DE19834829A1

DE19834829A1 - Microscope arrangement

Info

Publication number: DE19834829A1
Application number: DE1998134829
Authority: DE
Inventors: Jan-Peter Jacobs
Original assignee: Carl Zeiss Jena GmbH
Current assignee: Jenoptik AG
Priority date: 1998-08-01
Filing date: 1998-08-01
Publication date: 2000-02-03
Also published as: WO2000008509A1

Abstract

The invention relates to a microscope designed for the analysis of samples carried by an object changing unit (2). Said microscope comprises an objective revolver (3) over which several objectives (4, 5, 6, 7) are mounted. Said revolver (3) is rotated to enable selection of an objective to be placed in the light path of the microscope. The inventive microscope also comprises at least one condenser (9, 10, 11, 12) used to produce transmission light, whose optical axis is aligned with the optical axis of the selected objective (4). The optical axes of said objective (4) and said condenser (9) cross the object support (14) in a perpendicular manner. According to the invention, the optical axes of said objectives (4, 5, 6, 7) mounted on the revolver (3) and the rotation axis (15) of said revolver (3) are perpendicular. Said revolver (3) is linked to a hollow shaft (17) and mounted in such a way that it can rotate around the centre of said shaft with the light path of the microscope going through said centre.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mikroskop zur Analyse mit einer Objektwechseleinrichtung zugeführter Proben, um fassend einen Objektivrevolver, auf dem mehrere Objektive angeordnet und durch Drehbewegung des Objektivrevolvers wahlweise in den Mikroskopstrahlengang einbringbar sind so wie weiterhin umfassend mindestens einen Kondensor zur Er zeugung einer Durchlichtbeleuchtung, dessen optische Achse mit der optischen Achse des jeweils im optischen Eingriff befindlichen Objektives fluchtet, wobei die optische Achse von Objektiv und Kondensor den Objekttisch des Mikroskopes rechtwinklig schneiden.The invention relates to a microscope for analysis samples supplied with an object changing device in order to holding a nosepiece on which several lenses arranged and by rotating the nosepiece can optionally be introduced into the microscope beam path as further comprising at least one condenser for Er generation of transmitted light illumination, its optical axis with the optical axis of each in optical engagement located lens is aligned, the optical axis of the objective and condenser the microscope stage cut at right angles.

Im Stand der Technik ist es bekannt, die Grundfunktionen eines Mikroskopes wie Beleuchtung, Aufnahme und Orientie rung von Objekten und deren subjektive und objektive Analy se durch Baueinheiten zu realisieren, wie dies beispiels weise im "Handbuch der Mikroskopie", Herausgeber H. Riesen berg, Fachbuchverlag Technik Berlin, 1988, Kapitel 4.2 "Baueinheiten mikroskopischer Geräte", Seite 121, beschrie ben ist. Beginnend beim Stativ über Leuchte, Illuminator, Kondensor, Objekttisch und Objektivwechseleinrichtung bis zum Tubusträger und Tubusoberteil ist dort der Aufbau des klassischen Mikroskopes für Wissenschaft und Technik erläu tert.The basic functions are known in the prior art of a microscope such as lighting, recording and orientation objects and their subjective and objective analysis se to realize by units, such as this wise in the "Handbook of Microscopy", editor H. Riesen berg, Fachbuchverlag Technik Berlin, 1988, Chapter 4.2 "Components of microscopic devices", page 121, described ben is. Starting with the tripod over the lamp, illuminator, Condenser, stage and lens changing device up to to the tube carrier and tube top is the structure of the classic microscope for science and technology tert.

Mikroskope der hier beschriebenen klassischen Bauweise sind für den Einsatz beispielsweise in "Befundungsstraßen", das heißt in Taktstraßen oder anderen geeigneten Einrichtungen, die einer automatischen Handhabung und Analyse von Proben, dienen, nicht geeignet. Der diesbezügliche Mangel besteht nicht nur darin, daß die Proben manuell zum Objekttisch zu geführt und von dort wieder entnommen werden müssen, son dern auch darin, daß Objektive unterschiedlicher Vergröße rungen zum Zweck der Auswertung verschiedenartiger Proben durch Manipulation von Hand, etwa durch Drehung der Objek tivwechseleinrichtung, gegeneinander ausgetauscht werden müssen. Das betrifft ebenso die Kondensoren, die zur Erzeu gung von Durchlichtbeleuchtungen vorgesehen und in Aufbau und Beschaffenheit unter Berücksichtigung der jeweils vor zunehmenden Analysenaufgabe verschiedenartig ausgelegt sind.Microscopes of the classic design described here are for use, for example, in "diagnostic streets", the means in tact lines or other suitable facilities, automatic handling and analysis of samples, serve, not suitable. The lack in this regard exists not only in that the samples go to the stage manually managed and removed from there, son but also in the fact that lenses of different sizes for the purpose of evaluating different types of samples by manipulation by hand, for example by rotating the object tivwechseleinrichtung be exchanged for each other have to. This also applies to the condensers that are used to generate provided by transmitted light illuminations and under construction and condition taking into account the respective before increasing analysis task interpreted differently are.

Für den Einsatz unterschiedlicher Objektive an ein und dem selben Mikroskop sind Objektivwechseleinrichtungen bekannt, die oftmals auch als Objektivrevolver bezeichnet werden. Objektivwechseleinrichtungen gehören zu den Einheiten am Mikroskop, die sich im Laufe der Zeit zumindest äußerlich wenig verändert haben. Objektivwechseleinrichtungen haben vor allem dafür zu sorgen, daß eine hohe Toler anzanforderung beim Auswechseln der meistens 4 bis 6 auf der Wechseleinrichtung untergebrachten Objektive erfüllt werden.For the use of different lenses on one and the Objective changing devices are known from the same microscope, which are often referred to as nosepiece. Lens changing devices belong to the units on Microscope that over time, at least externally have changed little. Have lens changing devices above all to ensure that a high tolerance request when replacing mostly 4 to 6 lenses accommodated in the changing device become.

Der Freiraum, der zwischen Objekttisch und der Objekti vwechseleinrichtung verbleibt, wird wesentlich durch den Neigungswinkel und das Vorzeichen des Neigungswinkels be stimmt, unter dem die einzelnen Objektive an der Objektiv wechseleinrichtung angeordnet sind. Sind beispielsweise die nicht im optischen Eingriff befindlichen Objektive zum Be obachter hin gerichtet, wird dessen kontrollierender Blick direkt auf den Objekttisch hin erschwert. Deshalb werden Objektivwechseleinrichtungen in der Regel so ausgeführt, daß die nicht im optischen Eingriff befindlichen Objektive vom Benutzer des Mikroskops weg geneigt sind, auch wenn da durch nachteiligerweise bei Auflichtmikroskopen der Be leuchtungsstrahlengang über die hohe Kante der Wechselein richtung hinweg geführt werden muß und infolgedessen der Abstand Planglas-Objektiv und unter Umständen auch die Ein blickhöhe größer werden müssen.The space between the object table and the object vwechseleinrichtung remains, is essential by the Inclination angle and the sign of the inclination angle true, under which the individual lenses on the lens exchange device are arranged. Are for example the Lenses not in optical engagement for loading his watchful gaze becomes more attentive difficult directly on the stage. Therefore be Lens changing devices usually designed so that the lenses are not in optical engagement are inclined away from the user of the microscope, even if there by disadvantageously in reflected light microscopes of the Be light beam path over the high edge of the switch must be led away and consequently the Distance from the plane glass lens and possibly also the on view height must be larger.

Der Neigungswinkel und die Frontgeometrie der Objektive sind entscheidend für mögliche Kollisionsräume zwischen Ob jektiv und Präparathalterung beim Objektivwechsel, sowohl bei auf rechten als auch bei umgekehrten Mikroskopen. Diese Gestaltungsmerkmale in Bezug auf Kollision mit der Präpa rathalterung gewinnen insbesondere dann an Bedeutung, wenn Mikroskope, wie oben bereits genannt, zur selbständigen Analyse von automatisch zugeführten unterschiedlichen Pro ben entwickelt und gebaut werden sollen, denn dann ist nicht nur der in zwei oder auch drei Koordinaten bewegliche Objekttisch zwischen Kondensor und Objektiv unterzubringen, sondern der Objekttisch hat dann auch noch die Objektwech seleinrichtung aufzunehmen.The angle of inclination and the front geometry of the lenses are crucial for possible collision spaces between Ob jective and specimen holder when changing lenses, both with right and inverted microscopes. This Design features related to collision with the prep council brackets are particularly important if Microscopes, as already mentioned above, for independent use Analysis of automatically fed different pro ben should be developed and built, because then not only the one that can be moved in two or three coordinates Place the stage between the condenser and the lens, but the object table then also has the object change recording device.

Außerdem hat die bisher bekannte Anordnung der Objektive mit einer Neigung, bei der die Objektive entweder vom Be trachter weg oder auf den Betrachter zu, jedoch stets nach "unten", das heißt etwa in Schwerkraftrichtung angeordnet sind, den Nachteil, das eine Kontrolle der Verschmutzung der Objektive für die Person, die die Reinigung auszuführen hat, nur sehr umständlich möglich ist.In addition, the previously known arrangement of the lenses with an inclination in which the lenses either from the Be away or towards the viewer, but always after "below", that is arranged approximately in the direction of gravity are, the disadvantage of controlling pollution of lenses for the person who will perform the cleaning has, is very difficult to do.

Im Stand der Technik bekannt ist es ebenfalls, Objektiv wechseleinrichtung, wie oben beschrieben, motorisch zu be tätigen. So ist beispielsweise in der deutschen Offenle gungsschrift DE-OS 32 40 401 ein motorisch angetriebener Drehteller für Objektive mit Positionsdetektoren und ener getisch vorteilhafter Motorabschaltung in den Raststellun gen bekannt. Damit ist das Auswechseln der einzelnen Objek tive gegeneinander im Mikroskopstrahlengang durch Vorgabe von Steuerbefehlen an eine Stelleinheit möglich, womit be reits eine Grundvoraussetzung für eine Automatisierung ge schaffen ist. Nachteilig bei der vorgenannten Einrichtung ist jedoch immer noch die unter dem Gesichtspunkt eines platzhaltenden Aufbaues für eine Objektwechseleinrichtung und im Hinblick auf die Verschmutzungskontrolle der einzel nen Objektive ungünstige geometrische Gestaltung.It is also known in the prior art to use a lens Exchange device, as described above, to be motorized do. For example, in the German Offenle supply document DE-OS 32 40 401 a motor-driven Turntable for lenses with position detectors and ener Getisch advantageous engine shutdown in the rest position gene known. This is the replacement of the individual object tive against each other in the microscope beam path by default of control commands to a control unit possible, with which be is already a basic requirement for automation create is. A disadvantage of the aforementioned device is still the one from the point of view, however space-saving structure for an object changing facility and with regard to the pollution control of the individual unfavorable geometric design.

Ganz ähnlich verhält es sich bei Kondensorsystemen zur Er zeugung von Durchlichtbeleuchtung, von denen beispielsweise ein schneller Wechsel zwischen großem Feld und hoher Apper tur erwartet wird. Nach dem Stand der Technik sind Konden sorträger und Kondensor einzeln oder in Kombination wech selbar und tragen somit den spezifischen Arbeitsbedingungen Rechnung (vergleiche "Handbuch" am oben angegebenen Ort, Abschnitt 4.24, Seite 124). Zur Vereinfachung der Handha bung wird hier beispielsweise vorgeschlagen, Kondensoren an den Kondensorträgern nicht einzeln anzusetzen, sondern bei spielsweise durch das Zuschalten von Linsen zum Grundsystem die Spanne der Objektfelder mit der notwendigen Appertur auszuleuchten. Allerdings sind die hier vorgeschlagenen Wechseleinrichtungen manuell zu bedienen und insofern für Mikroskope, die zu einer automatischen Probenauswertung vorgesehen und bei denen beispielsweise eine Probenwechsel einrichtung nach der internationalen Patentanmeldung WO 96/12 170 einsetzbar wäre, nicht geeignet.It is very similar with condenser systems to Er generation of transmitted light illumination, of which for example a quick change between large field and high aper tur is expected. According to the state of the art are condensates sor carrier and condenser individually or in combination selectable and therefore bear the specific working conditions Invoice (compare "manual" at the location specified above, Section 4.24, page 124). To simplify the handha Exercise is proposed here, for example, condensers not to apply the condenser carriers individually, but at for example by connecting lenses to the basic system the span of the object fields with the necessary aperture to illuminate. However, those are suggested here Change devices to be operated manually and in this respect for Microscopes used for automatic sample evaluation provided and in which, for example, a sample change device according to the international patent application WO 96/12 170 would not be suitable.

Bei dieser Probenwechseleinrichtung WO 96/12 170 beispiels weise ist eine Anzahl vorbereiteter Proben zeitlich nach einander auf den Objekttisch zuführbar, wobei die Zuführung und die Entnahme durch Ansteuerung eines mit der Proben wechseleinrichtung gekoppelten elektromotorischen Antriebes veranlaßt werden kann.With this sample changing device WO 96/12 170 for example a number of prepared samples is timed feedable to each other on the object table, the feed and the removal by controlling one with the samples Exchange device coupled electric motor drive can be arranged.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine mikrosko pische Anordnung der vorbeschriebenen Art so weiterzubil den, daß die funktionelle Einbindung in eine automatische Analyse- bzw. Befundungsstraße möglich ist.The object of the invention is now a mikrosko cische arrangement of the type described above to continue that the functional integration into an automatic Analysis or evaluation street is possible.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die optischen Achsen der auf dem Objektivrevolver angeordneten Objektive und die Drehachse des Objektivrevolvers recht winklig zueinander ausgerichtet sind.According to the invention the object is achieved in that the optical axes of those arranged on the nosepiece Lenses and the axis of rotation of the nosepiece right are aligned at an angle to each other.

Damit wird erreicht, daß alle nicht im optischen Eingriff befindlichen Objektive einen möglichst großen Abstand zum Objekttisch haben. Das ergibt sich daraus, daß beispiels weise ein aus dem Objektstrahlengang ausgeschwenktes Objek tiv nicht um eine im spitzen Winkel geneigte Drehachse ver schwenkt wird, sondern um eine senkrecht zur optischen Ach se des Kondensors bzw. parallel zur Auflagefläche des Ob jekttisches verlaufende Drehachse ausgeschwenkt wird. Damit ist der Abstand des ausgeschwenkten Objektives zum Objekt tisch bei gleichem Schwenkwinkel wesentlich größer als bei Verdrehung um eine im spitzen Winkel geneigte Drehachse.This ensures that everyone is not in optical engagement lenses as far as possible from the Have a stage. This results from the fact that for example an object swung out of the object beam path tiv not around an axis of rotation inclined at an acute angle is pivoted, but around a perpendicular to the optical axis se of the condenser or parallel to the contact surface of the ob projecting rotating axis is pivoted. In order to is the distance of the swung out lens to the object table with the same swivel angle much larger than at Rotation around an axis of rotation inclined at an acute angle.

Außerdem wird durch das Verdrehen der nicht im optischen Eingriff befindlichen Objektive auf kurzem Weg vom Objekt tisch weg erreicht, daß die Objektive bei Kontrolle auf Verschmutzung leicht einsehbar sind.In addition, by twisting the optical Lenses engaged on a short way from the object table away that the lenses are checked on Soiling is easily visible.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorge sehen, daß der Objektivrevolver mit einer Hohlwelle verbun den ist, um deren Zentrum der Objektivrevolver drehbar ist und in deren Zentrum ein Abschnitt des Mikroskopstrahlen ganges verläuft, wobei mindestens ein optisches Element zur Umlenkung der optischen Achse des Mikroskopstrahlenganges aus der Hohlwelle in die optische Achse des jeweils zum Kondensor fluchtend ausgerichteten Objektives bzw. umge kehrt vorgesehen ist.In a preferred embodiment of the invention is provided see that the nosepiece is connected to a hollow shaft is the center of which the nosepiece is rotatable and a portion of the microscope beam at its center ganges runs, with at least one optical element for Deflection of the optical axis of the microscope beam path from the hollow shaft into the optical axis of each Condenser aligned alignment or vice versa returns is provided.

Der wesentliche Vorteil dieser Ausgestaltung besteht in der platzsparenden Bauweise. Diese wird dadurch erzielt, daß der Mikroskopstrahlengang in das Objektiv hinein verläuft bis zur Drehachse des Objektivrevolvers, und dort vom be sagten Umlenkelement um einen Winkel von 90 Grad unmittel bar in die Drehachse des Objektivrevolvers bzw. in das Zen trum der Hohlwelle hinein umgelenkt wird.The main advantage of this configuration is that space-saving design. This is achieved in that the microscope beam path runs into the objective up to the axis of rotation of the nosepiece, and there from the be said deflecting element by an angle of 90 degrees immediately bar in the axis of rotation of the nosepiece or in the Zen is deflected into the hollow shaft.

Der so innerhalb der Hohlwelle verlaufende Mikroskopstrah lengang kann beispielsweise am entgegengesetzten Ende der Hohlwelle über ein weiteres Umlenkelement, beispielsweise ein Umlenkspiegel, direkt auf die Tubuslinse des Mikrosko pes gerichtet werden und ohne weitere Umlenkung in den Tu bus gelangen.The microscope beam that runs within the hollow shaft lengang can, for example, at the opposite end of the Hollow shaft via a further deflecting element, for example a deflecting mirror, directly on the microscope's tube lens pes be directed and without further redirection in the Tu bus.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist auf ana loge Weise vorgesehen, daß mehrere Kondensoren auf einem drehbarem Wechselrad angeordnet sind, wobei durch Drehung des Wechselrades wahlweise einer der Kondensoren mit seiner optischen Achse in die optische Achse des jeweils im opti schen Eingriff befindlichen Objektives einschwenkbar ist. Weiterhin ist vorteilhaft auch dabei vorgesehen, daß die optischen Achsen der Kondensoren rechtwinklig zur Drehachse des Wechselrades ausgerichtet sind und das Wechselrad mit einer Hohlwelle verbunden ist, um deren Zentrum das Wech selrad drehbar ist und in deren Zentrum ein Abschnitt des Beleuchtungsstrahlenganges verläuft, wobei mindestens ein optisches Element zur Umlenkung der optischen Achse des Be leuchtungsstrahlenganges aus dem Zentrum der Hohlwelle in die optische Achse des Kondensors vorgesehen ist.In a further embodiment of the invention, ana loge provided that several condensers on one rotatable change wheel are arranged, by rotation one of the condensers with its optical axis into the optical axis of the opti objective lens can be swung in. Furthermore, it is also advantageously provided that the optical axes of the condensers perpendicular to the axis of rotation of the change gear are aligned and the change gear with a hollow shaft is connected, around the center of which the change selrad is rotatable and in the center of a portion of the Illumination beam path runs, at least one optical element for deflecting the optical axis of the Be light beam path from the center of the hollow shaft in the optical axis of the condenser is provided.

Auf diese Weise ergibt sich eine spezielle und ganz beson ders vorteilhafte Ausgestaltung des Mikroskopes insofern, als die Drehachse des Objektivrevolvers und die Drehachse des Wechselrades für die Kondensoren parallel zueinander ausgerichtet sind. Das ermöglicht einmal einen einfachen mechanischen Aufbau des Mikroskopes, zum anderen aber auch die Anbindung beider Hohlwellen an elektromechanische An triebe bei unkomplizierter konstruktiver Gestaltung.This results in a special and very special ders advantageous embodiment of the microscope in that than the axis of rotation of the nosepiece and the axis of rotation of the change gear for the condensers parallel to each other are aligned. That makes it easy mechanical construction of the microscope, but also the connection of both hollow shafts to electromechanical connections drives with uncomplicated constructive design.

So kann eine ganz besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung darin bestehen, daß die mit dem Objektivrevolver verbundene Hohlwelle und die mit dem Wechselrad verbundene Hohlwelle mit einem gemeinsamen elektromechanischen Stell antrieb gekoppelt sind, der über eine Einrichtung zur Ein gabe von Stellbefehlen verfügt. Alternativ hierzu kann selbstverständlich jede Hohlwelle auch mit einem manuellen Stellantrieb gekoppelt sein.A particularly advantageous embodiment of the Invention consist in that with the nosepiece connected hollow shaft and the connected to the change gear Hollow shaft with a common electromechanical actuator drive are coupled, via a device for on command commands. Alternatively, you can of course, every hollow shaft also with a manual one Actuator be coupled.

Weiterhin ist es alternativ auch denkbar, daß jede der bei den Hohlwellen mit einem gesonderten elektromechanischen Stellantrieb verbunden ist und jeder dieser Stellantriebe über eine gesonderte Einrichtung zur Eingabe von Stellbe fehlen verfügt.Furthermore, it is alternatively also conceivable that each of the the hollow shafts with a separate electromechanical Actuator is connected and each of these actuators via a separate facility for entering Stellbe lacks.

Mit der Eingabe von geeigneten Stellbefehlen wird über den jeweiligen elektromechanischen Stellantrieb wahlweise nur das Auswechseln des im optischen Eingriff befindlichen Ob jektives oder des Kondensors oder auch das gleichzeitige Auswechseln von beiden veranlaßt.With the input of suitable control commands, the respective electromechanical actuator either only the replacement of the ob in optical engagement jective or the condenser or the simultaneous Replacement of both causes.

In einer ganz besonders bevorzugten Ausgestaltung der Er findung ist vorgesehen, daß die Objektwechseleinrichtung über einen Objekttisch verfügt, der in der Koordinate x verschieblich angeordnet ist, wobei die Koordinate X senk recht zu der von den Drehzentren der beiden Hohlwellen auf gespannten Ebene ausgerichtet ist. Auf dem Objekttisch ist eine in den Koordinaten Y,Z zustellbare Objektauflage un tergebracht, wobei die Koordinaten Y,Z parallel zu der vor genannten Ebene orientiert sind.In a very particularly preferred embodiment of the Er It is provided that the object changing device has an object table that has the coordinate x is arranged displaceably, the coordinate X lower right to that of the centers of rotation of the two hollow shafts level is aligned. Is on the stage an object support un deliverable in the coordinates Y, Z. brought in, the coordinates Y, Z parallel to the front mentioned level are oriented.

Es liegt weiterhin im Rahmen der Erfindung, daß der Objekt tisch mit einem elektromechanischen Antrieb zur Verstellung in Richtung der Koordinate x und die Objektauflage mit ei nem elektromechanischen Antrieb zur Zustellung in den Koor dinaten Y,Z verbunden sind. Vorteilhafterweise sollten die elektromagnetischen Antriebe mit einer Einrichtung zur Aus gabe von Stellbefehlen verbunden sein. Damit ist eine we sentliche Voraussetzung dafür geschaffen, eine automatische Positionierung der Probe zu bewerkstelligen.It is also within the scope of the invention that the object table with an electromechanical drive for adjustment in the direction of the coordinate x and the object support with egg electromechanical drive for infeed into the gate dinates Y, Z are connected. Advantageously, the electromagnetic drives with a device for off giving control commands. This is a we essential prerequisite for an automatic Positioning the sample.

Unter Ausnutzung dieses Vorteiles ist weiterhin erfindungs gemäß vorgesehen, daß die den elektromechanischen Antrieben für den Objektivrevolver, für das Wechselrad und für den Objekttisch einschließlich Objektauflage zugeordneten Ein richtungen zur Eingabe von Stellbefehlen über einen Prozes sor mit einem Programmspeicher verbunden sind. Über den Programmspeicher sind Programme auf rufbar, die in Abhängig keit von der zu lösenden Analysenaufgabe in zeitlicher Fol ge und aufeinander abgestimmt Stellbefehle für das Auswech seln des im optischen Eingriff befindlichen Objektives und/oder des Kondensors und/oder die Bewegung des Objektti sches und/oder der Objektauflage ausgeben.Taking advantage of this is still fiction provided in accordance with that the electromechanical drives for the nosepiece, for the change wheel and for the Object table including object support assigned on directions for entering control commands via a process are connected to a program memory. On the Program memories are programs that can be called depending on of the analysis task to be solved in chronological order and coordinated control commands for the exchange seln of the lens in optical engagement and / or the condenser and / or the movement of the object output and / or the object support.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbei spieles näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeich nungen zeigenThe invention is described below with reference to an embodiment game are explained in more detail. In the associated drawing show

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen An ordnung mit Blick in Richtung der Drehachsen von Objektivrevolver und Kondensor-Wechselrad, Fig. 1 is a schematic representation of the present invention to properly viewed in the direction of the axes of rotation of the nosepiece and condenser-change gear,

Fig. 2 einen Schnitt AA aus Fig. 1, Fig. 2 shows a section AA of Fig. 1,

Fig. 3 ein Blockschaltbild der Stellantriebe. Fig. 3 is a block diagram of the actuators.

In Fig. 1 ist eine Mikroskopanordnung zur Analyse verschie denartiger, gegeneinander austauschbarer Proben 1 darge stellt, die jeweils über eine Objektwechseleinrichtung 2 zuführbar sind. Die Mikroskopanordnung umfaßt einen Objek tivrevolver 3, der mit vier Objektiven 4, 5, 6, 7 bestückt ist sowie ein Wechselrad 8, auf dem vier verschiedenartige Kondensoren 9, 10, 11, 12 untergebracht sind.In Fig. 1, a microscope arrangement for analyzing various types of interchangeable samples 1 is Darge, each of which can be fed via an object changing device 2 . The microscope arrangement comprises an objective turret 3 , which is equipped with four objectives 4 , 5 , 6 , 7 and a change wheel 8 on which four different types of condensers 9 , 10 , 11 , 12 are accommodated.

Der Objektivrevolver 3 ist in Richtung R₁ um die Mitte M₁ drehbar gelagert, das Wechselrad 8 ist in Richtung R₂ um die Mitte M₂ drehbar angeordnet. In der Darstellung nach Fig. 1 steht der Kondensor 9 dem Objektiv 4 gegenüber; die optische Achse des Kondensors 9 und die optische Achse des Objektivs 4 sind zueinander fluchtend ausgerichtet und die vom Kondensor 9 erzeugte Durchlichtbeleuchtung kann zur Auswertung der Probe 1 über das sich im optischen Eingriff befindende Objektiv 4 genutzt werden.The nosepiece 3 is rotatably supported in the direction R ₁ around the center M ₁ , the change wheel 8 is arranged rotatable in the direction R ₂ around the center M ₂ . . In the illustration of Figure 1, the condenser 9 is opposed to the lens 4; the optical axis of the condenser 9 and the optical axis of the objective 4 are aligned with one another and the transmitted light illumination generated by the condenser 9 can be used for evaluating the sample 1 via the objective 4 in optical engagement.

Die Objektwechseleinrichtung 2 umfaßt einen Objekttisch 13 und eine Objektauflage 14. Der Objekttisch 13 ist in Rich tung der Koordinate x verschieblich angeordnet, die Ob jektauflage 14 ist in Richtung der Koordinaten Y und Z zu stellbar.The object changing device 2 comprises an object table 13 and an object support 14 . The stage 13 is slidably arranged in the direction of the coordinate x, the object support 14 is adjustable in the direction of the coordinates Y and Z.

Die Untersuchung der Probe 1 wird nun vorbereitet, indem der Objekttisch 13 in Richtung X und die Objektauflage 14 in Richtung Y so weit verfahren werden, bis sich die Probe 1 im Mikroskopstrahlengang befindet. Durch eine Zustellung der Objektauflage 14 in Richtung der Koordinate Z kann nachfolgend die Scharfeinstellung der Probenabbildung vor genommen werden.The examination of sample 1 is now prepared by moving object stage 13 in direction X and object support 14 in direction Y until sample 1 is in the microscope beam path. By focusing the object support 14 in the direction of the coordinate Z, the focus of the sample image can be taken before.

Um nun eine zu analysierende Probe 1 mit verschiedenen Ver größerungen auswerten zu können, kann wahlweise eines der Objektive 4 bis 7 in optischen Eingriff gebracht bzw. dem Kondensor 9 gegenüber gestellt werden. Das erfolgt durch Drehung des Objektivrevolvers 3 in Richtung R₁ um die Mitte M₁, wobei jeweils nach einem Drehwinkel von 90°, welcher der Anzahl von vier Objektiven auf dem Teilkreis ent spricht. Mit Hilfe einer Rasteinrichtung (die zeichnerisch nicht dargestellt ist) erfolgt eine exakte Ausrichtung des ausgewählten Objektives 4, 5, 6 oder 7 zum Mikroskopstrah lengang.In order to be able to evaluate a sample 1 to be analyzed with different magnifications, one of the objectives 4 to 7 can optionally be brought into optical engagement or compared with the condenser 9 . This is done by rotating the nosepiece 3 in the direction R ₁ around the center M ₁ , each after an angle of rotation of 90 °, which speaks ent of the number of four lenses on the pitch circle. With the aid of a latching device (which is not shown in the drawing), the selected objective 4 , 5 , 6 or 7 is aligned precisely with the microscope beam path.

Analog hierzu kann durch Verdrehung des Wechselrades 8 in Richtung R₂ um die Mitte M₂ wahlweise einer der Kondensoren 9 bis 12 dem Objektiv 4 oder auch jedem anderen der drei weiteren Objektive 5, 6, 7 gegenübergestellt werden, wo durch jeweils der spezifischen Analyseaufgabe Rechnung ge tragen werden kann.Analogously to this, by rotating the change gear 8 in the direction R ₂ around the center M _2, one of the condensers 9 to 12 can optionally be compared to the objective 4 or also to any other of the three further objectives 5 , 6 , 7 , where the specific analysis task is taken into account can be worn.

Insofern ist nicht nur die Auswertung ein und derselben Probe 1 unter verschiedenen Bedingungen möglich, sondern es sind für verschiedenartige Proben 1, die zeitlich nacheinander in den Mikroskopstrahlengang gebracht werden, auch unter schiedliche Analysebedingungen einstellbar, indem beliebige Kombinationen eines der verfügbaren Kondensoren 9 bis 12 mit einem der vier Objektive 4 bis 7 möglich sind.In this respect, not only the evaluation of one and the same sample 1 is possible under different conditions, but it can also be set under different analysis conditions for different types of samples 1 that are brought into the microscope beam path one after the other by using any combination of one of the available condensers 9 to 12 one of the four lenses 4 to 7 are possible.

Erfindungsgemäß sind die optischen Achsen der Objektive 4 bis 7 und die Drehachse 15 (gekennzeichnet in Fig. 2) des Objektivrevolvers 3 rechtwinklig zueinander ausgerichtet, d. h. die optischen Achsen der Objektive 4 bis 7 verlaufen, wie das sowohl aus Fig. 1 als auch aus Fig. 2 ersichtlich ist, radial zur Mitte M₁. Das gilt analog für die optischen Achsen der Kondensoren 9 bis 12, die ebenfalls rechtwinklig zur Drehachse 16 (gekennzeichnet in Fig. 2) des Wechselrades 8 ausgerichtet sind.According to the invention, the optical axes of the objectives 4 to 7 and the axis of rotation 15 (identified in FIG. 2) of the nosepiece 3 are oriented at right angles to one another, ie the optical axes of the objectives 4 to 7 run, as is the case both in FIG. 1 and in FIG . 2 is seen radially toward the center _M1. This applies analogously to the optical axes of the condensers 9 to 12 , which are also oriented at right angles to the axis of rotation 16 (identified in FIG. 2) of the change gear 8 .

In Fig. 2 ist zu erkennen, daß der Objektivrevolver 3 auf einer Hohlwelle 17 angeordnet ist. Das Drehzentrum der Hohlwelle 17 ist mit der Drehachse 15 des Objektivrevolvers identisch. Innerhalb der Hohlwelle 17 ist ein Umlenkspiegel 18 gestellfest angeordnet, durch den der Mikroskopstrahlen gang aus der optischen Achse des Objektivs 4 in das Dreh zentrum der Hohlwelle 17 gelenkt wird. Dadurch wird er reicht, daß der optische Strahlengang zumindest abschnitts weise innerhalb der Hohlwelle 17 verläuft. Ein zweiter, ebenfalls gestellfest angeordneter Umlenkspiegel 19 sorgt dafür, daß der Mikroskopstrahlengang in den Okulartubus ge lenkt wird.In Fig. 2 it can be seen that the nosepiece 3 is arranged on a hollow shaft 17 . The center of rotation of the hollow shaft 17 is identical to the axis of rotation 15 of the nosepiece. Within the hollow shaft 17 , a deflection mirror 18 is arranged fixed to the frame, through which the microscope beam path is directed from the optical axis of the objective 4 into the center of rotation of the hollow shaft 17 . As a result, it is sufficient that the optical beam path extends at least in sections within the hollow shaft 17 . A second, also fixed to the frame deflection mirror 19 ensures that the microscope beam path is deflected into the eyepiece tube.

Im Rahmen der Erfindung liegt es nun weiterhin, daß einem derart gestaltetem Objektivrevolver 3 alternativ entweder nur ein einzelner Kondensor 9 fixiert gegenübersteht oder beispielhaft, wie bereits vorbeschrieben, mehrere auf einem Wechselrad 8 angeordnete Kondensoren, im vorliegend darge stellten Falle die vier Kondensoren 9 bis 12, gegenüber ge stellt sind.It is also within the scope of the invention that an objective nosepiece 3 designed in this way alternatively either faces only a single condenser 9 in a fixed manner or, for example, as already described, several condensers arranged on a change gear 8 , in the present case the four condensers 9 to 12 , are compared.

Für letzteres ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Wech selrad 8 analog zum Objektivrevolver 3 auf einer Hohlwelle 20 angeordnet ist, deren Drehzentrum mit der Drehachse 16 des Wechselrades 8 identisch ist und in derem Inneren das von einer Lichtquelle 21 ausgehende Beleuchtungslicht ver läuft. Innerhalb der Hohlwelle befindet sich gestellfest angeordnet ein Umlenkspiegel 22, mit welchem der Beleuch tungsstrahlengang aus der Hohlwelle 20 in die optische Ach se des jeweils ausgewählten Kondensors, beispielhaft des Kondensors 9, hineingelenkt wird.For the latter it is provided according to the invention that the interchangeable selrad 8 is arranged analogously to the nosepiece 3 on a hollow shaft 20 , the center of rotation of which is identical to the axis of rotation 16 of the interchangeable wheel 8 and inside which the illuminating light emanating from a light source 21 runs. Within the hollow shaft there is a deflection mirror 22 , with which the illumination beam path from the hollow shaft 20 is deflected into the optical axis of the selected condenser, for example the condenser 9 .

Diese Anordnung bietet aufgrund der parallel ausgerichteten Drehzentren der beiden Hohlwellen 17 und 20 die Möglichkeit eines einfachen Aufbaus bei der Gestaltung der Lagerung der beiden Hohlwellen innerhalb eines Gestelles 23. Das Gestell 23 kann konstruktiv in Form einer Säule ausgebildet sein, welche die Tragfunktion für alle genannten Baugruppen über nimmt. So kann, wie ebenfalls in Fig. 2 dargestellt, eine Geradführung 24 für die Bewegung des Objekttisches 13 in Richtung der Koordinate x unmittelbar am Gestell 23 ausge bildet sein. Auf diese Weise ist ein gestalterisch einheit licher und geschlossener Aufbau der erfindungsgemäß vorge schlagenen Mikroskopanordnung gewährleistet.Due to the parallel centers of rotation of the two hollow shafts 17 and 20, this arrangement offers the possibility of a simple construction in the design of the mounting of the two hollow shafts within a frame 23 . The frame 23 can be constructed in the form of a column, which takes over the supporting function for all of the above-mentioned modules. Thus, as also shown in FIG. 2, a straight guide 24 for the movement of the object table 13 in the direction of the coordinate x can be formed directly on the frame 23 . In this way, a structurally uniform and closed structure of the proposed microscope arrangement according to the invention is ensured.

Um nun auch einen möglichst automatischen Ablauf bei der Probenanalyse vorsehen zu können, sind erfindungsgemäß der Objektivrevolver 3 mit einem elektromechanischen Antrieb 25, das Wechselrad 8 mit einem elektromechanischen Antrieb 26, der Objekttisch 13 mit einem elektromechanischen An trieb 27 und die Objektauflage 14 mit einem elektromechani schen Antrieb 28 gekoppelt. Diese Kopplung ist in Fig. 3 in Form eines Prinzipschaltbildes dargestellt.In order to be able to provide an automatic process for the sample analysis, the nosepiece 3 with an electromechanical drive 25 , the change wheel 8 with an electromechanical drive 26 , the stage 13 with an electromechanical drive 27 and the object support 14 with an electromechanical device coupled drive 28 . This coupling is shown in Fig. 3 in the form of a block diagram.

Aus Fig. 3 ist darüber hinaus ersichtlich, daß die elektro mechanischen Antriebe 25 bis 28 mit einer Einrichtung 29 zur Ausgabe von Stellbefehlen verbunden sind. Die Ausgabe der Stellbefehle von der Einrichtung 29 an die einzelnen elektromechanischen Antriebe 25 bis 28 kann entweder durch manuelle Vorgabe über ein Eingabmodul 30 erfolgen, oder al ternativ hierzu kann auch vorgesehen sein, daß das Eingab modul 30 mit einem Programmspeicher (zeichnerisch nicht dargestellt) in Verbindung steht, der in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Programmablauf in zeitlich aufeinander abgestimmter Folge die Ausgabe von Stellbefehlen an die einzelnen elektromechanischen Antriebe veranlaßt.From Fig. 3 it can also be seen that the electro-mechanical drives 25 to 28 are connected to a device 29 for issuing control commands. The output of the control commands from the device 29 to the individual electromechanical drives 25 to 28 can be done either by manual specification via an input module 30 , or alternatively, it can also be provided that the input module 30 with a program memory (not shown in the drawing) in Connection is established which, depending on a predetermined program sequence, causes the issuing of control commands to the individual electromechanical drives in a time-coordinated sequence.

Mit diesem Programmablauf bzw. diesen Stellbefehlen sind unter Berücksichtigung der jeweils vorzunehmenden Analysen aufgabe Kombinationen der Objektive 4 bis 7 mit jeweils ei nem der Kondensoren 9 bis 12 vorherbestimmbar. Außerdem kann über diesen Programmablauf bzw. über die damit ausge lösten Stellbefehle das Auswechseln, Zustellen und das ge naue Positionieren der einzelnen Proben 1 veranlaßt werden. With this program sequence or these control commands, combinations of the objectives 4 to 7 , each with one of the condensers 9 to 12, can be predetermined, taking into account the respective analysis task to be carried out. In addition, the exchange, delivery and precise positioning of the individual samples 1 can be initiated via this program sequence or via the actuating commands triggered thereby.

Reference list

11

Probe
sample

22nd

Objektwechseleinrichtung
Object change facility

33rd

Objektivrevolver
Nosepiece

44th

, ,

55

, ,

66

, ,

77

Objektive
Lenses

88th

Wechselrad
Change wheel

99

, ,

1010th

, ,

1111

, ,

1212th

Kondensoren
Condensers

1313

Objekttisch
Object table

1414

Objektauflage
Object support

1515

, ,

1616

Drehachsen
Axes of rotation

1717th

Hohlwelle
Hollow shaft

1818th

, ,

1919th

Umlenkspiegel
Deflecting mirror

2020th

Hohlwelle
Hollow shaft

2121

Lichtquelle
Light source

2222

Umlenkspiegel
Deflecting mirror

2323

Gestell
frame

2424th

Geradführung
Straight guidance

2525th

, ,

2626

, ,

2727

, ,

2828

elektromechanische Antriebe
electromechanical drives

2929

Einrichtung für Stellbefehle
Device for control commands

3030th

Eingabemodul
Input module

Claims

1. microscope, preferably for analysis of various types, with an object changing device ( 2 ) supplied sample ( 1 ), comprising a nosepiece ( 3 ) with a plurality of objectives ( 4 , 5 , 6 , 7 ), one of which is made by rotating the nosepiece ( 3 ) can be introduced into the microscope beam path, and at least one condenser ( 9 ) for generating transmitted light illumination, the optical axis of which is aligned with the optical axis of the lens ( 4 ) in optical engagement, both optical axes providing the object support ( 14 ) cut at right angles, characterized in that the optical axes of the lenses ( 4 , 5 , 6 , 7 ) and the axis of rotation ( 15 ) of the objective turret ( 3 ) are aligned at right angles to one another.

2. Microscope according to claim 1, characterized in that the nosepiece ( 3 ) on a hollow shaft ( 17 ) is arranged and rotatably mounted with this about a in the center of this hollow shaft ( 17 ) extending portion of the microscope beam lenganges, at least one optical Element for deflecting the microscope beam is provided from the hollow shaft ( 17 ) in the optical axis of the lens ( 4 ) in optical engagement.

3. Microscope according to claim 1 or 2, characterized in that a plurality of condensers ( 9 , 10 , 11 , 12 ) are provided and are arranged on a rotatable change wheel ( 8 ), with rotation of the change wheel ( 8 ) optionally egg ner of the condensers ( 9 , 10 , 11 , 12 ) with its optical axis in the optical axis of the lens located in the optical lens ( 4 ) can be pivoted.

4. Microscope according to claim 3, characterized in that the optical axes of the condensers ( 9 , 10 , 11 , 12 ) are aligned at right angles to the axis of rotation ( 16 ) of the change gear ( 8 ) and the change gear ( 8 ) on a hollow shaft ( 20 ) is arranged and rotatably mounted therewith about a section of the illuminating beam path running in the center of this hollow shaft ( 20 ), at least one optical element being provided for deflecting the optical axis of the illuminating beam path from the hollow shaft ( 20 ) into the optical axis of the condenser ( 9 ) whose optical axis is aligned with the optical axis of the lens in the optical engagement ( 4 ).

5. Microscope according to claim 1 to 4, characterized net that the hollow connected to the nosepiece shaft and the hollow shaft connected to the change gear with a common electromechanical actuator, the via a device for entering control commands and / or with a common manual actuator oil drive are coupled.

6. Microscope according to claim 1 to 4, characterized in that the with the nosepiece ( 3 ) connected hollow shaft ( 17 ) and with the change gear ( 8 ) connected ne hollow shaft ( 20 ) each with separate electromechanical African actuators and / or with separate manual len actuators are coupled, which is connected to a device for entering control commands.

7. Microscope according to one of the preceding claims, characterized in that the object changing device ( 2 ) has a slidably arranged in the coordinate X arranged object table ( 13 ) on which an adjustable in the coordinates Y, Z object support ( 14 ) net angeord is, the coordinate X is perpendicular and the coordinates Y, Z are parallel to the plane spanned by the centers of rotation of the two hollow shafts ( 17 , 20 ).

8. Microscope according to claim 7, characterized in that the object table ( 13 ) with an electromechanical drive ( 27 ) for adjustment in the coordinate X and the object support ( 14 ) with an electromechanical drive ( 28 ) for delivery in the coordinates Y. , Z are connected and the drives ( 27 , 28 ) are connected to a device ( 29 ) for issuing control commands.

9. Microscope according to one of the preceding claims, characterized in that four objectives ( 4 , 5 , 6 , 7 ) on the object turret ( 3 ) and four condensers ( 9 , 10 , 11 , 12 ) arranged on the change wheel ( 8 ) are.

10. Microscope according to one of the preceding claims, characterized in that the electromechanical drives ( 25 , 26 , 27 , 28 ) for the nosepiece ( 3 ), for the change wheel ( 8 ), for the object table ( 13 ) and for the Object support ( 14 ) associated device ( 29 ) for entering control commands are connected via a processor to a memory device for control commands and with a program memory which, depending on a given program, outputs coordinated control commands in chronological order.