DE102022001850A1 - Mikroskopeinheit - Google Patents

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lens barrel
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barrel
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Takashi Honma
Yasushi Fukumoto
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Original Assignee
Mitutoyo Corp
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Abstract

Eine Mikroskopeinheit umfasst: einen Hauptobjektivtubus eines optischen Abbildungssystems, und einen Beleuchtungsobjektivtubus eines optischen Beleuchtungssystems, der mit dem Hauptobjektivtubus verbunden ist, wobei das optische Beleuchtungssystem aufweist: eine Sammellinse, die Licht sammelt, das von einer Lichtquelle abgestrahlt wird; eine Fliegen- bzw. Facettenaugenlinse, durch die Licht von der Sammellinse übertragen werden kann; eine erste Relaislinse mit Linsen, die Licht von der Fliegenaugenlinse weiterleiten; eine Feldblende, die einen Lichtbereich von der ersten Relaislinse abblendet; eine zweite Relaislinse, die Licht von der ersten Relaislinse zu einem Strahlteiler weiterleitet; und den Strahlteiler, der zumindest einen Teil des darauf einfallenden Lichts zu der Objektivlinse leitet und erlaubt, dass zumindest ein Teil des darauf einfallenden Lichts von der Objektivlinse hindurch zu einer Seite eines Abbildungssensors übertragen wird.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung basiert auf und beansprucht den Vorteil der japanischen Patentanmeldung Nr. 2021-088020 , eingereicht am 25. Mai 2021, deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
  • HINTERGRUND
  • Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mikroskopeinheit, die an eine Zielvorrichtung gepasst bzw. an dieser angebracht werden kann.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Bisher war eine Mikroskopeinheit bekannt, die umfasst: einen Hauptobjektivtubus eines optischen Abbildungssystems, wobei der Hauptobjektivtubus dahingehend konfiguriert ist, mit einem Bildsensor und einer Objektivlinse versehen werden zu können; und einen Beleuchtungsobjektivtubus eines optischen Beleuchtungssystems, wobei der Beleuchtungsobjektivtubus mit dem Hauptobjektivtubus verbunden und dahingehend konfiguriert ist, mit einer Lichtquelle versehen werden zu können. Eine solche Mikroskopeinheit ist so konfiguriert, dass beispielsweise ein Lichtstrom (ein Strom divergierender Lichtstrahlen), der von der Lichtquelle emittiert wurde, von einer Sammellinse gesammelt wird, durch ein Relaislinsensystem und eine Feldblende läuft, um durch einen Spiegel reflektiert zu werden, und durch ein Relaislinsensystem, eine Aperturblende und eine Kondensorlinse läuft, um eine Beobachtungsfläche bzw. - Oberfläche zu beleuchten.
  • Eine solche Mikroskopeinheit kann manchmal mit einer Vielzahl von Lichtquellen versehen sein. Es war jedoch manchmal der Fall, dass abhängig von einer Art der Lichtquelle, die an der Mikroskopeinheit angebracht ist, die Beleuchtung an der Beobachtungsfläche schließlich ungleichmäßig wird. Dementsprechend ist beispielsweise bei einer Mikroskopbeleuchtungsvorrichtung, die in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2002-6225 beschrieben ist, eine Fliegen- bzw. Facettenaugenlinse in dem optischen Beleuchtungssystem angeordnet, wodurch eine Gleichmäßigkeit der Beleuchtung an der Beobachtungsfläche erreicht wird.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein schematisches erläuterndes Diagramm, das die Gesamtkonfiguration einer Mikroskopeinheit gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
    • 2 ist ein schematisches erläuterndes Diagramm, das die Gesamtkonfiguration der Mikroskopeinheit zeigt.
    • 3 ist eine schematische Seitenansicht, die eine Konfiguration eines Spiegelrahmenglieds der Mikroskopeinheit zeigt.
    • 4 ist eine schematische Perspektivansicht, die eine Konfiguration des Spiegelrahmglieds der Mikroskopeinheit zeigt.
    • 5a und 5b sind Diagramme zum Erläutern einer Beziehung zwischen der Stellung des Beleuchtungsobjektivtubus in Bezug auf den Hauptobjektivtubus der Mikroskopeinheit und dem Beleuchtungsbereich.
    • 6a, 6b und 6c sind Diagramme zum Erläutern des Beleuchtungsbereichs in dem Fall, dass eine Pass- bzw. Anbringungspositionseinstellung abgeschlossen ist, und dem Fall, dass eine Pass- bzw. Anbringungspositionseinstellung noch nicht durchgeführt wurde.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Bei der oben beschriebenen Mikroskopbeleuchtungsvorrichtung muss die Fliegenaugenlinse in dem optischen Beleuchtungssystem bereitgestellt werden. Außerdem muss zwischen der Fliegenaugenlinse und der Feldblende eine Relaislinse bereitgestellt werden, um Licht von der Fliegenaugenlinse weiterzuleiten. Bei einer solchen Konfiguration muss ein gewisser Längengrad als Brennweite von der Zwischenlinse zu der Feldblende sichergestellt werden. Es besteht das Risiko, dass dies letztendlich zu einer Vergrößerung des Beleuchtungsobjektivtubus führt, die mit einer Vergrößerung der optischen Weglänge des Beleuchtungsobjektivtubus einhergeht, und folglich letztendlich zu einer Vergrößerung der Mikroskopeinheit führt.
  • Die vorliegende Erfindung, die angesichts eines solchen Problems erdacht wurde, hat die Aufgabe, eine Mikroskopeinheit bereitzustellen, die es ermöglicht, eine Verkleinerung eines Beleuchtungsobjektivtubus insgesamt zu erreichen, und folglich ermöglicht, dass eine Verkleinerung der Mikroskopeinheit zu erreichen.
  • Eine Mikroskopeinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Hauptobjektivtubus eines optischen Abbildungssystems, wobei der Hauptobjektivtubus dahingehend konfiguriert ist, mit einem Bildsensor und einer Objektivlinse versehen werden zu können; und einen Beleuchtungsobjektivtubus eines optischen Beleuchtungssystems, wobei der Beleuchtungsobjektivtubus mit dem Hauptobjektivtubus verbunden und dahingehend konfiguriert ist, mit einer Lichtquelle versehen werden zu können, wobei das optische Beleuchtungssystem aufweist: eine Sammellinse, die Licht sammelt, das von der Lichtquelle abgestrahlt wird; eine Fliegen- bzw. Facettenaugenlinse, durch die Licht von der Sammellinse übertragen werden kann; eine erste Relaislinse, die Licht von der Fliegenaugenlinse weiterleitet; die Feldblende, die einen Lichtbereich von der ersten Relaislinse abblendet; eine zweite Relaislinse, die Licht von der ersten Relaislinse an einen Strahlteilerweiterleitet; und den Strahlteiler, der an bzw. auf einer optischen Achse des Hauptobjektivtubus bereitgestellt ist, wobei der Strahlteiler zumindest einen Teil des darauf einfallenden Lichts zu der Objektivlinse leitet und erlaubt, dass zumindest ein Teil des Lichts, das darauf von der Objektivlinse einfällt, zu einer Seite des Bildsensors übertragen wird. Zudem weist die erste Relaislinse eine Mehrzahl von Linsen auf, die nicht miteinander verbunden sind.
  • Bei dieser Art von Mikroskopeinheit ist die erste Relaislinse des optischen Beleuchtungssystems durch eine Mehrzahl von Linsen konfiguriert bzw. gebildet, die nicht miteinander verbunden sind. Somit ist es möglich, dass eine Brennweite von der ersten Relaislinse zu der Feldblende verkürzt wird, verglichen damit, wenn beispielsweise die erste Relaislinse durch eine Einzellinse oder durch eine als eine Linse betrachtete verkittete Linse konfiguriert bzw. gebildet wird. Dadurch kann die optische Weglänge des Beleuchtungsobjektivtubus verringert werden, wodurch die Gesamtlänge des Beleuchtungsobjektivtubus kurz gestaltet wird, eine Verkleinerung des Beleuchtungsobjektivtubus insgesamt erreicht wird und folglich eine Verkleinerung der Mikroskopeinheit erreicht wird.
  • Der Abstand in einem Strahlengang bzw. einem optischen Pfad von der ersten Relaislinse zu der zweiten Relaislinse darf nicht mehr als das Fünffache eines Außendurchmessers der zweiten Relaislinse betragen.
  • Die oben beschriebene erste Relaislinse kann eine erste Linse und eine zweite Linse aufweisen, die jeweils aus einer plankonvexen Linse bestehen. Zudem können die erste Linse und die zweite Linse so angeordnet sein, dass ihre anderen konvexen Flächen bzw. Oberflächen einander zugewandt sind.
  • Die oben beschriebene Mikroskopeinheit kann einen reflektierenden Spiegel aufweisen, der zwischen der Feldblende und der zweiten Relaislinse angeordnet ist und Licht von der ersten Relaislinse zu dem Hauptobjektivtubus reflektiert. In einem solchen Fall kann die zweite Relaislinse so konfiguriert sein, dass sie Licht, das von dem reflektierenden Spiegel reflektiert wird, an den Strahlteiler weiterleitet.
  • Der oben beschriebene Beleuchtungsobjektivtubus kann aufweisen: einen ersten Objektivtubus, der dahingehend konfiguriert ist, mit der Lichtquelle versehen werden zu können; und einen Zwischenobjektivtubus, der den Hauptobjektivtubus und den ersten Objektivtubus verbindet. In einem solchen Fall kann eine Konfiguration übernommen werden, bei der der erste Objektivtubus die Sammellinse, die Fliegenaugenlinse und die erste Relaislinse aufnimmt, der Zwischenobjektivtubus die Feldblende, die zweite Relaislinse und den reflektierenden Spiegel aufnimmt und der Hauptobjektivtubus den Strahlteiler aufnimmt.
  • Der oben beschriebene reflektierende Spiegel kann in einem Zustand, in dem er in einem Spiegelrahmenglied gehalten ist, in dem Zwischenlinsentubus untergebracht sein.
  • Darüber hinaus kann die Feldblende weiter innen angeordnet sein als eine Außenumfangsfläche des Spiegelrahmenglieds und kann Teil des ersten Objektivtubus sein.
  • Eine derartige Konfiguration ermöglicht es, eine Mikroskopeinheit bereitzustellen, die es ermöglicht, eine Verkleinerung eines Beleuchtungsobjektivtubus insgesamt zu erreichen, und folglich ermöglicht, eine Verkleinerung der Mikroskopeinheit zu erreichen.
  • Nachfolgend werden Mikroskopeinheiten gemäß mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Die nachstehenden Ausführungsformen sollen jedoch die Erfindungen gemäß jedem der Ansprüche nicht einschränken, außerdem sind nicht alle in den Ausführungsformen beschriebenen Kombinationen von Merkmalen notwendigerweise wesentlich für die Mittel zum Lösen des Problems der Erfindung. Es ist anzumerken, dass in den nachstehenden Ausführungsformen Maßstäbe, Abmessungen usw. jedes der konfigurierenden Elemente manchmal erweitert gezeigt sind und einige der konfigurierenden Elemente manchmal weggelassen sind.
  • Darüber hinaus bedeutet in der nachstehenden Beschreibung eine „X-Achsen-Richtung“ eine Links-Rechts-Richtung in dem Fall, dass die Papierfläche bzw. - Oberfläche (Vorderfläche bzw. -oberfläche) einer Mikroskopeinheit, die in 1 gezeigt ist, korrekt ausgerichtet ist, eine „Y-Achsen-Richtung“ bedeutet im gleichen Fall eine Tiefenrichtung, und eine „Z-Achsen-Richtung“ bedeutet im gleichen Fall eine Oben-Unten-Richtung, das heißt eine optische Achsenrichtung eines Hauptobjektivtubus. Es ist anzumerken, dass die grundlegende Struktur einer Mikroskopeinheit bereits bekannt ist, sodass, abgesehen davon wo es notwendig ist, die Gesamtkonfiguration hier nur grob beschrieben wird.
  • [Erste Ausführungsform]
  • [Konfiguration]
  • 1 und 2 sind schematische erläuternde Diagramme, die eine Gesamtkonfiguration einer Mikroskopeinheit 100 gemäß einer ersten Ausführungsform zeigen. In 1 und 2 ist das optische Beleuchtungssystem der Mikroskopeinheit 100 durch durchgezogene Linien dargestellt und darüber hinaus teilweise als Querschnittsansicht und teilweise als Transparentansicht gezeigt. 2 zeigt eine Situation, in der sich die Stellung in Bezug auf einen Hauptobjektivtubus 10 eines Beleuchtungsobjektivtubus 20 um 180° im Vergleich zu 1 unterscheidet. Nachfolgend wird eine Beschreibung unter der Annahme abgegeben, dass ein in 1 gezeigter Zustand eine Grundstellung der Mikroskopeinheit 100 ist.
  • Wie in 1 und 2 gezeigt, umfasst die Mikroskopeinheit 100, die einen Teil eines nicht dargestellten Mikroskops bildet: den Hauptobjektivtubus 10; und den Beleuchtungsobjektivtubus 20, der mit dem Hauptobjektivtubus 10 verbunden ist.
  • Der Hauptobjektivtubus 10, der ein sogenanntes optisches Abbildungssystem des Mikroskops konfiguriert bzw. bildet, ist beispielsweise so konfiguriert, dass sein Endabschnitt an einer oberen Seite in der Z-Achsenrichtung, wie in 1 beispielhaft gezeigt (im Folgenden einfach als „obere Seite“ bezeichnet), mit einer Kamera 31 versehen werden kann, die einen Bildsensor 30 enthält, und sein Endabschnitt an einer unteren in der Z-Achsenrichtung, wie in 1 beispielhaft gezeigt (im Folgenden einfach als „untere Seite“ bezeichnete), mit einer Objektivlinse 32 versehen werden kann. Es ist anzumerken, dass der Bildsensor 30 verschiedene Arten von Bildsensoren (CMOS, CCD) und so weiter umfasst.
  • Der Hauptobjektivtubus 10 weist auf: einen ersten Hülsenabschnitt 11 mit zylindrischer Form, der auf der oberen Seite (einer Kameraseite 31) angeordnet ist; und einen zweiten Hülsenabschnitt 12 mit zylindrischer Form, der an einer unteren Seite dieses ersten Hülsenabschnitts 11 angeordnet ist. Der erste Hülsenabschnitt 11 ist so geformt, dass sein minimaler Außendurchmesser geringfügig kleiner ist als ein minimaler Außendurchmesser des zweiten Hülsenabschnitts 12.
  • Darüber hinaus weist der Hauptobjektivtubus 10 auf: ein Gehäuse des Hauptkörperabschnitts 13 mit einem rechteckig geformten äußeren Erscheinungsbild, das an einer unteren Seite des zweiten Hülsenabschnitts 12 angeordnet ist; und einen dritten Hülsenabschnitt 14 mit zylindrischer Form, der an einer unteren Seite dieses Gehäuses des Hauptkörperabschnitts 13 angeordnet ist und mit der Objektivlinse 32 verbunden ist. Es ist anzumerken, dass das Gehäuse des Hauptkörperabschnitts 13 konfiguriert bzw. gebildet ist durch: eine erste Ummantelung 15; und eine zweite Ummantelung 16, die an einer unteren Seite dieser ersten Ummantelung 15 angeordnet ist.
  • Auf Innenseiten des zweiten Hülsenabschnitts 12 und der ersten Ummantelung 15 des Gehäuses des Hauptkörperabschnitts 13 in dem Hauptobjektivtubus 10 ist eine Abbildungslinse (eine Tubuslinse) 17 untergebracht. Zudem ist auf einer Innenseite der zweiten Ummantelung 16 des Gehäuses des Hauptkörperabschnitts 13 in dem Hauptobjektivtubus 10 ein Strahlteiler (im Folgenden als „B/S“ bezeichnet) 18, der später erwähnt wird, so untergebracht, dass er in einem bestimmten Winkel zu einer optischen Achse ML des Hauptobjektivtubus 10 geneigt ist. Der erste Hülsenabschnitt 11, der zweite Hülsenabschnitt 12, der Gehäusehauptkörperabschnitt 13 und der dritte Hülsenabschnitt 14, die den Hauptobjektivtubus 10 konfigurieren bzw. bilden, sind koaxial linear in der Z-Achsenrichtung entlang der optischen Achse ML des Hauptobjektivtubus 10 angeordnet.
  • Der Beleuchtungsobjektivtubus 20, der das sogenannte optische Beleuchtungssystem des Mikroskops konfiguriert bzw. bildet, weist auf: einen ersten Objektivtubus 21, der an seinem oberen Endabschnitt auf der oberen Seite in der Z-Achsenrichtung in der Grundstellung mit einer Vielzahl von frei anbringbaren/abnehmbaren Lichtquellen LS versehen sein kann; und einen Zwischenobjektivtubus 22, der diesen ersten Objektivtubus 21 mit dem Hauptobjektivtubus 10 verbindet. Es ist anzumerken, dass der erste Objektivtubus 21 seine optische Achse L1 in der Z-Achsenrichtung ausgebildet hat und der Zwischenobjektivtubus 22 seine optische Achse L2 in der X-Achsenrichtung ausgebildet hat.
  • Der erste Objektivtubus 21 weist auf: einen vierten Hülsenabschnitt 23 mit zylindrischer Form, der in der Grundstellung auf der oberen Seite angeordnet ist; und einen fünften Hülsenabschnitt 24 mit zylindrischer Form, der an einer unteren Seite dieses vierten Hülsenabschnitts 23 angeordnet ist. Es ist anzumerken, dass der vierte Hülsenabschnitt 23 so ausgebildet ist, dass sein minimaler Außendurchmesser kleiner ist als ein minimaler Außendurchmesser des fünften Hülsenabschnitts 24.
  • Darüber hinaus weist der erste Objektivtubus 21 auf: ein Kopplergehäuse von Abschnitts 26 mit abgestuftem, ringförmigem äußerem Erscheinungsbild, das auf einer unteren Seite des fünften Hülsenabschnitts 24 angeordnet ist; und einen sechsten Hülsenabschnitt 27 mit abgestuftem, zylinderförmigem äußeren Erscheinungsbild, der an einer unteren Seite des Kopplergehäuses von Abschnitt 26 angeordnet ist. Das Kopplergehäuse von Abschnitt 26 koppelt den fünften Hülsenabschnitt 24 und den sechsten Hülsenabschnitt 27. Es ist anzumerken, dass der sechste Hülsenabschnitt 27 (ein Abschnitt davon, der innerhalb des Zwischenobjektivtubus 22 angeordnet ist) einen kegelstumpfförmigen Abschnitt 27a konfiguriert bzw. bildet, der in einer sich nach unten verjüngenden Kegelstumpfform ausgebildet ist. Obwohl in dem dargestellten Beispiel Außendurchmesser des fünften Hülsenabschnitts 24 und des sechsten Hülsenabschnitts 27 im Wesentlichen gleich sind und ein minimaler Außendurchmesser des Kopplergehäuses von Abschnitts 26 größer als diese Außendurchmesser gezeigt ist, können Außendurchmesser des fünften Hülsenabschnitts 24, des Kopplergehäuses von Abschnitt 26 und des sechsten Hülsenabschnitts 27 so konfiguriert sein, dass sie im Wesentlichen gleich sind.
  • Auf einer Innenseite des vierten Hülsenabschnitts 23 in dem ersten Objektivtubus 21 ist ein lichtemittierendes Ende LE der angebrachten Lichtquelle LS untergebracht. Darüber hinaus beherbergt der fünfte Hülsenabschnitt 24 in dem ersten Objektivtubus 21 auf seiner Innenseite auf bzw. an der oberen Seite eine Sammellinse (eine Lichtsammellinse) 33.
  • Weiterhin ist auf einer Innenseite eines Verbindungspunkts des fünften Hülsenabschnitts 24 und des Kopplergehäuses von Abschnitts 26 eine Fliegen- bzw. Facettenaugenlinse 34 untergebracht.
  • Der sechste Hülsenabschnitt 27 in dem ersten Objektivtubus 21 beherbergt auf seiner Innenseite auf der oberen Seite eine erste Relaislinsengruppe 35 auf, die als eine erste Relaissline wirkt. Die erste Relaislinsengruppe 35 weist eine Mehrzahl von Linsen auf, die nicht miteinander verbunden sind. Beispielsweise umfasst die erste Relaislinsengruppe 35 in dem dargestellten Beispiel: eine erste Linse 35a , die aus einer plankonvexen Linse besteht, deren konvexe Fläche bzw. Oberfläche zu der unteren Seite in der Z-Achsenrichtung gerichtet ist; und eine zweite Linse 35b, die aus einer plankonvexen Linse besteht, deren konvexe Fläche bzw. Oberfläche zu der oberen Seite in der Z-Achsenrichtung gerichtet ist. Diese erste Linse 35a und zweite Linse 35b sind so angeordnet, dass andere konvexe Oberflächen einander zugewandt sind. Die erste Linse 35a und die zweite Linse 35b können getrennt voneinander angeordnet sein oder Teile ihrer konvexen Oberflächen können in Kontakt miteinander sein. Eine solche Konfiguration ermöglicht es, dass eine Brennweite zu einer später erwähnten Feldblende 36 kleiner gemacht wird, während gleichzeitig ermöglicht wird, dass ein Betrag an sphärischer Aberration stärker verringert wird, verglichen mit wenn beispielsweise eine einzelne Linse oder eine bikonvexe Linse wie eine zementierte Linse als die erste Relaislinse verwendet wird. Dies liegt daran, dass der Betrag der Brechkraft als Linsensystem von jeder der Linsen, d. h. der ersten Linse 35a und der zweiten Linse 35b, geteilt werden kann. Zudem ist eine plankonvexe Linse im Vergleich zu einer asphärischen Linse, die separat eine anfängliche Formgebühr erfordert, zu einem günstigeren Preis herstellbar, so dass die Herstellungskosten des optischen Beleuchtungssystems ebenfalls gesenkt werden können.
  • Es ist anzumerken, dass eine Innenumfangsfläche bzw. -oberfläche 27b, die weiter zu der unteren Seite ist als eine Aufnahmestelle der ersten Relaislinsengruppe 35 des sechsten Hülsenabschnitts 27 in dem ersten Objektivtubus 21 in einer verjüngten Form ausgebildet ist, deren Durchmesser allmählich in einer Abwärtsrichtung abnimmt. Darüber hinaus ist in einem Teil eines Außenumfangsabschnitts des sechsten Hülsenabschnitts 27 ein Flanschabschnitt 27c mit ringförmiger Form ausgebildet, der in einer Außenumfangsrichtung vorsteht.
  • Weiter zu der unteren Seite als eine untere Endfläche bzw. -oberfläche 27d des Flanschabschnitts 27c des sechsten Hülsenabschnitts 27 in dem ersten Objektivtubus 21 wird ein Außenumfangsabschnitt 27e passiert, dessen Durchmesser kleiner als ein minimaler Außendurchmesser des sechsten Hülsenabschnitts 27 ist, und ein noch weiter unten ausgebildeter gestufter Abschnitt wird durchquert, wo ein äußerer Umfangsabschnitt 27f des kegelstumpfförmigen Abschnitts 27a angeordnet ist, der in einer verjüngten Form ausgebildet ist, deren Durchmesser allmählich in einer Abwärtsrichtung abnimmt.
  • Es ist anzumerken, dass der vierte Hülsenabschnitt 23, der fünfte Hülsenabschnitt 24, der Kopplergehäuseabschnitt 26 und der sechste Hülsenabschnitt 27, die den ersten Objektivtubus 21 bilden bzw. konfigurieren, linear koaxial entlang der optischen Achse L1 des ersten Objektivtubus 21 angeordnet sind. Zudem bildet bzw. konfiguriert ein unterer Endabschnitt des kegelstumpfförmigen Abschnitts 27a des sechsten Hülsenabschnitts 27 eine Feldblende 36. Das heißt, die Feldblende 36 in dem Beleuchtungsobjektivtubus 20 der ersten Ausführungsform wird durch einen Teil des ersten Objektivtubus 21 (einen unteren Endabschnitt des kegelstumpfförmigen Abschnitts 27a) gebildet.
  • Der Zwischenobjektivtubus 22 verbindet den ersten Objektivtubus 21 und den Hauptobjektivtubus 10 und weist ein Zwischengehäuse von Abschnitt 28 mit rechteckigem äußerem Erscheinungsbild auf, der in der Grundstellung auf einer Seite seines Endabschnitts, der in der X-Achsenrichtung von dem Hauptobjektivtubus 10 getrennt ist, eine geneigte Wand 28a in sich ausgebildet aufweist, die sich schräg nach unten von der oberen Seite zu dem Hauptobjektivtubus 10 neigt.
  • Es ist anzumerken, dass ein Endabschnitt auf einer Seite des Hauptobjektivtubus 10 in X-Achsenrichtung des Zwischengehäuses von Abschnitt 28 als ein zusammenpassender bzw. dazugehöriger zylindrischer Abschnitt 28b mit zylindrischer Form ausgebildet ist und mit einem zusammenpassenden bzw. dazugehörigen Abschnitt 16a zusammengepasst ist, der lochartig ist, und zwar ausgebildet in der zweiten Ummantelung des Gehäuses des Hauptkörperabschnitts 13. Im Ergebnis ist der Zwischenobjektivtubus 22 mit dem Hauptobjektivtubus 10 verbunden, um sich um die optische Achse L2 orthogonal zu der optischen Achse L1 des ersten Objektivtubus 21 in Bezug auf den Hauptobjektivtubus 10 drehen zu können (siehe 2). Es ist anzumerken, dass eine zweite Relaislinse 38 auf einer Innenseite des zusammenpassenden zylindrischen Abschnitts 28b untergebracht ist.
  • Zudem ist in einem oberen Wandabschnitt 28c des Zwischengehäuses von Abschnitt 28 in der Grundstellung ein Pass- bzw. Anbringungsloch 28d ausgebildet, mit dem der sechste Hülsenabschnitt 27 des ersten Objektivtubus 21 zusammengepasst ist. Das heißt, der sechste Hülsenabschnitt 27 wird mit dem Zwischengehäuse von Abschnitt 28 in einem solchen Zustand zusammengepasst, dass die untere Endfläche 27d des Flanschabschnitts 27c ab einer Außenwandfläche des oberen Wandabschnitts 28c anliegt und der Außenumfangsabschnitt 27e an einer Innenumfangsfläche an einer Öffnungsendseite des Passlochs 28d angreift.
  • Es ist anzumerken, dass der sechste Hülsenabschnitt 27 an dem Zwischengehäuse von Abschnitt 28 befestigt ist, indem der Flanschabschnitt 27c an den oberen Wandabschnitt 28c durch Pass- bzw. Anbringungsbolzen 19 gepasst ist. Im Ergebnis wird der erste Objektivtubus 21 befestigt, nachdem er in Bezug auf den Zwischenobjektivtubus 22 positioniert worden ist. Diese Konfiguration resultiert darin, dass der erste Objektivtubus 21 auf diese Weise an dem Zwischenobjektivtubus 22 befestigt wird, was dazu führt, dass die oben erwähnte Feldblende 36 des ersten Objektivtubus 21 weiter innen angeordnet ist als eine Außenumfangsfläche des Zwischenobjektivtubus 22 (die Außenwandfläche des oberen Wandabschnitts 28c des Zwischengehäuseabschnitts 28).
  • Zudem sind in dem Zwischenobjektivtubus 22 untergebracht: ein reflektierender Spiegel 37; und ein Spiegelrahmenglied 40, das diesen reflektierenden Spiegel 37 hält. Zudem ist der Zwischenobjektivtubus 22 mit einem Positionseinstellmechanismus (nicht dargestellt) zum Einstellen einer Position zum Passen bzw. Anbringen an dem Zwischenobjektivtubus 22 (einer Position zum Passen bzw. Anbringen an dem Zwischengehäuse von Abschnitt 28) des Spiegelrahmenglieds 40 versehen.
  • 3 ist eine schematische Seitenansicht, die eine Konfiguration des Spiegelrahmenglieds 40 der Mikroskopeinheit 100 zeigt. Zudem ist 4 eine schematische perspektivische Ansicht, die eine Konfiguration des Spiegelrahmenglieds 40 der Mikroskopeinheit 100 zeigt.
  • Wie in 3 und 4 gezeigt, ist das Spiegelrahmenglied 40 durch einen Rahmenkörper 49 gebildet, der, um zu ermöglichen, dass das Spiegelrahmenglied 40 innerhalb des Zwischengehäuses von Abschnitt 28 aufgenommen wird, eine zylindrische Form derart aufweist, dass eine Endabschnittsseite davon schräg geschnitten wurde. Der Rahmenkörper 49 des Spiegelrahmenglieds 40 hält den reflektierenden Spiegel 37. Dieser reflektierende Spiegel 37 ist beispielsweise mit einer elliptischen oder polygonalen (achteckigen oder dergleichen) Außenform ausgebildet, so dass sein reflektierender Abschnitt eine elliptische Form aufweist, die passend zu einer Form eines elliptischen Öffnungsabschnitts 41 des Rahmenkörpers 49 ist. Zum Beispiel ist zudem ist ein Abschnitt dieses reflektierenden Spiegels 37 mit Ausnahme des oben beschriebenen reflektierenden Abschnitts an dem Rahmenkörper 49 des Spiegelrahmenglieds 40 über etwas wie einen nicht dargestellten Klebstoffs angehaftet.
  • Zudem weist der Rahmenkörper 49 des Spiegelrahmenglieds 40 auf: einen hauptobjektivtubusseitigen Öffnungsabschnitt 42, der an einem Endabschnitt auf einer gegenüberliegenden bzw. entgegengesetzten Seite in der X-Achsenrichtung des elliptischen Öffnungsabschnitts 41 des Rahmenkörpers 49 ausgebildet ist; und einen Erster-Objektivtubus-seitigen Öffnungsabschnitt 43, der an einer Position gebildet ist, die in der Z-Achsenrichtung von dem elliptischen Öffnungsabschnitt 41 getrennt ist, und zwar von dem elliptischen Öffnungsabschnitt 41 aus gesehen. Der Erster-Objektivtubus-seitige Öffnungsabschnitt 43 weist einen Öffnungsdurchmesser auf, der größer als ein Außendurchmesser der Feldblende 36 des kegelstumpfförmigen Abschnitts 27a in dem sechsten Hülsenabschnitt 27 des ersten Objektivtubus 21 ist und größer als ein Außendurchmesser des Außenumfangsabschnitts 27f in einem bestimmten Bereich auf der oberen Seite in der Z-Achsenrichtung von der Feldblende 36 ist. Im Ergebnis kann die Feldblende 36 so nahe wie möglich an den reflektierenden Spiegel 37 angeordnet werden, ohne dass der Rahmenkörper 49 des Spiegelrahmenglieds 40 den kegelstumpfförmigen Abschnitt 27a des sechsten Hülsenabschnitts 27 beeinträchtigt.
  • Es ist anzumerken, dass, nachdem das so konfigurierte Spiegelrahmenglied 40 innerhalb des Zwischengehäuses von Abschnitt 28 aufgenommen wurde, die Pass- bzw. Anbringungsposition des Spiegelrahmenglieds 40 in Bezug auf das Zwischengehäuse von Abschnitt 28 durch den nicht dargestellten Positionseinstellmechanismus eingestellt wird. Obwohl die Darstellung des Positionseinstellmechanismus weggelassen ist, ist er durch eine Mehrzahl von Einstellschrauben konfiguriert bzw. gebildet, die in ein Paar von Sitzsenkungslöchern geschraubt wurden, die beispielsweise in der Y-Achsenrichtung in dem Zwischengehäuse von Abschnitt 28 gebohrt wurden. Nach dem Einstellen der Anbringungsposition wird das Spiegelrahmenglied 40 an dem Zwischengehäuse von Abschnitt 28 beispielsweise durch Schraubenbefestigung befestigt.
  • Da der so gebildete Zwischenobjektivtubus 22 und der separat montierte erste Objektivtubus 21 durch eine einfache Struktur integriert werden können, bei der nur der Flanschabschnitt 27c durch Schraubbefestigung an dem Zwischengehäuse von Abschnitt 28 durch den Passbolzen 19 in einem Zustand befestigt wird, in dem der kegelstumpfförmige Abschnitts 27a in das Passloch 28d eingesetzt wurde, ist es insbesondere möglich, den Beleuchtungsobjektivtubus 20 leicht herzustellen.
  • [Optische Systeme]
  • Das optische Abbildungssystem der Mikroskopeinheit 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Objektivlinse 32 und die Abbildungslinse (Tubuslinse) 17. Zudem umfasst das optische Beleuchtungssystem der Mikroskopeinheit 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Sammellinse (Lichtsammellinse) 33, die Fliegen- bzw. Facettenaugenlinse 34, die erste Relaislinsengruppe 35, die Feldblende 36, den reflektierenden Spiegel 37, den B/S 18 und die zweite Relaislinse 38.
  • Das lichtemittierende Ende LE der Lichtquelle LS, eine Sitzposition der Objektivlinse 32 (eine Pupille der Objektivlinse 32) und eine emittierende Endfläche der Fliegenaugenlinse 34 stehen in einer konjugierten Beziehung. Zudem stehen diese Positionen nicht in einer konjugierten Beziehung mit dem B/S 18 und dem reflektierenden Spiegel 37. Zudem befinden sich die Feldblende 36, eine Fokusposition der Objektivlinse 32 und eine Fokusposition der Abbildungslinse 17 in einer konjugierten Beziehung.
  • Ein Lichtstrom (ein Strom divergierender Lichtstrahlen) von dem lichtemittierenden Ende LE der Lichtquelle LS wird über die Sammellinse 33 in einen gesammelten Lichtstrom (ein Strom fokussierter Lichtstrahlen) umgewandelt und passiert die Fliegenaugenlinse 34, um in die gleiche Anzahl unterteilt zu werden, wie es eine Mehrzahl von Linsen gibt, welche die Fliegenaugenlinse 34 bilden. Im Ergebnis sind in der emittierenden Endfläche der Fliegenaugenlinse 34 die gleiche Anzahl an Lichtquellenbildern gebildet wie es eine Mehrzahl von Linsen gibt, welche die Fliegenaugenlinse 34 bilden (sekundäre Lichtquellen), und Lichtflüsse (Flüsse divergierender Lichtstrahlen), die für jede der Mehrzahl von Linsen emittiert werden, welche die Fliegenaugenlinse 34 bilden, passieren die erste Relaislinsengruppe 35, um einander überlappend auf der Feldblende 36 gesammelt weitergeleitet zu werden, und zwar separiert durch die konzipierte Brennweite. Daher ist in der emittierenden Endfläche der Fliegenaugenlinse 34 eine Pseudo-Oberflächenlichtquelle (sekundäre Lichtquelle) mit im Wesentlichen gleichmäßigen Lichtverteilungseigenschaften mit wenig Lichtverteilungsvariation gebildet, selbst wenn eine Vielzahl von Lichtquellen LS mit unterschiedlichen Lichtverteilungseigenschaften verwendet wurden.
  • Ein Lichtstrom (ein Strom divergierender Lichtstrahlen), der die Feldblende 36 entlang der optischen Achse L1 passiert hat und dessen Lichtbereich abgeblendet wurde, wird so reflektiert, dass er ein Lichtstrom (ein Strom divergierender Lichtstrahlen) entlang der optischen Achse L2 durch den reflektierenden Spiegel 37 in dem Zwischenobjektivtubus 22 wird, und, nachdem er die zweite Übertragungslinse 38 passiert hat, um einer Lichtsammlung unterzogen zu werden, wird er weitergeleitet, um auf den BIS 18 gestrahlt zu werden. Es ist zu anzumerken, dass der B/S 18 zumindest einen Teil des Lichtstroms (des Stroms divergierender Lichtstrahlen) führt, der die zweite Relaislinse 38 passiert hat, um auf den BIS 18 einzufallen, der ihn zu einer Seite einer nicht dargestellten Aperturblende und der Objektivlinse 32 reflektiert, und ermöglicht, dass durch den BIS 18 zu einer Seite der Abbildungslinse 17 zumindest ein Teil eines Lichtstroms von einer Abbildungsoberfläche IS übertragen wird, der die Objektivlinse 32 und so weiter passiert hat, um auf den B/S 18 einzufallen.
  • [Rotation des Beleuchtungsobjektivtubus 20 und Positionierung des reflektierenden Spiegels 37]
  • Wie oben erwähnt, ist bei der Mikroskopeinheit 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Beleuchtungsobjektivtubus 20 so konfiguriert, dass er sich in Bezug auf den Hauptobjektivtubus 10 drehen kann. Nun, in dem Fall, dass eine Position in Bezug auf den B/S 18 des reflektierenden Spiegels 37 nicht geeignet eingestellt wurde, besteht das Risiko, dass, wenn der Beleuchtungsobjektivtubus 20 in Bezug auf den Hauptobjektivtubus 10 gedreht wird, eine Mittelposition der Feldblende 36 schließlich von einer optischen Achse des optischen Beleuchtungssystems abweicht. Dementsprechend ist die Mikroskopeinheit 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform konfiguriert, zu ermöglichen, dass die Position in Bezug auf den B/S 18 des reflektierenden Spiegels 37 eingestellt wird. Dieser Punkt wird nachstehend beschrieben.
  • 5a und 5b sind Diagramme zum Erläutern einer Beziehung zwischen der Stellung des Beleuchtungsobjektivtubus 20 in Bezug auf den Hauptobjektivtubus 10 der Mikroskopeinheit 100 und dem Beleuchtungsbereich. 6a, 6b und 6c sind Diagramme zum Erläutern des Beleuchtungsbereichs in dem Fall, dass eine Einstellung der Pass- bzw. Anbringungsposition abgeschlossen wurde, und in dem Fall, dass eine Einstellung der Pass- bzw. Anbringungsposition noch nicht durchgeführt wurde. Es ist anzumerken, dass sich in 5a, 5b, 6a, 6b und 6c das äußere Erscheinungsbild der Mikroskopeinheit 100 von dem in 1 und 2 gezeigten unterscheidet. Zudem erfolgt die Beschreibung hier unter der Annahme, dass die Anbringungsposition und der Pass- bzw. Anbringungswinkel des B/S 18 des Hauptobjektivtubus 10 bereits eingestellt wurden.
  • Bei der Mikroskopeinheit 100 in der Grundstellung, bei der die optische Achse ML des Hauptobjektivtubus 10 und die optische Achse L1 des ersten Objektivtubus 21 des Beleuchtungsobjektivtubus 20 in der Z-Achsenrichtung sind, wie in 5a gezeigt, sind eine Mitte eines Abbildungsbereichs 51 in der Abbildungsoberfläche IS und eine Mitte eines Beleuchtungsbereichs 52 von Licht von der Lichtquelle LS, das den Beleuchtungsobjektivtubus 20 passiert hat, an einer regulären Position fixiert, die auf der optischen Achse ML des Hauptobjektivtubus 10 zentriert ist, das heißt, an einer solchen Position, dass die Mitte des Abbildungsbereichs 51 und die Mitte des Beleuchtungsbereichs 52 mit der optischen Achse ML zusammenfallen, wie in 5b gezeigt.
  • Bei der Mikroskopeinheit 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, dass der Beleuchtungsobjektivtubus 20 von dieser Grundstellung aus beispielsweise um 90° um die optische Achse L2 in Bezug auf den Hauptobjektivtubus 10 gedreht wird, wie in 6a gezeigt. Im Ergebnis dreht sich der Beleuchtungsbereich 52 bei unverändertem Bild des Abbildungsbereichs 51 um 90°. Wenn nun beispielsweise die Anbringungsposition des Spiegelrahmenglieds 40 durch den oben erwähnten Positionseinstellmechanismus eingestellt worden ist, ist es möglich, wie in 6b gezeigt, einen Zustand, in dem die Mitte des Abbildungsbereichs 51 und die Mitte des Beleuchtungsbereichs 52 mit der optischen Achse ML zusammenfallen, beizubehalten, und zwar ungeachtet dessen, ob eine durch den Pfeil in der Zeichnung angezeigte Stellungsänderung stattgefunden hat.
  • Dahingegen wird in dem Fall, dass die Anbringungsposition des Spiegelrahmenglieds 40 nicht eingestellt wurde, die Mitte des Beleuchtungsbereichs 52 letztendlich in einem Zustand sein, in dem sie stark von der Mitte des Abbildungsbereichs 51 abgewichen ist, wie in 6c gezeigt, und daher wird die Beleuchtungsverteilung durch die Lichtquelle LS in einem Sichtfeld schließlich ungleichmäßig.
  • Um eine solche Situation zu vermeiden, wird bei der Mikroskopeinheit 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Position zum Anbringen des Spiegelrahmenglieds 40 an dem Zwischenobjektivtubus 22 über den Positionseinstellmechanismus eingestellt. Das Einstellen der Anbringungsposition des Spiegelrahmenglieds 40 wird derart durchgeführt, dass beispielsweise nach der Montage des Beleuchtungsobjektivtubus 20 die oben erwähnten Einstellschrauben betätigt werden, wodurch eine Anordnungsposition in der X-Achsenrichtung in Bezug auf das Zwischengehäuse von Abschnitt 28 des Spiegelrahmenglieds 40 und eine Anordnungsposition in einer Drehrichtung zentriert auf der X-Achsenrichtung zentriert in Bezug auf den Zwischengehäuseabschnitt 28 des Spiegelrahmenglieds 40 eingestellt werden.
  • Das Einstellen wird so durchgeführt, dass ein Exzentrizitätsbetrag der optischen Achse L2, der mit einer Änderung der Stellung des ersten Objektivtubus 21 einhergeht, zu einem Zeitpunkt, wenn die optische Achse L1 von Licht von der Lichtquelle LS in Licht der optischen Achse L2 durch den reflektierenden Spiegel 37 umgewandelt wird, in einen bestimmten Bereich fällt. Dadurch kann die Lage des Beleuchtungsobjektivtubus 20 in Bezug auf den Hauptobjektivtubus 10 frei verändert werden, ohne dass der Beleuchtungsbereich 52 aufgrund der Beleuchtungsoptik abweicht.
  • [Verkleinerung der Mikroskopeinheit]
  • Bisher war eine Mikroskopeinheit bekannt, die umfasst: einen Hauptobjektivtubus eines optischen Abbildungssystems, wobei der Hauptobjektivtubus dahingehend konfiguriert ist, mit einem Bildsensor und einer Objektivlinse versehen werden zu können; und einen Beleuchtungsobjektivtubus eines optischen Beleuchtungssystems, wobei der Beleuchtungsobjektivtubus mit dem Hauptobjektivtubus verbunden und dahingehend konfiguriert ist, mit einer Lichtquelle versehen werden zu können. Eine solche Mikroskopeinheit ist so konfiguriert, dass beispielsweise ein Lichtstrom (ein Strom divergierender Lichtstrahlen), der von der Lichtquelle emittiert wurde, von einer Sammellinse gesammelt wird, durch ein Relaislinsensystem und eine Feldblende läuft, um durch einen Spiegel reflektiert zu werden, und durch ein Relaislinsensystem, eine Aperturblende und eine Kondensorlinse läuft, um eine Beobachtungsfläche bzw. - oberfläche zu beleuchten.
  • Eine solche Mikroskopeinheit kann manchmal mit einer Vielzahl von Lichtquellen versehen sein. Es war jedoch manchmal der Fall, dass abhängig von einer Art der Lichtquelle, die an der Mikroskopeinheit angebracht ist, die Beleuchtung an der Beobachtungsfläche schließlich ungleichmäßig wird. Dementsprechend ist in der Mikroskopeinheit 100 die Fliegen- bzw. Facettenaugenlinse 34 angeordnet, wodurch eine Gleichmäßigkeit der Beleuchtung an der Beobachtungsfläche erreicht wird.
  • In dem Fall, dass eine solche Konfiguration verwendet wird, steigt jedoch die Anzahl der optischen Komponenten, die das optische Beleuchtungssystem konfigurieren bzw. bilden, so dass manchmal die Gesamtlänge zunimmt und es schließlich schwieriger wird, eine Verkleinerung zu erreichen. Dementsprechend wird bei dem Beleuchtungsobjektivtubus 20 der Mikroskopeinheit 100 gemäß der ersten Ausführungsform eine Verkleinerung der Mikroskopeinheit durch ein Verfahren der unten beschriebenen Art erreicht.
  • [Hinzufügen der ersten Relaislinsengruppe 35]
  • Wie oben erwähnt, umfasst die erste Relaislinsengruppe 35 gemäß der ersten Ausführungsform die erste Linse 35a und die zweite Linse 35b, die nicht miteinander verbunden sind. Wie oben erwähnt, ermöglicht eine solche Konfiguration, dass die Brennweite zu der später erwähnten Feldblende 36 kleiner gemacht wird, während gleichzeitig ermöglicht wird, dass der Betrag der sphärischen Aberration stärker verringert wird, verglichen mit wenn beispielsweise eine einzelne Linse oder eine bikonvexe Linse wie eine zementierte Linse als die erste Relaislinse verwendet wird. Obwohl die erste Relaislinsengruppe 35 zusätzlich zu der Fliegenaugenlinse 34 innerhalb des ersten Objektivtubus 21 untergebracht ist, kann daher die Brennweite von der ersten Relaislinsengruppe 35 zu der Feldblende 36 kurz gestaltet sein, so dass es möglich ist, die Gesamtlänge des ersten Objektivtubus 21 kurz zu konfigurieren. Im Ergebnis kann die Gesamtlänge des Beleuchtungsobjektivtubus verkürzt werden, wodurch eine Verkleinerung des Beleuchtungsobjektivtubus insgesamt erreicht wird und folglich eine Verkleinerung der Mikroskopeinheit erreicht wird. Es ist anzumerken, dass es unter dem Gesichtspunkt der Verkleinerung des Beleuchtungsobjektivtubus insgesamt geeignet ist, den Abstand in einem Strahlengang bzw. einem optischen Pfad von der ersten Relaislinsengruppe 35 zu der zweiten Relaislinsengruppe 38 so einzustellen, dass er beispielsweise nicht mehr als das Fünffache eines Außendurchmessers der zweiten Relaislinse beträgt. Dadurch kann die Gesamtlänge des Beleuchtungsobjektivtubus kurz gestaltet werden.
  • [Positionseinstellung der Feldblende 36]
  • Bei der Mikroskopeinheit 100 gemäß der ersten Ausführungsform ist die Feldblende 36 weiter innen angeordnet als die Außenumfangsfläche des Zwischenobjektivtubus 22. Daher ist es möglich, den Raum innerhalb des ersten Objektivtubus 21 effektiver zu nutzen im Vergleich zu einem Fall, in dem beispielsweise die Feldblende 36 weiter außen angeordnet ist als die Außenumfangsfläche des Zwischenobjektivtubus 22 (zum Beispiel mehr zu der oberen Seite als der unteren Endfläche 27d des Flanschabschnitts 27c des sechsten Hülsenabschnitts 27 in 1). Dies ermöglicht es, die Gesamtlänge des Beleuchtungsobjektivtubus zu verkürzen, wodurch eine Verkleinerung des Beleuchtungsobjektivtubus insgesamt erreicht wird und folglich eine Verkleinerung der Mikroskopeinheit 100 erreicht wird.
  • In dem Fall, dass eine Verkleinerung der Mikroskopeinheit 100 durch eine solche Konfiguration erreicht wird, wird die Feldblende 36 wünschenswerterweise so nahe wie möglich in einer Umgebung des reflektierenden Spiegels 37 angeordnet. Wie beispielsweise in 1 gezeigt, ist die Feldblende 36 wünschenswerterweise weiter innen als eine Innenumfangsfläche 28e des Zwischenobjektivtubus 22 angeordnet. Wenn jedoch die Feldblende 36 den Lichtfstrom des reflektierenden Spiegels 37 beeinträchtigt, dann kommt es schließlich eine Verschlechterung der Beleuchtungsleistung (Verschlechterung der Gleichmäßigkeit der Helligkeit oder Beleuchtung) des optischen Beleuchtungssystems. Wie in 1 gezeigt ist daher beispielsweise die Feldblende 36 wünschenswerterweise ausreichend von dem reflektierenden Spiegel 37 getrennt, um zu verhindern, dass sie den Lichtstrom des reflektierenden Spiegels 37 beeinträchtigt. Darüber hinaus sind, wie oben erwähnt, die Feldblende 36 und die Fokusposition der Objektivlinse 32 so konfiguriert, dass sie in einer konjugierten Beziehung stehen. Wenn nun der reflektierende Spiegel 37 nicht außerhalb eines Fokustiefenbereichs der Feldblende 36 positioniert ist, besteht das Risiko, dass Schmutz oder Kratzer usw. auf einer Oberfläche des reflektierenden Spiegels 37 schließlich auf die Abbildungsfläche IS projiziert werden. Daher ist der reflektierende Spiegel 37 wünschenswerterweise außerhalb des Bereichs der Schärfentiefe der Feldblende 36 bereitgestellt.
  • Es ist anzumerken, dass der sechste Hülsenabschnitt 27 des Beleuchtungsobjektivtubus 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den kegelstumpfförmigen Abschnitt 27a in seinem unteren Endabschnitt in 1 ausgebildet aufweist, und ein unterer Endabschnitt dieses kegelstumpfförmigen Abschnitts 27a konfiguriert bzw. bildet die Feldblende 36. Eine solche Feldblende 36 kann durch ein einziges Spannfutter durch eine Drehbank oder dergleichen beispielsweise zu einem Zeitpunkt hergestellt werden, wenn der sechste Hülsenabschnitt 27 gebildet wird, und kann so mit hoher Genauigkeit hergestellt werden, während Herstellungsarbeitsstunden verringert werden. Außerdem kann sie realisiert werden, ohne dass Komponenten für eine separate Belende oder dergleichen verwendet werden.
  • Zudem kann, wie oben erwähnt, bei der Mikroskopeinheit 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Beleuchtungsobjektivtubus 20 in Bezug auf den Hauptobjektivtubus 10 gedreht werden. Nun besteht je nach Konfiguration der Feldblende ein Risiko dass, wenn der Beleuchtungsobjektivtubus 20 in Bezug auf den Hauptobjektivtubus 10 gedreht wird, eine Mittelposition der Feldblende schließlich von der optischen Achse des optischen Beleuchtungssystems abweicht. Nun ist die Feldblende 36 gemäß der vorliegenden Ausführungsform aus einem Teil des sechsten Hülsenabschnitts 27 konfiguriert bzw. gebildet, der die erste Relaislinsengruppe 35 aufnimmt. Somit ist es möglich, eine Positionsbeziehung der Mittelposition der Feldblende und der optischen Achse des optischen Beleuchtungssystems geeignet beizubehalten, selbst wenn der Beleuchtungsobjektivtubus 20 in Bezug auf den Hauptobjektivtubus 10 gedreht wurde.
  • Es wird eine Mikroskopeinheit offenbart, die umfasst: einen Hauptobjektivtubus eines optischen Abbildungssystems, und einen Beleuchtungsobjektivtubus eines optischen Beleuchtungssystems, der mit dem Hauptobjektivtubus verbunden ist, wobei das optische Beleuchtungssystem aufweist: eine Sammellinse, die Licht sammelt, das von einer Lichtquelle abgestrahlt wird; eine Fliegen- bzw. Facettenaugenlinse, durch die Licht von der Sammellinse übertragen werden kann; eine erste Relaislinse mit Linsen, die Licht von der Fliegenaugenlinse weiterleiten; eine Feldblende, die einen Lichtbereich von der ersten Relaislinse abblendet; eine zweite Relaislinse, die Licht von der ersten Relaislinse zu einem Strahlteiler weiterleitet; und den Strahlteiler, der zumindest einen Teil des darauf einfallenden Lichts zu der Objektivlinse leitet und erlaubt, dass zumindest ein Teil des darauf einfallenden Lichts von der Objektivlinse hindurch zu einer Seite eines Abbildungssensors übertragen wird.
  • [Andere Ausführungsformen]
  • Bei jedem Abschnitt der Mikroskopeinheit 100 in der oben genannten Ausführungsformen können die äußere Form, Abmessungen usw. geeignet geändert werden. Beispielsweise ist es auch möglich, dass das Gehäuse des Hauptkörperabschnitts 13 des Hauptobjektivtubus 10 in einer zylindrischen Form ausgebildet ist und dass eine Gesamtheit von dem ersten Hülsenabschnitt 11 bis zu dem dritten Hülsenabschnitt 14 in einer zylindrischen Form ausgebildet ist. Zudem ist es auch möglich, dass der erste Hülsenabschnitt 11, der zweite Hülsenabschnitt 12 und der dritte Hülsenabschnitt 14 in einer rechteckigen Form ausgebildet sind und dass die Gesamtheit von dem ersten Hülsenabschnitt 11 bis zum dritten Hülsenabschnitt 14 in einer rechteckigen (rechteckigen rohrförmigen) Form ausgebildet ist. Zudem ist es auch möglich, dass die Außendurchmesser des ersten bis dritten Hülsenabschnitts 11, 12, 14 anders als oben erwähnt hergestellt werden. Die obigen Änderungen können auch auf den Beleuchtungsobjektivtubus 20 angewendet werden. Zudem können Abschnitte der Mikroskopeinheit 100, die beispielhaft als Konfigurationen dargestellt sind, die aus einer Mehrzahl von Gliedern bestehen, aus einem einzelnen Element konfiguriert sein, oder Abschnitte der Mikroskopeinheit 100, die beispielhaft als Konfigurationen dargestellt sind, die aus einem einzelnen Element bestehen, können aus einer Mehrzahl von Gliedern konfiguriert sein.
  • Während bestimmte Ausführungsformen beschrieben wurden, wurden diese Ausführungsformen nur beispielhaft dargestellt und sollen den Umfang der Erfindungen nicht einschränken. Tatsächlich können die hierin beschriebenen neuartigen Verfahren und Systeme in einer Vielzahl anderer Formen verkörpert werden: Zudem können verschiedene Auslassungen, Ersetzungen und Änderungen in der Form der hierin beschriebenen Verfahren und Systeme vorgenommen werden, ohne von dem Wesen der Erfindungen abzuweichen. Die beigefügten Ansprüche und ihre Äquivalente sollen solche Formen oder Modifikationen abdecken, die innerhalb des Schutzbereichs und Wesens der Erfindungen fallen würden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2021088020 [0001]

Claims (10)

  1. Mikroskopeinheit, umfassend: einen Hauptobjektivtubus eines optischen Abbildungssystems, wobei der Hauptobjektivtubus dahingehend konfiguriert ist, mit einem Bildsensor und einer Objektivlinse versehen werden zu können; und einen Beleuchtungsobjektivtubus eines optischen Beleuchtungssystems, wobei der Beleuchtungsobjektivtubus mit dem Hauptobjektivtubus verbunden und dahingehend konfiguriert ist, mit einer Lichtquelle versehen werden zu können, wobei das optische Beleuchtungssystem aufweist: eine Sammellinse, die Licht sammelt, das von der Lichtquelle abgestrahlt wird; eine Fliegen- bzw. Facettenaugenlinse, durch die Licht von der Sammellinse übertragen werden kann; eine erste Relaislinse, die Licht von der Fliegenaugenlinse weiterleitet; eine Feldblende, die einen Lichtbereich von der ersten Relaislinse abblendet; eine zweite Relaislinse, die Licht von der ersten Relaislinse an einen Strahlteiler weiterleitet; und den Strahlteiler, der an bzw. auf einer optischen Achse des Hauptobjektivtubus bereitgestellt ist, wobei der Strahlteiler zumindest einen Teil des darauf einfallenden Lichts zu der Objektivlinse leitet und erlaubt, dass zumindest ein Teil des Lichts, das darauf von der Objektivlinse einfällt, zu einer Seite des Bildsensors übertragen wird, und wobei die erste Relaislinse eine Mehrzahl von Linsen aufweist, die nicht miteinander verbunden sind.
  2. Mikroskopeinheit nach Anspruch 1, wobei der Abstand in einem Strahlengang bzw. einem optischen Pfad von der ersten Relaislinse zu der zweiten Relaislinse nicht mehr als das Fünffache eines Außendurchmessers der zweiten Relaislinse beträgt, und/oder die erste Relaislinse eine erste Linse und eine zweite Linse aufweist, die jeweils aus einer plankonvexen Linse bestehen, und die erste Linse und die zweite Linse so angeordnet sind, dass ihre anderen konvexen Flächen bzw. Oberflächen einander zugewandt sind.
  3. Mikroskopeinheit nach Anspruch 1 oder 2, aufweisend: einen reflektierenden Spiegel, der zwischen der Feldblende und der zweiten Relaislinse angeordnet ist und Licht von der ersten Relaislinse zu dem Hauptobjektivtubus reflektiert, wobei die zweite Relaislinse Licht, das von dem reflektierenden Spiegel reflektiert wird, an den Strahlteiler weiterleitet, wobei der Beleuchtungsobjektivtubus vorzugsweise aufweist: einen ersten Objektivtubus, der so konfiguriert ist, dass er mit der Lichtquelle versehen werden kann; und einen Zwischenobjektivtubus, der den Hauptobjektivtubus und den ersten Objektivtubus verbindet, wobei der erste Objektivtubus die Sammellinse, die Fliegenaugenlinse und die erste Relaislinse aufnimmt, wobei der Zwischenobjektivtubus die Feldblende, die zweite Relaislinse und den reflektierenden Spiegel aufnimmt, und wobei der Hauptobjektivtubus den Strahlteiler aufnimmt.
  4. Mikroskopeinheit nach Anspruch 3, wobei der reflektierende Spiegel in dem Zwischenobjektivtubus in einem Zustand untergebracht ist, in dem er in einem Spiegelrahmenglied gehalten ist, wobei die Feldblende vorzugsweise weiter innen angeordnet ist als eine Außenumfangsfläche des Spiegelrahmenglieds.
  5. Mikroskopeinheit nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Feldblende Teil des ersten Objektivtubus ist.
  6. Mikroskopeinheit, umfassend: einen Hauptobjektivtubus eines optischen Abbildungssystems, wobei der Hauptobjektivtubus dahingehend konfiguriert ist, mit einem Bildsensor und einer Objektivlinse versehen werden zu können; und einen Beleuchtungsobjektivtubus eines optischen Beleuchtungssystems, wobei der Beleuchtungsobjektivtubus mit dem Hauptobjektivtubus verbunden und dahingehend konfiguriert ist, mit einer Lichtquelle versehen werden zu können, wobei das optische Beleuchtungssystem aufweist: eine Sammellinse, die Licht sammelt, das von der Lichtquelle abgestrahlt wird; eine Fliegen- bzw. Facettenaugenlinse, durch die Licht von der Sammellinse übertragen werden kann; eine erste Relaislinse, die Licht von der Fliegenaugenlinse weiterleitet; eine Feldblende, die einen Lichtbereich von der ersten Relaislinse abblendet; eine zweite Relaislinse, die Licht von der ersten Relaislinse an einen Strahlteiler weiterleitet; und den Strahlteiler, der an bzw. auf einer optischen Achse des Hauptobjektivtubus bereitgestellt ist, wobei der Strahlteiler zumindest einen Teil des darauf einfallenden Lichts zu der Objektivlinse leitet und erlaubt, dass zumindest ein Teil des Lichts, das darauf von der Objektivlinse einfällt, zu einer Seite des Bildsensors übertragen wird, und wobei die erste Relaislinse eine erste Linse und eine zweite Linse aufweist, die jeweils aus einer plankonvexen Linse bestehen und nicht miteinander verbunden sind.
  7. Mikroskopeinheit nach Anspruch 6, wobei: der Abstand in einem Strahlengang bzw. einem optischen Pfad von der ersten Relaislinse zu der zweiten Relaislinse nicht mehr als das Fünffache eines Außendurchmessers der zweiten Relaislinse beträgt, und/oder die erste Linse und die zweite Linse so angeordnet sind, dass ihre anderen konvexen Flächen bzw. Oberflächen einander zugewandt sind.
  8. Mikroskopeinheit nach einem der Ansprüche 6 oder 7, aufweisend einen reflektierenden Spiegel, der zwischen der Feldblende und der zweiten Relaislinse angeordnet ist und Licht von der ersten Relaislinse zu dem Hauptobjektivtubus reflektiert, wobei die zweite Relaislinse Licht, das von dem reflektierenden Spiegel reflektiert wird, an den Strahlteiler weiterleitet.
  9. Mikroskopeinheit nach Anspruch 8, wobei der Beleuchtungsobjektivtubus aufweist: einen ersten Objektivtubus, der dahingehend konfiguriert ist, mit der Lichtquelle versehen werden zu können; und einen Zwischenobjektivtubus, der den Hauptobjektivtubus und den ersten Objektivtubus verbindet, wobei der erste Objektivtubus die Sammellinse, die Fliegenaugenlinse und die erste Relaislinse aufnimmt, der Zwischenobjektivtubus die Feldblende, die zweite Relaislinse und den reflektierenden Spiegel aufnimmt, und der Hauptobjektivtubus den Strahlteiler aufnimmt.
  10. Mikroskopeinheit nach Anspruch 9, wobei der reflektierende Spiegel in dem Zwischenobjektivtubus in einem Zustand untergebracht ist, in dem er in einem Spiegelrahmenglied gehalten ist, wobei die Feldblende vorzugsweise weiter innen angeordnet ist als eine Außenumfangsfläche des Spiegelrahmenglieds.
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JP2021088020A (ja) 2019-12-03 2021-06-10 和彦 原澤 木ネジ用アダプターソケット付きドライバービット及び木ネジ用アダプター

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