf dem Gesamtbild 72. Wenn der Beobachtungspunkt
auf diese Weise durch den kreuzförmigen
Cursor 73 bezeichnet wurde, gibt der Host-Computer 50 ein
Steuersignal an den Stellantrieb 115 für den Objekttisch 11 aus
und verschiebt den Objekttisch 11 in X-Richtung und in
Y-Richtung, um die optische Achse der momentan eingestellten Objektivlinse 14a oder 14b (je
nach Fall) auf den Beobachtungspunkt auszurichten. Wenn die optische
Achse der Objektivlinse auf den Beobachtungspunkt ausgerichtet wurde,
wird der Objekttisch 11 in Z-Richtung verschoben, so dass eine
Brennpunkteinstellung vorgenommen wird.
-
Diese
Brennpunkteinstellung kann unschwierig durch ein Hill-Climbing-Verfahren
(Gradientenverfahren) oder dergleichen implementiert werden, basierend
auf der Stärke
des Bildsignals, das durch das Bilderzeugungsglied 18 erfasst
wird. Das Brennpunkteinstellverfahren ist ein an sich bekanntes
Verfahren, welches in einer Videokamera oder dergleichen verwendet
wird, und dessen Beschreibung entfällt hier der Kürze halber.
Es sei angemerkt, dass es für
diese Brennpunkteinstellung akzeptabel ist, das optische System
objektivlinsenseitig zu verschieben, anstatt den Objekttisch 11 zu
verschieben. Nach der Durchführung
einer Brennpunkteinstellung wird das Bilderzeugungsglied 18 angesteuert,
und ein vergrößertes Bild
des Beobachtungspunktes auf dem zu untersuchenden Probestück 10A,
mit anderen Worten Bilddaten des mikroskopischen Bildes, werden
erfasst. Dieses erfasste Mikroskop bild wird auf dem Steuerbildschirm 78 als
vergrößertes Bild 74 angezeigt.
Der Vorgang der Brennpunkteinstellung wird nachfolgend erläutert.
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Bisher
wurde die Art und Weise erläutert,
auf welche der Beobachtungspunkt unschwierig durch Betätigen des
kreuzförmigen
Cursors 73 angegeben werden kann. Die Änderung der Werte der Einstellungen
der Mikroskopvorrichtung 10 durch Betätigung der anderen Steuerschaltflächen 75, 76 und 77 wird nachfolgend
ebenfalls erläutert.
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Wie
zuvor erläutert,
werden in den Schritten S8 und S9 die Werte der Einstellungen der
Mikroskopvorrichtung 10 geändert, und das vergrößerte Bild 72 des
zu untersuchenden Probestücks 10A um den
gewünschten
Beobachtungspunkt herum wird auf dem Steuerbildschirm 78 angezeigt.
Danach geht der Steuerungsablauf weiter auf Schritt S10. Bei diesem
Schritt S10 wird bestimmt, ob die Probestück-Einführ- und -Entnahmeschaltfläche 71 gewählt wurde
oder nicht, nachdem das Bild des Probestückes auf dem Steuerbildschirm 78 betrachtet
wurde. Wenn in Schritt S10 bestimmt wird, dass die Probestück-Einführ- und
-Entnahmeschaltfläche 71 tatsächlich gewählt wurde,
geht die Ablaufsteuerung weiter auf Schritt S11. Bei diesem Schritt
S11 wird ein Steuersignal an den Stellantrieb 115 des Objekttisches 11 ausgegeben
und der Objekttisch 11 wird in X-Richtung verschoben, so
dass er durch die Einführ- und -Entnahmeöffnung 10b nach
außen
vorsteht. Die Bedienperson entnimmt das zu untersuchende Probestück 10A,
wenn der Objekttisch 11 den Zustand, bei welchem er durch
die Einführ-
und Entnahmeöffnung 10b nach
außen
vorsteht, erreicht und dort angehalten hat.
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Außerdem geht,
wenn in Schritt S10 bestimmt wurde, dass die Probestück-Einführ- und -Entnahmeschaltfläche 71 nicht
gewählt
wurde, dann der Steuerungsablauf zurück auf Schritt S8. Wenn eine Änderung
einiger Einstellwerte der Mikroskopvorrichtung 10 bei diesem
Schritt S8 angewiesen wurde, wird dieser Einstellwert der Mikroskopvorrichtung 10 in
Schritt S9 geändert,
und ein vergrößertes Bild 74,
wel ches auf dem neu eingestellten Wert basiert, wird auf dem Anzeigebildschirm
angezeigt.
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Nachdem
das zu untersuchende Probestück 10A entnommen
wurde, wird der Steuerablauf mit Schritt S12 fortgesetzt. Bei diesem
Schritt S12 wird bestimmt, ob die Probestück-Einführ- und -Entnahmeschaltfläche 71 erneut
gewählt
wurde. Wenn bei diesem Schritt S12 bestimmt wurde, dass die Probestück-Einführ- und
-Entnahmeschaltfläche 71 tatsächlich gewählt wurde,
wird der Steuerablauf fortgesetzt mit dem nächsten Schritt S13. Bei diesem Schritt
S13 wird ein Steuersignal an den Stellantrieb 115 des Objekttisches 11 ausgegeben,
so dass der Objekttisch 11 in X-Richtung verschoben wird, so dass er
ins Innere der Mikroskopvorrichtung 10 zurückgezogen
wird.
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Nachdem
der Objekttisch 11 in der Mikroskopvorrichtung 10 untergebracht
wurde, beendet die Bedienperson den Betrieb des Steuerprogramms
auf dem Host-Computer 50,
indem sie dieses schließt. Danach
wird die Stromversorgung der Mikroskopvorrichtung 10 und
des Host-Computers 50 abgeschaltet.
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Als
nächstes
wird die Erzeugung von Bilddaten für das Gesamtbild des zu untersuchenden
Probestücks 10A in
Schritt S6 des oben beschriebenen Ablaufdiagramms von 6 erläutert. Bei
einer kastenförmigen
Mikroskopvorrichtung der verwandten Technik war zum Anzeigen eines
derartigen Gesamtbildes des zu untersuchenden Probestücks ein
sehr langer Zeitraum erforderlich. In diesem Zusammenhang wird bei
der Mikroskopvorrichtung 10 gemäß der Erfindung, wie offenbart
in der japanischen Patentoffenlegungssschrift Nr. H10-333056, der
Objekttisch 11 mit dem auf diesem angebrachten zu untersuchenden
Probestück 10A schrittweise
verschoben und Bilddaten werden durch das Bilderzeugungsglied 18 erzeugt,
während
er sich auf seiner jeweiligen Position befindet. Der Host-Computer 50 erzeugt Bilddaten
für das
Gesamtbild des zu untersuchenden Probestücks 10A, indem er
die auf diese Weise durch das Bilderzeugungsglied 18 erfassten
Bilddaten zusammenfügt.
-
Im
Folgenden werden die Details der Erzeugung der Bilddaten für das Gesamtbild
des zu untersuchenden Probestücks 10A mit
Bezug auf 5 erläutert.
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Wie
in 5 dargestellt, ist in dieser ersten bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung das Gebiet des Betrachtungsbereiches e1 des optischen Systems 17c zur
Erfassung eines Gesamtbildes ausreichend breit, um fast die Hälfte des
zu untersuchenden Probestücks 10A abzudecken.
Auf Grund dessen ist es möglich,
das gesamte zu untersuchende Probestück 10A in zwei Schritten
abzudecken. Es sei angemerkt, dass in 5 die linke
Seite der Figur die Seite ist, auf welcher sich die Einführ- und
Entnahmeöffnung 10b befindet.
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Zuerst
wird, wie in 5 dargestellt, der Objekttisch 11 so
verschoben, dass das Gebiet des Betrachtungsbereiches e1 des optischen
Systems 17c zur Erfassung eines Gesamtbildes die Bereichshälfte des
zu untersuchenden Probestücks 10A abdeckt, welche
sich auf der der Einführ-
und Entnahmeöffnung 10b gegenüberliegenden
Seite befindet. Der Objekttisch 11 wird in der Position
angehalten, in welcher das Gebiet des Beobachtungsbereiches e1 des optischen
Systems 17c zur Erfassung eines Gesamtbildes die Bereichshälfte des
zu untersuchenden Probestücks 10A abdeckt,
die sich auf der der Einführ-
und -Entnahmeöffnung 10b gegenüberliegenden
Seite befindet, und in diesem Zustand wird das Bilderzeugungsglied 18 angesteuert
und Bilddaten werden erfasst. Als nächstes wird der Objekttisch 11 so
verschoben, dass das Gebiet des Betrachtungsbereiches e1 des optischen
Systems 17c zur Erfassung eines Gesamtbildes die verbleibende
Bereichshälfte
des zu untersuchenden Probestücks 10A abdeckt,
die sich auf der der Einführ-
und -Entnahmeöffnung 10B zugewandten
Seite befindet. Der Objekttisch 11 wird in der Position
angehalten, in welcher das Gebiet des Betrachtungsbereiches e1 des
optischen Systems 17c zur Erfassung eines Gesamtbildes
dieses anderen verbleibenden Bereiches des zu untersuchenden Probestücks 10A abdeckt,
und in diesem Zustand wird das Bilderzeugungsglied 18 erneut
angesteuert und weitere Bilddaten werden erfasst.
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Das
Gesamtbild des zu untersuchenden Probestücks 10A wird synthetisiert,
indem die beiden Sätze
von Bilddaten, welche in diesen zwei Positionen erfasst wurde, miteinander
verbunden werden. Das synthetisierte Gesamtbild 72 wird
auf dem Steuerbildschirm 78 der Anzeigevorrichtung 60 angezeigt.
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Wie
zuvor erläutert
wurde, verfügt,
um ein Gesamtbild des zu untersuchenden Probestücks 10A zu erfassen,
das optische System 17c zur Erfassung eines Gesamtbildes
des gesamten Probestücks über ein
breites Betrachtungsgebiet e1. Dadurch bedingt ist es möglich, dass
dieses Gesamtbild relativ schnell erfasst werden kann.
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Weiter
handelt es sich beim Bilderzeugungsglied 18 zur Erfassung
des Gesamtbildes des zu untersuchenden Probestücks 10A um ein und
denselben wie das Bilderzeugungsglied 18 zur Erfassung des
vergrößerten Bildes.
Dies kann erzielt werden, indem ein Umschalten zwischen dem optischen
System 17c zur Erfassung eines Gesamtbildes des gesamten
Probestücks,
und dem optischen System 17a zur Beobachtung des mit starker
Vergrößerung vergrößerten Bildes
oder dem optischen System 17b zur Beobachtung des mit geringer
Vergrößerung vergrößerten Bildes
ermöglicht
wird. Bedingt durch diese Struktur wird erreicht, dass die Anzahl
der Teile, aus welchen die Mikroskopvorrichtung 10 besteht,
nicht erhöht
wird.
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Als
nächstes
wird der Ablauf der Änderung der
Einstellungswerte der Mikroskopvorrichtung 10 in den Schritten
S8 und S9 des oben beschriebenen Flussdiagramms von 8 erläutert.
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Es
wurde das Beispiel erörtert,
bei welchem in den Schritten S8 und S9 der gewünschte Beobachtungspunkt von
der Bedienperson durch Betätigen des
kreuzförmigen
Cursors 73 auf dem Gesamtbild 72 bezeichnet wurde.
Der Einstellungswert für
die Mikroskopvorrichtung 10 wurde gemäß der Position des kreuzförmigen Cursors 73 geändert. Nun
wird das Verfahren zur Änderung
der Einstellwerte in der Mikroskopvorrichtung 10 durch
Betätigung
der Steuerschaltflächen 75, 76 und 77 erläutert.
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Es
sei angemerkt, dass die Schieber 77 umfassen: Einen Lampen-Einstellschieber 77a zur
Einstellung der Spannung der Lichtquellen-Lampe 16a, einen
Lichtverminderungsgrößen-Einstellschieber 77b zur
Wahl der durch das Lichtverminderungsfilter 16b zu liefernden
Lichtverminderungsgröße, einen Feldblenden-Einstellschieber 77d zur
Einstellung des Blendendurchmessers der Feldblende 16d,
und einen Aperturblenden-Einstellschieber 77e zur Einstellung
des Blendendurchmessers der Aperturblende 16e. Weiter beinhalten
sie einen X-Positions-Einstellschieber 77x zur Einstellung
der Position in X-Richtung des Objekttisches 11, einen
Y-Positions-Einstellschieber 77y zur
Einstellung der Position in Y-Richtung des Objekttisches 11,
einen Brennpunkt-Einstellschieber 77z zur Durchführung einer Brennpunkteinstellung,
einen Zoom-Einstellschieber 77f zur Durchführung eines
digitalen Zoomvorgangs, und dergleichen. Es wird der Bedienperson
ermöglicht,
die Einstellwerte der Lichtverminderungsgröße usw. nach ihren Wünschen zu
verändern,
indem sie diese Schieber 77a bis 77f einstellt.
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Zuerst
wird eine Brennpunkteinstellung für den gewünschten Beobachtungspunkt unter
Verwendung des Schiebers 77 durchgeführt. Die Bedienperson betätigt den
Brennpunkt-Einstellschieber 77z unter Verwendung der Eingabevorrichtung 70 und
führt dadurch
eine Brennpunkteinstellung durch Verschieben des Objekttisches 11 in
Z-Richtung in 3 durch. Nachdem die Bedienperson
auf diese Weise eine Brennpunkteinstellung vorgenommen hat, betätigt sie
den X-Positions-Einstellschieber 77x,
um den gewünschten
Beobachtungspunkt in das Gebiet des Beobachtungsbereiches der Objektivlinse
zu bringen, und dadurch wird der Objekttisch 11 in X-Richtung
verschoben. In identischer Weise betätigt sie den Y-Positions-Einstellschieber 77y,
um den Objekttisch 11 in Y-Richtung zu verschieben. Wenn
dies zu diesem Zeitpunkt erforderlich ist, kann sie durch Betätigen der
Optionsschaltfläche 75 die
Beobachtungsvergrößerung auf
eine geringe Vergrößerung einstellen
und führt
dann eine Brennpunkteinstellung für den gewünschten Beobachtungspunkt durch.
Danach stellt sie durch Betätigen
der Optionsschaltfläche 75 die
Beobachtungsvergrößerung auf
eine starke Vergrößerung ein
und führt
erneut eine Brennpunkteinstellung für den gewünschten Beobachtungspunkt durch,
indem sie erneut eine geringfügige Betätigung des
Brennpunkt-Einstellschiebers 77z durchführt.
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Wenn
die Bedienperson der Meinung ist, dass die Helligkeit des vergrößerten Bildes 74 auf dem
Steuerbildschirm 78 nicht passend ist, kann sie den Lampen-Einstellschieber 77a und
den Lichtverminderungsgrößen-Einstellschieber 77b betätigen. Oder
sie kann lediglich entweder den Lampen-Einstellschieber 77a oder
den Lichtverminderungsgrößen-Einstellschieber 77b betätigen. Dadurch
führt sie
eine Einstellung der Helligkeit der Lichtquellen-Lampe 16a durch
und stellt die Helligkeit des vergrößerten Bildes 74 ein.
Es sei angemerkt, dass die Lichteinstellung des vergrößerten Bildes 78 automatisch
durchgeführt
wird, beispielsweise wird die Helligkeit der Lichtquellen-Lampe 16a in
Abhängigkeit von
der Beobachtungsvergrößerung geändert. Weiter
wird, genau wie bei der automatischen Belichtung in der fotografischen
Kamera, der Verstärkungsfaktor des
Verstärkers
für das
vom Bilderzeugungsglied 18 erzeugte Bildsignal automatisch
verändert,
wenn die Helligkeit des vergrößerten Bildes 78 bedingt
durch die Öffnungsgröße der Blende
oder die Schattierung des Probestücks verändert wurde. Es ist für die Bedienperson
möglich,
die Helligkeit des vergößeren Bildes 78 zu
verändern,
indem sie die Einstellschieber 77a und 77b nach
ihren Wünschen
betätigt.
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Wenn
die Qualität
des vergrößerten Bildes 74 schlecht
ist, kann es der Fall sein, dass das Beleuchtungslicht andere Bereiche
als den Beobachtungspunkt anstrahlt und das Streulicht von diesen anderen
Bereichen die Qualität
des vergrößerten Bildes 74 beeinträchtigt.
In einem derartigen Fall sollte die Bedienperson den Feldblenden-Einstellschieber 77d betätigen und
den Öffnungsdurchmesser
der Feldblende 16d vermindern, um so eine Einstellung vorzunehmen,
die gewährleistet,
dass das Beleuchtungslicht soweit als möglich keine Bereiche außer dem
Beobachtungspunkt anstrahlt. Wenn weiter die Bedienperson wünscht, dem
Kontrast Vorrang zu geben, und zwar sogar in dem Maße, dass
darunter die Auflösung
des vergrößerten Bildes 74 in
X- oder Y-Richtung leidet, ist es für sie effektiv, den Öffnungsblenden- Einstellschieber 77e zu
betätigen
und den Öffnungsdurchmesser
der Aperturblende 16e zu vermindern. Die Bedienperson legt
den Wert des Öffnungsdurchmessers
der Öffnungsblende 16e auf
einen Wert fest, den sie für
den geeignetsten hält,
und beobachtet dabei genau die Auflösung des vergrößerten Bildes 74 in
X- und Y-Richtung, und ebenso den Kontrast. Wenn der Öffnungsdurchmesser
der Aperturblende 16e verändert wird, wird auch die Helligkeit
des vergrößerten Bildes 74 verändert. Dadurch
bedingt kann die Bedienperson auch die Helligkeit des Beleuchtungslichts
anpassen, indem sie nach Wunsch den Lampen-Einstellschieber 77a und/oder
den Lichtverminderungsgrößen-Einstellschieber 77b betätigt.
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Die
Bedienperson kann das vergrößerte Bild 74 in
jeder gewünschten
Größe anzeigen,
indem sie den Zoom-Einstellschieber 77f einstellt. Wenn
sie dies tut, wird der mittlere Abschnitt des vergrößerten Bildes 74 ausgeschnitten
und vergrößert, so
dass ein elektronisch gezoomtes Bild geliefert wird.
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Gemäß der Betätigung der
Steuerschaltflächen 75, 76 und 77 wie
oben erläutert,
steuert der Host-Computer 50 die Stellantriebe 111, 115, 117 und 116b bis 116e usw.,
wie nachstehend beschrieben wird. Zu diesem Zeitpunkt steuert der
Host-Computer 50 das
Ansteuern der Stellantriebe 111, 115, 117 und 116b bis 116e,
und überwacht
dabei die Erfassungssignale von den Positionssensoren 121, 125, 127 und 126b bis 126e.
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Der
Stellantrieb 116c wird gemäß dem Betätigungszustand der Optionsschaltfläche 76 so
angesteuert, dass der Filtertyp des Spezialfilters 16c umgeschaltet
wird. Und die Ansteuerspannung, welche der Lichtquellen-Lampe 16a zugeführt wird,
wird gemäß der Betätigung des
Lampen-Einstellschiebers 77a verändert. Außerdem wird die durch das Lichtverminderungsfilter 16b gelieferte
Lichtverminderungsgröße durch
Ansteuern des Stellantriebs 116b gemäß der Betätigung des Lichtverminderungsgrößen-Einstellschiebers 77b verändert. Und
der Öffnungsdurchmesser
der Feldblende 16d wird durch Ansteuern des Stellantriebs 116d gemäß der Betätigung des
Feldblenden-Einstellschiebers 77d verändert. Außerdem wird der Öffnungs durchmesser
der Aperturblende 16e durch Ansteuern des Stellantriebs 116e gemäß der Betätigung des
Aperturblenden-Einstellschiebers 77e verändert. Der
Stellantrieb 115 wird gemäß der Betätigung des X-Positions-Einstellschiebers 77x und
des Y-Positions-Einstellschiebers 77y angesteuert,
so dass die Position des Objekttisches in X-Richtung bzw. in Y-Richtung
verändert wird.
Die Beobachtungsvergrößerung wird
durch Ansteuern der Stellantriebe 111 und 117 gemäß dem Auswahlzustand
der Optionsschaltfläche 75 angesteuert.
Der Stellantrieb 115 wird gemäß der Betätigung des Brennpunkt-Einstellschiebers 77z angesteuert,
so dass die Position des Objekttisches 11 in Z-Richtung
verändert
wird. Weiter wird eine Bildverarbeitung mit den Bilddaten für das vergrößerte Bild 74 durchgeführt, so
dass eine elektronische Vergrößerung oder
Verkleinerung gemäß der Betätigung des
Zoom-Einstellschiebers 77f durchgeführt wird.
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Wie
oben erläutert,
wird in dieser ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein
optisches System verwendet, bei dem das Gebiet des Beobachtungsbereiches
breit ist und ein Bild des gesamten Probestücks schrittweise erfasst wird.
Dadurch ist es möglich,
ein Gesamtbild schnell zu erhalten.
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Durch
Umschalten zwischen dem optischen System zur Erfassung eines Gesamtbildes
des gesamten Probestücks,
dem optischen System zur Beobachtung des mit starker Vergrößerung vergrößerten Bildes
und dem optischen System zur Beobachtung des mit geringer Vergrößerung vergrößeren Bildes
wird eine Anordnung gewählt,
bei welcher jedes dieser optischen Systeme nach Wunsch im Lichtweg zwischen
dem zu untersuchenden Probestück 10A und
dem Bilderzeugungsglied positioniert werden kann. Dadurch ist es
möglich,
das gleiche Bilderzeugungsglied zur Erfassung eines Bildes des gesamten Probestücks zu verwenden
und ein vergrößertes Bild des
abzubildenden Abschnitts zu erfassen, und demgemäß ist es möglich, eine Erhöhung der
Anzahl der Teile der Mikroskopvorrichtung insgesamt zu vermeiden.
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Es
sei angemerkt, dass in der oben beschriebenen ersten bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung der Verschiebehub des Objekttisches 11 in X-Richtung
auf einen ausreichend großen
Wert festgelegt ist, so dass es möglich ist, den Gesamtbild-Erfassungsbereich
E2 zwischen der Einführ-
und -Entnahmeöffnung 10b der
Mikroskopvorrichtung 10 und dem Mikroskopbild-Erfassungsbereich
E1 vorzusehen. Jedoch gäbe
es auch die Möglichkeit,
einen Handhabungsmechanismus, d.h. einen sogenannten Roboterarm
vorzusehen, anstatt einen derart langen Verschiebehub des Objekttisches 11 in
X-Richtung festzulegen. Hierbei wird mit "Handhabungsmechanismus" ein Mechanismus
bezeichnet, welcher das zu untersuchende Probestück 10A greift und
dann das zu untersuchende Probestück 10A zwischen dem
Objekttisch 11, welcher sich in der Position des Mikroskopbild-Erfassungsbereich
E1 befindet, und der Einführ-
und Entnahmeöffnung 10b verschiebt. Jedoch
lässt sich
das Verfahren, bei dem der Hub des Objekttisches 11 in
X-Richtung auf einen ausreichend großen Wert eingestellt wird,
einfacher implementieren, da in diesem Fall kein spezieller Mechanismus
erforderlich ist.
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Weiter
ist die Probestück-Einführ- und
-Entnahmeschaltfläche 71 auf
dem Steuerbildschirm 78 der Anzeigevorrichtung 60 vorgesehen,
welche ein Herausschieben und Zurückziehen des Objekttisches 11 durchführt. Jedoch
besteht anstelle dieser Probestück-Einführ- und
-Entnahmeschaltfläche 71 auch
die Möglichkeit,
einen Probestück-Einführ- und -Entnahmeschaltknopf 79 von
dem in 2 dargestellten Typ auf der Außenfläche des Gehäuses 10a der Mikroskopvorrichtung 10 vorzusehen.
Weiter wäre
es auch möglich,
sowohl die Probestück-Einführ- und
-Entnahmeschaltfläche 71 auf
dem Steuerbildschirm 78 als auch den Probestück-Einführ- und -Entnahmeschaltknopf 79 auf
der Außenfläche des Gehäuses 10a vorzusehen.
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Weiter
sei angemerkt, dass in dieser ersten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung die gesamte Bedienung der Mikroskopvorrichtung und
Beobachtung der Proben auf dem Steuerbildschirm erfolgt. Aus diesem
Grund ist keine Okularlinse vorgesehen. Und zwar deshalb, da in
Verbindung mit den vor kurzem erfolgten schnellen Verbesserungen,
insbesondere die Vergrößerung der
Pixelzahl von Bilderfassungsvorrichtungen, die Qualität elektronischer
Bilder genau so gut ist wie die bei Okular-Beobachtungen, welche
durch eine Okularlinse erfolgen. Es ist jedoch auch möglich, dieses
Mikroskopsystem mit einer Kombination aus beiden, Steuerbildschirm und
Okularlinse, auszurüsten.
Die dritte bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung, welche nachfolgend beschrieben wird, ist ein Beispiel
für dieses
Konzept.
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AUSFÜHRUNGSFORM 2
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Als
nächstes
wird eine zweite bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung mit Bezug auf die 8 und 9 beschrieben. 8 ist
eine Gesamtstrukturansicht, welche ein Mikroskopsystem 2 zeigt,
das eine Mikroskopvorrichtung 20 gemäß dieser zweiten bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung beinhaltet. Und 9 ist eine
Strukturansicht dieser Mikroskopvorrichtung 20. Es sei
angemerkt, dass in den 8 und 9 Strukturelemente
der zweiten bevorzugten Ausführungsform,
welche denen der oben beschriebenen ersten bevorzugten Ausführungsform
entsprechen und die gleichen Funktionen haben, mit denselben Bezugszeichen
bezeichnet sind.
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Wie
in 8 dargestellt, weist dieses Mikroskopsystem 2 die
Mikroskopvorrichtung 20 und eine Eingabevorrichtung 70 auf,
die beide auf einem Arbeitstisch 80 vorgesehen sind. Wie
in 9 dargestellt, ist ein Steuerglied 29,
welches den Betrieb der Mikroskopvorrichtung 20 steuert,
in einem Gehäuse 20a der
Mikroskopvorrichtung 20 untergebracht. Weiter ist die Mikroskopvorrichtung 20 mit
einer Anzeigevorrichtung ausgerüstet,
welche ein Gesamtbild und ein vergrößertes Bild des zu untersuchenden
Probestücks 10A,
verschiedene Steuerschaltflächen,
und dergleichen anzeigt.
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Mit
dieser Mikroskopvorrichtung 20 gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform
sind, genau wie bei der Mikroskopvorrichtung 10 der oben beschriebenen
ersten bevorzugten Ausführungsform,
das gesamte optische System und der gesamte Mechanismus innerhalb
des Gehäuses 20a untergebracht.
Die Funktionen und Operationen der optischen Systeme und der Mechanismen
sind identisch zu denen in der oben beschriebenen ersten bevorzugten
Ausführungsform.
Hierbei werden sich die nachfolgenden Erläuterungen auf die Punkte konzentrieren,
bei denen ein Unterschied zur ersten bevorzugten Ausführungsform
besteht.
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Das
Steuerglied 29, welches im Gehäuse 20a der Mikroskopvorrichtung 20 untergebracht
ist, weist eine nicht in den Figuren dargestellte Schaltungsplatine
auf, welche über
die gleichen Funktionen verfügt
wie der Host-Computer 50 der ersten bevorzugten Ausführungsform,
und verfügt
auch über eine
ebenfalls nicht in den Figuren dargestellte elektrische Stromquelle.
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Die
Anzeigevorrichtung 21 verfügt über die gleichen Funktionen
wie die Anzeigevorrichtung 60 der ersten bevorzugten Ausführungsform.
Der Anzeigebildschirm der Anzeigevorrichtung 21 ist auf
der Seitenfläche
des Gehäuses 20a der
Mikroskopvorrichtung 20 angeordnet, und zwar in einer Position,
in welcher sie eine Bedienperson ohne weiteres sehen kann. Bei dieser
Anzeigevorrichtung 21 kann es sich um eine Anzeigevorrichtung
vom Flüssigkristalltyp oder
dergleichen handeln. Es ist möglich,
die Gesamtgröße der Mikroskopvorrichtung 20 relativ
gering zu halten, indem die Anzeigevorrichtung 21 als Anzeigevorrichtung
vom Flüssigkristalltyp
aufgebaut ist, bei der eine relativ dünne Ausführung möglich ist. Es sei angemerkt,
dass die Anzeigevorrichtung 21 separat von der Mikroskopvorrichtung 20,
d.h. nicht auf dem Gehäuse 20a befestigt,
vorgesehen sein kann, sofern der Anzeigebildschirm der Anzeigevorrichtung 20 für die Bedienperson
leicht zu sehen ist.
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Das
Steuerglied 29 ist mit der Anzeigevorrichtung 21 und
der Eingabevorrichtung 70 verbunden, und ist auch mit den
verschiedenen Stellantrieben der Mikroskopvorrichtung 20 verbunden.
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Die
Bedienperson gibt Befehle – beispielsweise
den Objekttisch auszufahren – unter
Verwendung der Eingabevorrichtung 70 ein, während sie
die Anzeigevorrichtung 21 beobachtet, welche auf der Seitenfläche der
Mikroskopvorrichtung 20 vorgesehen ist. Steuersignale werden
von der Bedienperson an das Steuerglied 29 der Mikroskopvorrichtung 20 durch
Eingeben von Befehlen abgeschickt.
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Mit
anderen Worten sind gemäß dieser
zweiten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung die optischen Systeme, Mechanismen, Schaltungsbauteile,
Stromversorgungsgeräte
usw., welche für
eine Mikroskopbeobachtung erforderlich sind, alle zu einer einzigen
Einheit kombiniert, so dass die Mikroskopvorrichtung gebildet wird.
Dadurch wird es einfach, den Standort der Mikroskopvorrichtung zu
verändern
und sie zu positionieren.
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AUSFÜHRUNGSFORM 3
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Als
nächstes
wird eine dritte bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung mit Bezug auf die 10 und 11 beschrieben. 10 ist
eine Gesamtstrukturansicht, welche ein Mikroskopsystem 3 zeigt, das
eine Mikroskopvorrichtung 30 gemäß dieser dritten bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung aufweist. Und 11 ist
eine Strukturansicht dieser Mikroskopvorrichtung 30. Es
sei angemerkt, dass in den 10 und 11 Strukturelemente
der dritten bevorzugten Ausführungsform,
welche denen der oben beschriebenen ersten bevorzugten Ausführungsform
entsprechen und die gleichen Funktionen haben, mit denselben Bezugszeichen
bezeichnet sind.
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Wie
in 10 dargestellt, weist diese Mikroskopvorrichtung 3 einen
Host-Computer 50 auf, welcher auf einem Arbeitstisch 80 angeordnet
ist, sowie eine Anzeigevorrichtung 60 und eine Eingabevorrichtung 70,
welche in ähnlicher
Weise auf dem Arbeitstisch 80 angeordnet sind, sowie die
Mikroskopvorrichtung 30, welche unter dem Arbeitstisch 80 auf dem
Fußboden
angeordnet ist.
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Mit
dieser Mikroskopvorrichtung 30 gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform
sind, genau wie bei der Mikroskopvorrichtung 10 der oben beschriebenen
ersten bevorzugten Ausführungsform,
das gesamte optische System und der gesamte Mechanismus innerhalb
des Gehäuses 30a untergebracht.
Die Funktionen und Operationen der optischen Systeme und der Mechanismen
sind identisch zu denen in der oben beschriebenen ersten bevorzugten
Ausführungsform.
Hierbei werden sich die nachfolgenden Erläuterungen auf die Punkte konzentrieren,
bei denen ein Unterschied zur ersten bevorzugten Ausführungsform
besteht.
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Wie
in den 10 und 11 dargestellt, weist
diese Mikroskopvorrichtung 30 weiter eine Okulareinheit
(Okularbeobachtungssystem) 31, und ein optisches System
auf, welches von einem zu untersuchenden Probestück 10A kommendes Licht
zu dieser Okulareinheit 31 lenkt. Die Okulareinheit 31 kann
beispielsweise zwei Okularlinsen aufweisen, eine für das linke
Auge und eine für
das rechte Auge. Weiter weist sie einen Mechanismus zur Einstellung des
Abstandes zwischen den optischen Achsen jeder dieser zwei Okularlinsen
auf. Die zwei Okularlinsen sind an der Mikroskopvorrichtung 30 so
befestigt, dass sie von der Seitenfläche des Gehäuses 30a nach außen überstehen.
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Im
Inneren der Mikroskopvorrichtung 30 wird ein Lichtstrom,
welcher von dem zu untersuchenden Probestück 10A kommend auf
die Abbildungsfläche des
Bilderzeugungsglieds 18 auftrifft, über einen Halbspiegel 33 und
dergleichen zur Okulareinheit 31 gelenkt. Mit anderen Worten
wird es in dieser dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung für die Bedienperson
möglich
gemacht, die Okulareinheit 31 zu verwenden, um das zu untersuchende
Probestück 10A durch
direkte optische Beobachtung zu betrachten. Dadurch bedingt ist
es für
den Betrachter möglich,
das optische Bild mit hoher Auflösung
zu betrachten, da er ein optisches Bild betrachtet, anstatt ein
auf der Anzeigevorrichtung 60 angezeigtes elektronisches
Bild.
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In
der oben beschriebenen ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung erfolgten die Bedienung der Mikroskopvorrichtung und die
Betrachtung des Probestücks
vollständig
auf dem Steuerbildschirm. Wenn jedoch die Auflösungsleistung des Bilderzeugungsglieds 18 nicht
ausreichend groß ist,
dann ist es effektiv, eine Okulareinheit in der Art der Okulareinheit 31 dieser
dritten bevorzugten Ausführungsform
vorzusehen.
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Weiter
gibt es, sogar wenn die Auflösungsleistung
des Bilderzeugungsglieds 18 ausreichend groß ist, die
Möglichkeit,
die Okulareinheit 31 vorzusehen, wenn man das natürlichere
Gefühl
einer optischen Beobachtung für
ausreichend wichtig hält.
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AUSFÜHRUNGSFORM 4
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Als
nächstes
wird die vierte bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung mit Bezug auf die 1, 12A und 12B beschrieben. 1 lässt sich zwar
auf die erste bevorzugte Ausführungsform
anwenden, dient jedoch auch dazu, die Gesamtstruktur dieses Mikroskopsystems 4 gemäß der vierten
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung darzustellen, welche ebenfalls eine Mikroskopvorrichtung 40 aufweist.
Und 12A und 12B sind
Ansichten, welche die Gesamtstruktur dieser Mikroskopvorrichtung 40 gemäß der vierten
bevorzugten Ausführungsform
darstellen. Es sei angemerkt, dass in 12A Strukturelemente
der vierten bevorzugten Ausführungsform,
welche denen der oben beschriebenen ersten bevorzugten Ausführungsform
entsprechen und die gleichen Funktionen haben, mit denselben Bezugszeichen
bezeichnet sind.
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Die
Mikroskopvorrichtung 40 gemäß der vierten bevorzugten Ausführungsform
verfügt über die
gleichen Funktionen wie die Mikroskopvorrichtung 10, welche
zuvor in Verbindung mit der ersten bevorzugten Ausführungsform
beschrieben wurde. Weiter ist, wie in den 12A und 12B dargestellt, ein Antivibrationselement 41 auf
der Unterseite dieser Mikroskopvorrichtung 40 vorgesehen.
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Wenn,
wie in 1 dargestellt, die Mikroskopvorrichtung 40 auf
dem Fußboden
unterhalb des Arbeitstisches 80 angeordnet ist, kann der
Zustand der Anzeige des Mikroskopbildes durch Schwingungen beeinflusst
werden, die durch vorbeilaufende Menschen oder dergleichen verursacht
werden. Daher ist die Mikroskopvorrichtung 40 dieser vierten
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung mit dem Antivibrationselement 41 ausgerüstet, so
dass von außen
kommende Schwingungen absorbiert werden. Das Antivibrationselement 41 kann
beispielsweise aus einem Gummimate rial bestehen, welches gute Elastizität aufweist,
oder aus einem Keramikmaterial, welches in effektiver Weise Schwingungen
absorbiert.
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Die
in der Mikroskopvorrichtung 40 befindlichen optischen Systeme
und Mechanismen sind an deren Rahmen 10c über dieses
Antivibrationselement 41 befestigt. Der Rahmen 10c ist
direkt mit der Abdeckung 10d verbunden, wie in 4 dargestellt.
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Wie
in 12A dargestellt, ist das Antivibrationselement 41 an
der Bodenfläche
der Mikroskopvorrichtung 40 vorgesehen und am Rahmen 10c befestigt.
Und, wie in 12B dargestellt, ist es wünschenswert,
dass eine Stromversorgungseinheit 42, welche mit verschiedenen
Schaltungen und dem Stromversorgungsgerät und dergleichen zu einer eine
Einheit bildenden Konstruktion kombiniert ist, auf der Oberseite
des Antivibrationselementes 41 befestigt ist. Weiter ist
es wünschenswert,
dass eine Optiksystemeinheit 43 von einer eine Einheit
bildenden Konstruktion, in welche die optischen Systeme und Mechanismen
integriert sind, auf der Oberseite der Stromversorgungseinheit 42 befestigt
ist.
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Die
Anordnungsreihenfolge des Antivibrationselementes 41, der
Stromversorgungseinheit 42 und der Optiksystemeinheit 43 kann
verändert
werden. Beispielsweise ist es möglich,
die Stromversorgungseinheit 42 am Boden der Mikroskopvorrichtung 40 anzuordnen,
das Antivibrationselement 41 auf deren Oberseite anzuordnen,
und dann auf diesem wiederum die Optiksystemeinheit 43 zu
befestigen. Auch in diesem Fall wäre das Ergebnis, dass die Optiksystemeinheit 43 über das
Antivibrationselement 41 mit dem Rahmen 10c verbunden
ist.
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Wie
oben beschrieben, werden Schwingungen, welche von außen auf
die Mikroskopvorrichtung 40 auftreffen, durch das Antivibrationselement 41 absorbiert.
Dadurch bedingt werden die Schwingungen nicht auf die innerhalb
der Mikroskopvorrichtung 40 befindlichen optischen Systeme
und Mechanismen übertragen,
und eine vibrationsbedingte Beeinträchtigung des Mikroskopbildes
wird verhindert. Demzu folge wird es sehr unwahrscheinlich, dass
die Mikroskopvorrichtung 40 durch irgendwelche durch vorbeilaufende
Menschen oder dergleichen bedingte Vibrationen beeinträchtigt wird,
sogar wenn die Mikroskopvorrichtung 40 auf dem Fußboden angeordnet
ist, und demgemäß wird die
Freiheit zur Wahl der Position, in welcher die Mikroskopvorrichtung 40 anzuordnen
ist, verbessert.
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Da
weiter der vibrationsbedingte schlechte Einfluss auf die Mikroskopvorrichtung
unterdrückt wird,
wird es möglich,
die Mikroskopvorrichtung 40 in der Art eines Computers
vom Tower-Typ aufzubauen. Mit anderen Worten wird es möglich, die
Größe der Mikroskopvorrichtung 40 in
vertikaler Richtung zu erhöhen.
Dadurch wird die Freiheit zur Anordnung der optischen Systeme und
Mechanismen innerhalb der Mikroskopvorrichtung 40 verbessert.
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Es
sei angemerkt, dass es auch möglich
wäre, das
Antivibrationselement 41, welches mit Bezug auf die oben
beschriebene vierte bevorzugte Ausführungsform erläutert wurde,
für die
Mikroskopvorrichtung 10 der oben beschriebenen ersten bevorzugten Ausführungsform,
oder für
die Mikroskopvorrichtung 20 der oben beschriebenen zweiten
bevorzugten Ausführungsform,
oder auch für
die Mikroskopvorrichtung 30 der oben beschriebenen dritten
bevorzugten Ausführungsform
vorzusehen.
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In
der obigen Beschreibung der vierten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wurde das für
die Mikroskopvorrichtung vorzusehende Antivibrationselement als
aus einem Material bestehend beschrieben, das Schwingungen gut absorbieren
kann. Jedoch wäre
es stattdessen auch möglich,
eine mechanische Struktur zu verwenden, die zum Absorbieren von
Schwingungen in der Lage ist.
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In
der oben beschriebenen ersten bis vierten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wurde das gleiche Bilderzeugungsglied 18 sowohl
zum Erfassen des Bildes des gesamten Probestücks als auch zum Erfassen des
vergrößerten Bildes
eines Teilstücks
von diesem verwendet. Jedoch besteht auch die Möglichkeit, zwei separate Bilderzeugungsglieder
vorzusehen, und das Gesamtbild mit dem einen und das ver größerte Bild
mit dem anderen von diesen zu erfassen. In einem derartigen Fall
wird es unnötig,
zwischen dem optischen System 17a zur Beobachtung des mit
starker Vergrößerung vergrößerten Bildes
oder dem optischen System 17b zur Beobachtung des mit geringer
Vergrößerung vergrößerten Bildes,
und dem optischen System 17c zur Beobachtung des Gesamtbildes
des gesamten Probestückes
umzuschalten. Außerdem
wird es durch Vorsehen von zwei separaten Bilderzeugungsgliedern
möglich,
eine Erfassung des Gesamtbildes des Probestücks sehr schnell durchzuführen.
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Im
Folgenden werden die vorteilhaften Effekte der Mikroskopvorrichtung
gemäß den oben
beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung erläutert.
Die Mikroskopvorrichtung gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
ist mit einem speziell dafür
vorgesehenen optischen System zur Erfassung eines Gesamtbildes des
gesamten Probestücks
versehen. Dadurch wird es möglich,
dieses Gesamtbild sehr schnell zu erfassen.
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Diese
Struktur sorgt dafür,
dass das Bilderzeugungsglied, welches das vergrößerte Bild erfasst, das ein
Bild eines Teilbereiches des Probestücks ist, auch für die Erfassung
des Bildes des gesamten Probestücks
verwendet wird. Dadurch wird es möglich, die Anzahl der Teile
in der Mikroskopvorrichtung niedrig zu halten und die Kosten unter
Kontrolle zu halten.
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Die
Struktur sorgt dafür,
dass das vergrößerte Bild
und das Gesamtbild des Probestücks
in Übereinstimmung
mit einem Bedienbefehl durch das Bilderzeugungsglied erfasst werden.
Dadurch bedingt ist es möglich,
das Gesamtbild und das vergrößerte Bild
automatisch zu erfassen.
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Das
Gesamtbild und das vergrößerte Bild des
Probestücks
werden auf der Anzeigevorrichtung angezeigt, und die Position des
vergrößerten Bildes bezüglich des
Gesamtbildes wird durch eine dem Gesamtbild überlagerte Markierung angezeigt.
Dadurch bedingt ist es der Bedienperson möglich, den momentanen Beobachtungspunkt
auf dem Probestück ohne
weiteres zu kontrollieren.
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Die
Freiheit, mit welcher der Ort für
die Mikroskopvorrichtung gewählt
werden kann, wird durch Vorsehen der Antivibrationsvorrichtung für die Mikroskopvorrichtung
erhöht.
Da weiter der schlechte Einfluss der Schwingungen auf die Mikroskopvorrichtung
unterdrückt
wird, wird es möglich,
die Größe der Mikroskopvorrichtung
in vertikaler Richtung zu erhöhen,
indem sie in der Art eines Computers vom Tower-Typ konfiguriert
wird. Dadurch wird die Freiheit der Anordnung für die optischen Systeme und
Mechanismen im Inneren der Mikroskopvorrichtung erhöht.
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Demzufolge
wird es möglich,
eine kastenförmige
Mikroskopvorrichtung zu realisieren, welche eine gute Bedienfähigkeit
und eine hervorragende Beobachtungsumgebung bietet. Dies führt zu einem großen Sprung
nach vorne bei der Analyse des Mikroskopbildes, und die Produktivität von Arbeitsvorgängen am
Mikroskop wird ebenfalls verbessert.