DE1807713B2

DE1807713B2 - Universal microscope based on the modular principle

Info

Publication number: DE1807713B2
Application number: DE19681807713
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr 7080 Aalen Michel
Original assignee: Carl Zeiss AG
Current assignee: Carl Zeiss AG
Priority date: 1967-11-21
Filing date: 1968-11-08
Publication date: 1971-01-14
Also published as: FR1592676A; DE6805924U; DE1807713A1; CH496244A; AT289412B

Description

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Die Erfindung betrifft ein Universalmikroskop, lauf zwischen dem Grundkörper und dem die OkulareThe invention relates to a universal microscope that runs between the base body and the eyepieces

welches aus verschiedenen, weitgehend gegeneinander enthaltenden Ansatzteil ist zweckmäßig ein telezen-which is made up of different, largely mutually containing attachment parts is expediently a telezen-

austauschbaren Baugruppen in sich geschlossener irischer, so daß die an, sich bekannten Hilfsvorrich-interchangeable assemblies self-contained Irish, so that the known auxiliary device

Form zusammengesetzt werden kann. tungen, wie optische Elemente für die Auflichtmikro-Form can be composed. such as optical elements for the reflected light micro-

Die einzelnen Baugruppen können einzeln oder in 5 skopie, für die Auflicht-Interferenzmikroskopie undThe individual assemblies can be used individually or in 5 copies, for reflected light interference microscopy and

geeigneten Kombinationen Einrichtungen zur Erzeu- die Polarisationsmikroskopie besonders vorteilhaft hierSuitable combinations of devices for generating the polarization microscopy are particularly advantageous here

gung einer Hell- oder Dunkelfeldbeleuchtung im eingefügt werden können.a bright or dark field lighting can be inserted in the.

Durchlicht oder Auf licht, für die Phasenkontrast-, Im Grundkörper können zum Auswechseln derTransmitted light or incident light, for the phase contrast, in the base body you can change the

Interferenzkontrast-, Polarisations- oder Fluoreszenz- Objektive Durchbrüche vorgesehen sein, welche dieInterference contrast, polarization or fluorescence lenses breakthroughs can be provided which the

mikroskopie enthalten. Andere Baugruppen können io Stabilität der Anordnung praktisch nicht beeinträch-microscopy included. Other assemblies can practically not impair the stability of the arrangement.

die Elemente für die photographische, kinematogra- tigen.the elements for the photographic, cinematographic.

phische oder fernsehtechnische Wiedergabe der Während der die Okulare tragende Ansatz dem mikroskopischen Bilder sowie für photoelektrische Grundkörper im Strahlengang nachgeordnet ist, entMeßverfahren zum Zwecke der Ermittlung optischer hält der demselben vorzuordnenden Ansatz die Hai-Kenngrößen, wie beispielsweise der Lichtdurchlässig- 15 terungsmittel für Kondensoren und einen Teil der Bekeit, des Reflexionsvermögens oder der optischen leuchtungsoptik sowie den Objekttisch.
Dicke mikroskopischer Objekte aufnehmen. Der die Okulare tragende Ansatz kann eine aus Schließlich ist auch der Ansatz von Baugruppen verschiedenen Reflexionsmitteln bestehende Bildfür Spezialaufgaben, wie z.B. für die Mikrohärteprü- weiche enthalten, mit welcher der bilderzeugende fung oder für die UV-Strahlenstichmethode, möglich. 20 Strahlengang, wie an sich bekannt, wahlweise einer Die Zuordnung der austauschbaren Baugruppen Mattscheibe oder dem Bildträger einer in einen nacherfolgte bisher zumeist über Stative üblicher Bauart, geordneten Ansatz befindlichen photographischen bei der eine einseitige Halterung der Mikroskopteile Kamera, den unterhalb derselben befindlichen Okuerfolgt. laren oder einer in einem oberhalb aufgesetzten wei-Es ist auch bekannt, das Mikroskopstativ auf seiner 25 teren Ansatz befindlichen photoelektrischen Meßvor-Oberseite als ebene Fläche auszubilden und die Er- richtung zugeleitet werden kann. Das konsequent vergänzungseinrichtungen jeweils in einem Gehäuse an- folgte Baukastenprinzip gestattet es natürlich auch, zuordnen und letztere mit Kupplungseinrichtungen dem Okularansatzteil den. die photographische und Abstützvorrichtungen zu versehen, welche die Kamera enthaltenden Ansätzteil unmittelbar folgen Anlage der Ergänzungseinrichtung auf die ebene 30 zu lassen, wenn man auf die mit einer Bildweiche Oberseite des Stativs bewirken. verbundenen verschiedenen Möglichkeiten verzichtenWhile the approach carrying the eyepieces is subordinate to the microscopic images as well as for photoelectric base bodies in the beam path, the measurement method for the purpose of determining optical the same approach holds the shark parameters, such as the translucent means for condensers and a Part of the comfort, the reflectivity or the optical lighting optics as well as the object table.
Record thick microscopic objects. The attachment carrying the eyepieces can finally contain an image consisting of assemblies of different reflection means for special tasks, such as, for example, for the micro-hardness test soft, with which the image-generating method or for the UV radiation engraving method is possible. 20 beam path, as is known per se, optionally one The assignment of the interchangeable assemblies focusing screen or the image carrier of a subsequent photographic approach, which has so far mostly been arranged via tripods of the usual design, in which the camera microscope parts are mounted on one side and the camera is located underneath it. It is also known to design the microscope stand on its lower attachment as a flat surface and to allow the installation to be carried out. The modular principle, which is consequently followed by supplementary devices in a housing, naturally also allows assigning and connecting the latter to the eyepiece attachment part with coupling devices. to provide the photographic and supporting devices, which immediately follow the attachment part containing the camera, to allow the supplementary device to rest on the plane 30, when one effects on the top of the tripod with an image switch. related various possibilities

Der Tragekörper des Mikroskops nach der Er- will.The support body of the microscope according to Erwill.

findung weicht nun völlig von der bekannten Stativ- Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sindThe invention is now completely different from the known tripod, according to a further feature of the invention

bauweise ab und besteht erfindungsgemäß aus zur die auswechselbaren Hilfselemente in Schüben gehal-construction and consists, according to the invention, of the interchangeable auxiliary elements held in drawers

optischen Achse des Mikroskops radialsymme- 35 tert, welche zusammen mit ihrem Inhalt bequem aus-the optical axis of the microscope is radially symmetrical, which together with its content

trischen Gehäuseteilen mit vorzugsweise polygonalen gewechselt werden können.tric housing parts can be changed with preferably polygonal.

Begrenzungsflächen. Der geschilderte vertikale Aufbau läßt sich ergän-Boundary surfaces. The vertical structure described can be supplemented

Dies hat gegenüber der Verwendung von Stativen zen durch in der horizontalen Richtung an den dasThis has compared to the use of tripods zen through in the horizontal direction to the das

üblicher Bauart den erheblichen Vorteil, daß bei der Objektiv enthaltenden Grundkörper und den darunter erfindungsgemäßen Bauweise eine hohe Stabilität der 4° befindlichen Beleuchtungsansatz seitlich angefügte,Conventional design has the significant advantage that the base body containing the lens and the one underneath it construction according to the invention a high stability of the 4 ° located lighting approach laterally attached,

gegenseitigen Lage der Mikroskopteile erreicht wird, entsprechend geformte Ansatzteil mit vorzugsweisemutual position of the microscope parts is achieved, correspondingly shaped attachment part with preferably

da diese Anordnung weitgehend erschütterungsun- quadratischem Querschnitt, welche die zweckmäßigsince this arrangement has a largely non-square cross-section, which is expedient

empfindlich und auch gegen Änderungen der Umge¹" gegeneinander austauschbaren Lichtquellen, Filter-sensitive and also to changes in the environment ¹ "interchangeable light sources, filter

bungstemperatur abgeschirmt ist und somit auch satze und/oder einen Monochromator enthalten.
Messungen höchster Lagegenauigkeit durchgeführt 45 In jeder Kombination erhält man ein stabiles, inambient temperature is shielded and thus also contain sentences and / or a monochromator.
Measurements of the highest positional accuracy have been carried out 45 In every combination you get a stable, in

werden können. sich geschlossenes Gerät mit glatten, ebenen Flächen,can be. closed device with smooth, level surfaces,

Zu einem besonders zweckmäßigen Grundkörper die nur durch wenige Teile, wie die Okularansätze,A particularly useful base body that only consists of a few parts, such as the eyepiece attachments,

kommt man, wenn man diesen aus einem Körper unterbrochen werden.you come when you get this interrupted from a body.

quadratischer Querschnittsform, also etwa einem Ku- Im folgenden ist das Wesen der Erfindung an Hand bus, entwickelt, der allen freien Richtungen quadra- 50 der Zeichnungen näher erläutert, welche ein Ausfüh-square cross-sectional shape, so about a Ku- The following is the essence of the invention on hand bus, developed, which explains all free directions quadra- 50 of the drawings in more detail, which an execution

tische Anschlußflächen für vor- und nachgeordnete rungsbeispiel veranschaulichen:Illustrate table connection surfaces for upstream and downstream examples:

Ansatzteile darbietet. F i g. 1 zeigt ein Mikroskop zur Beobachtung vonApproach parts presents. F i g. 1 shows a microscope for observing

Da bei der Bauart des Grundkörpers nach der Er- unterhalb des Objektivs angeordneten Objekten,Since with the design of the base body after the object arranged underneath the lens,

findung also die optische Achse des in Gebrauchs- F i g. 2 eine Draufsicht auf das Mikroskop nach stellung befindlichen-Objektivs mit. der vertikalen 55 Abb. 1;Finding the optical axis of the F i g in use. 2 shows a top view of the microscope according to FIG position-located lens with. the vertical 55 Fig. 1;

Symmetrieachse des Gruhdkörpers zusammenfällt Fig. 3 zeigt ein Mikroskop mit umgekehrtemThe axis of symmetry of the main body coincides. Fig. 3 shows a microscope with the reverse

und außerdem alle vor- und nachgeordneten Ansatz- Strahlengang (Metallmikroskop) undand also all upstream and downstream approach beam path (metal microscope) and

teile durch parallele Strahlengänge optisch miteinan- F i g. 4 eine Draufsicht auf dasselbe;parts optically with one another through parallel beam paths. 4 is a plan view of the same;

der gekoppelt werden können, bleiben thermisch be- Fig. 5 zeigt in schematischer Darstellung einen dingte Deformationserscheinungen der einzelnen Bau- 60 eine photometrische Meßvorrichtung enthaltendenwhich can be coupled, remain thermally in Fig. 5 shows a schematic representation conditional deformation phenomena of the individual building 60 containing a photometric measuring device

steine ohne Auswirkung auf die mikroskopische Bild- Ansatz, der instones with no effect on the microscopic image approach, which in

erzeugung bzw. die photoelektrische Messung. F i g. 6 in seitlicher Ansicht dargestellt ist;generation or photoelectric measurement. F i g. 6 is shown in a side view;

Ein Grundkörper mit quadratischen Anschluß- F i g. 7 zeigt in seitlicher Ansicht einen zwischenA base body with square connection F i g. 7 shows a side view of an intermediate

flächen bringt den besonderen Vorteil mit sich, daß in den Beleuchtungs- und Beobachtungsteil einschalteinfacher Weise in einem nachgeordneten Okular- 65 baren Ansatz mit wahlweise einschaltbaren Filtern,surfaces has the particular advantage that it is easier to switch on in the lighting and observation part Way in a downstream eyepiece 65able approach with optionally switchable filters,

ansatzteil die Okularstutzen für die Simultanbeobach- welcher inAttachment the eyepiece socket for the simultaneous observer in

tung durch zwei oder mehrere Beobachter »über Fig. 8 in der Draufsicht dargestellt ist.processing by two or more observers »is shown in Fig. 8 in plan view.

Ecke« angebracht werden können. Der Strahlenver- Der Grundkörper 1 nach F i g. 1 ist aus einem an-Corner «can be attached. The beam control The base body 1 according to FIG. 1 is from an

nähernd kubischen Polygonkörper entwickelt, dessen Symmetrieachse mit der optischen Achse des in der Gebrauchsstellung befindlichen Objektivs 1 α zusammenfällt. Zur Fokussierung des Objektivs mittels der Rändelschraube 1 b ist ein Durchbruch 1 c vorgesehen. developed approximately cubic polygonal body, whose axis of symmetry coincides with the optical axis of the objective 1 α in the position of use. To focus the lens by means of the knurled screw 1 b , an opening 1 c is provided.

Oberhalb des Grundkörpers 1 ist ein Ansatzteil 2 gleicher Querschnittsform angeordnet, welcher übereck die beiden Binokulartuben 2 a und 2 b trägt und im Inneren eine Bildweiche 6 a-d aufnimmt.Above the base body 1 there is an attachment part 2 of the same cross-sectional shape, which carries the two binocular tubes 2 a and 2 b across the corner and accommodates an image switch 6 ad inside.

Unterhalb des Grundkörpers 1 befindet sich der die Beleuchtungsoptik enthaltende Ansatz 3 mit dem Träger 3 α für den auswechselbaren Kondensor 3 b, dem nur andeutungsweise dargestellten Objekttisch 3 c, sowie Reflexionsmitteln 3 c', 3" und 3'", über welche das zur Objektbeleuchtung dienende Licht aus dem seitlichen Ansatzstück 5 mit den. wahlweise zu verwendenden Lichtquellen 5 α und 5 b eingeführt wird.Underneath the base body 1 is the approach 3 containing the lighting optics with the carrier 3 α for the exchangeable condenser 3 b, the object table 3 c shown only hinted at, and reflection means 3 c ', 3 "and 3'", via which the object illumination serving light from the side extension piece 5 with the. optionally to be used light sources 5 α and 5 b is introduced.

Oberhalb des die Okulare tragenden Ansatzblocks 2 befindet sich der Ansatzteil 4, in dessen Wandung Mittel zur Aufnahme einer Mattscheibe 4 a und außerdem großformatiger Photomaterialien vorgesehen sind und der eine photographische Kleinbildkamera 4 b sowie optische Reflexionsmittel 4 c enthält, über welche das lichterzeugende Strahlenbündel auf den Bildträger der Kleinbildkamera einerseits und/oder den Ort der Mattscheibe andererseits verteilt wird.Above the attachment block 2 carrying the eyepieces is the attachment part 4, in the wall of which means for receiving a focusing screen 4 a and also large-format photographic materials are provided and which contains a photographic miniature camera 4 b and optical reflection means 4 c, via which the light-generating beam is directed to the Image carrier of the 35mm camera on the one hand and / or the location of the focusing screen on the other hand is distributed.

Die F i g. 2 veranschaulicht eine Draufsicht auf die in F i g. 1 dargestellte Kombination. Das die Okulare tragende Ansatzstück 2 enthält eine Lichtweiche 6 a-d. Auf diese Kombination läßt sich der oben beschriebene Kamera- und Mattscheibenteil 4 und gegebenenfalls ein weiterer, eine photoelektrische Meßeinrichtung enthaltender Ansatzteil gleicher Querschnittsform aufsetzen. The F i g. FIG. 2 illustrates a top view of the FIG. 1 combination shown. The extension piece 2 carrying the eyepieces contains a light switch 6 ad. The above-described camera and frosted screen part 4 and optionally a further attachment part of the same cross-sectional shape containing a photoelectric measuring device can be placed on this combination.

Die Lichtweiche besteht im wesentlichen aus einem Drehkörper 6 a, auf dem zwei Reflexionsprismen 6 b und 6 c verschiedener Orientierung vorgesehen sind und die ferner eine kreisförmige Öffnung 6 d aufweist, welche den Strahlendurchgang für ein oberhalb der Lichtweiche angeordnetes photoelektrisches Meßgerät freigibt, wenn sie in die optische Achse der Kombination gedreht ist.The light switch consists essentially of a rotating body 6 a, on which two reflection prisms 6 b and 6 c of different orientations are provided and which also has a circular opening 6 d , which opens the beam passage for a photoelectric measuring device arranged above the light switch when it is in the optical axis of the combination is rotated.

F i g. 3 zeigt die Zusammensetzung eines Mikroskops mit umgekehrtem Strahlengang, wie etwa ein Metallmikroskop, aus im wesentlichen den gleichen Baugruppen wie das in den F i g. 1 und 2 veranschaulichte Mikroskop. Die Baugruppenil, 12 und 15 entsprechen den Teilen 1, 2 und 5 in den Fig. 1 und 2. Die unterhalb des die Okulare tragenden Ansatzes 12 angeordnete Baugruppe 14 stellt die gleiche Kameraanordnung entsprechend dem Teil 4 nach F i g. 1 dar. Den weiteren Bezugszeichen aus den F i g. 1 und 2 ist ebenfalls jeweils eine 1 vorgesetzt.F i g. 3 shows the composition of a microscope with a reversed beam path, such as a Metal microscope, made from essentially the same assemblies as that in FIGS. 1 and 2 illustrated Microscope. The assembly parts 12 and 15 correspond to parts 1, 2 and 5 in FIGS. 1 and 2. The assembly 14 arranged below the extension 12 carrying the eyepieces represents the same Camera arrangement according to part 4 of FIG. 1. The further reference numerals from the F i g. 1 and 2 are also each preceded by a 1.

F i g. 4 veranschaulicht die Draufsicht auf das Metallmikroskop nach Fig. 3. Auch hier ist ersichtlich, daß der Grundkörper 11 aus einem kubischen Polygon entwickelt wurde, in dessen Symmetrieachse sich das jeweils in Gebrauchsstellung gedrehte Objektiv 11 α befindet. Es ist in bekannter Weise mit weiteren Objektiven auf einem exzentrisch zum Tubus 11 d drehbar angeordneten Revolver Ue angeordnet, der auswechselbar mit dem Gehäuse 11 verbunden ist.F i g. 4 is a plan view illustrating the metal microscope of Fig. 3. Here, too, it can be seen that the basic body 11 has been developed from a cubic polygon, the each rotated position of use lens located in the axis of symmetry 11 α. It is arranged in a known manner with further lenses on an eccentrically to the tube 11 d rotatably mounted turret Ue, which is replaceably connected to the housing. 11

Die F i g. 5 und 6 veranschaulichen in zwei rechtwinklig zueinander stehenden Darstellungen ein Ansatzstück 7, in welchem, auswechselbar in Schüben la und 7 b angeordnet, eine photoelektrische Meßeinrichtung 7 c und ein zur Erzeugung eines Objektbildes auf der lichtempfindlichen Zelle dienendes Projektiv 7 d vorgesehen sind. Das Meßlicht gelangt entweder unmittelbar über den Objektivtubus oder aber über eine Lic'htweiche 6 a-d in die Meßeinrichtung. Die F i g. 7 und 8 veranschaulichen in schematisc'her Darstellung ein seitliches Ansatzstücke, welches seitlich zwischen dem die Beleuchtungsoptik enthaltenden Untersatz 3 bzw. dem die Kamera 14 b enthaltenden Untersatz 14 einerseits und dem die Lichtquelle enthaltenden seitlichen Ansatz 5 bzw. 15, eingeschaltet werden kann. Dieser Ansatzteil 8 enthält, um die Achse 8 a exzentrisch drehbar, drei Filter 8 b, 8 c, Sd, die über die im Beleuchtungsansatz 5 bzw. 15 vorgesehenen, über die Außenwandung hervorragenden Rändelringe5e bzw. 15 c wahlweise in den Beleuchtungsstrahlengang eingeschaltet werden können.The F i g. 5 and 6 illustrate in two mutually perpendicular views, a hub 7 in which, exchangeable in spurts la and 7 b arranged, photoelectric measuring means 7 c and serving for generating an object image on the photosensitive cell projection lens 7 d are provided. The measuring light reaches the measuring device either directly via the lens barrel or via a light switch 6 ad . The F i g. 7 and 8 illustrate in schematisc'her representation of a lateral lugs, which laterally between the illumination optics containing base 3 and the camera 14 b containing base 14 on one hand and the lateral projection, the light source comprising or 15, can be turned on. 5 This attachment part 8 contains, eccentrically rotatable about the axis 8 a, three filters 8 b, 8 c, Sd, which can be optionally switched into the illumination beam path via the knurled rings 5e or 15 c provided in the lighting attachment 5 or 15 and protruding over the outer wall .

Claims

Patent claims:

1. Universal microscope according to the modular principle, characterized in that the support body of the microscope is radially symmetrical to the optical axis of the microscope Housing parts (1, 2, 3, 4) with preferably polygonal boundary surfaces.

2. Universal microscope according to claim 1, characterized by a base body (1) with a square cross-sectional shape and an eyepiece attachment part (2) with eyepiece connector (2 a, 2 b) for simultaneous observation by several observers.

3. Universal microscope according to claim 1 or 2, characterized in that in the base body (1) between the objective (1 a) and the eyepiece attachment part (2) there is a telecentric beam path and inserts are provided, by means of which auxiliary devices known per se, for example for reflected light microscopy, the Incident light interference microscopy and polarization microscopy, can be introduced into the telecentric beam path.

4. Universal microscope according to claim 1, 2 and 3, characterized by a below the base body (1) to be attached, the receiving table (3 c) for receiving the object to be examined, the drive means serving to shift or rotate the object and parts (3 a , 3 b) of the lighting system containing approach (3).

5. Universal microscope according to claim 4, characterized in that the interchangeable elements (3 a, 3 b) used for transmitted light illumination are arranged in batches.

6. Universal microscope according to claims 1 to 5, characterized by the eyepiece attachment part (2 or 12) downstream attachment parts (4, 14) of the same cross-sectional shape for receiving image receivers (4 b, 14 b).

7. Universal microscope according to claims 1 to 6, characterized by an attachment part (8) which can be connected upstream of the base body (1) for receiving elements (8 b, 8 c, 8 d) which influence the lighting.

8. Universal microscope according to claims 1 to 7, characterized by a two optionally usable light sources (5 a, S b) containing attachment part (5).

1 sheet of drawings