DE3041497A1

DE3041497A1 - Brennweiteneinstelleinrichtung

Info

Publication number: DE3041497A1
Application number: DE19803041497
Authority: DE
Inventors: Toshimi Hachiouji Tokyo Hayasaka
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1979-11-06
Filing date: 1980-11-04
Publication date: 1981-05-14
Also published as: JPS5674411U; JPS5853523Y2; US4364630A; DE3041497C2

Description

304U97

Anwaltsakte: P 617 Olympus Optical Co., Ltd.

Tokio, Japan

Brennweiteneinstelleinrichtung

Die Erfindung betrifft eine automatische Brennweiteneinstelleinrichtung für Mikroskope und Anwendung eines Gases wie beispielsweise Luft.

Es sind automatische Brennweiteneinriehtungen mit Verwendung von Gas für Mikroskope bekannt; siehe beispielsweise die unveröffentlichte und ungeprüfte japanische Patentanmeldung No₀ 1329/3/75. Diese automatische Brennweiteneinstelleinrichtung ist derart gestaltet, daß ein Gas aus einer Düse ausgestoßen wird, die an einer Objektivlinse eines Mikroskopes befestigt oder einteilig dieser angeformt ist, und zwar gegen die Fläche einer Probe; die Objektivlinse wird fokusiert durch senkrechtes Bewegen der Objektivlinse oder des Objektträgertisches entsprechend dem Gasdruck. Diese automatischen Brennweiteneinstelleinrichtung ist in Pig. I dargestellt» Hierbei umgibt eine Mikroskoprohrdüse 2 eine Objektivlinse 1; eine Gaszuleitung j5 ist an die Rohrdüse 2 angeschlossen. Ferner ist ein Revolver 4 vorgesehen, ein Objektträgertisch 5 sowie ein Ständerarm 7· Bei einer derart gestalteten, automatischen Fokusierein-

130020/0877

304U97

• /j.· 2

richtung wird Gas durch die Gaszufuhrleitung 3 der Rohrdüse 2 zugeführt, so daß das Gas durch den Raum 2a innerhalb der Rohrdüse 2 hindurchtritt und aus der Mündung 2b der Düse 2 auf die Fläche einer Probe 6 auftrifft. Der Druck des auf diese Weise injizierten Gases wird mittels eines Detektors gemessen, der am Gaszuleitungsrohr 3 oder einem ähnlichen Element angeschlossen ist, und die Objektivlinse oder der Objektträgertisch wird in vertikaler Richtung entsprechend jenem Unterschied bewegt, der zwischen dem gemessenen Wert und einem vorgegebenen Wert besteht, um die Objektivlinse zu fokusieren. Sofern es sich um ein Mikroskop handelt, das mit einer Mehrzahl von Objektivlinsen ausgerüstet ist, so weist diese konventionelle automatische Pokusiereinrichtung die folgenden Nachteile auf: es ist hierbei erforderlich, die einzelnen Gasrohre an die einzelnen Objektivlinsen·.anzuschließen; da die Gasrohre unmittelbar an die Düse oder an die Mikroskoprohrdüse anzuschließen sind, stellt dies eine Beeinträchtigung der Mikroskopierarbeit dar. Wird die in Fig. 1 dargestellte automatische Fokusiereinrichtung mit einem Mikroskop kombiniert, das eine revolverartige Objektivlinsenwechselvorrichtung hat, so geraten die einzelnen Gaszufuhrleitungen beim Betätigen dieser Objektivlinsenwechseleinrichtung durcheinander, so daß die Wechseleinrichtung im äußersten Falle sogar überhaupt nicht benutzbar ist. Falls die automatische Fokusiereinrichtung mit einem Mikroskop kombiniert ist, das eine Objektivwechseleinrichtung aufweist, so läßt sich nur eine einzige Gaszuführleitung einsetzen. Das Wechseln von Objektiven erfordert die langwierige Prozedur des Anhaltens der automatischen Fokusiereinrichtung, des Abkoppeins der Gaszuführleitung von der Objektivlinse, des Umschaltens oder Umstellens der Objektivlinsen voneinander und schließlich das Anschließen der Gasleitung an die zum Mikroskopieren vorgesehener Objektivlinse.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine automatische Fokusiereinrichtung für Mikroskope zu schaffen, die Düsen umfassen, welche in einer Anzahl vorgesehen sind, die den einzelnen Objektivlinsen

130020/0877 ⁵

3CKU97

entspricht, ferner mit an einen Arm angeschlossener Gaszufuhrleitung und einer Kupplung* die in der Objektivlinsen-Wechseleinrichtung oder in deren Nachbarschaft angeordnet ist und die zum selektiven Anschließen der genannten Gaszufuhrleitung dient. Dabei ist die automatische Fokusiereinrichtung derart gestaltet, daß die Düse, der die zum Mikroskopieren vorgesehene Objektivlinse entspricht, an die Gaszufuhrleitung dann über die Kupplung angeschlossen wird, wenn die Objektivlinsen von einer zur anderen durch Betätigen der Objektivlinsen-Wechseleinrichtung umgeschwenkt werden, wobei das durch die Gaszufuhrleitung zugeführte Gas durch die Kupplung hindurehströmt und aus jener Düse austritt, die der zum Mikroskopieren vorgesehenen Objektivlinse entspricht, um diese zum Mikroskopieren vorgesehene Objektivlinse zu fokusieren.

INHALT DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt in Seitenansicht und teilweise im Schnitt einen Teil eines Mikroskopes, das mit einer herkömmlichen automatischen Fokusiereinrichtung ausgerüstet ist, die Gasdruck verwendet.

Fig. 2 zeigt in Seitenansicht ein Mikroskop, das mit einer automatischen Fokusiereinrichtung gemäß der Erfindung ausgerüstet ist.

Fig. 3 zeigt in Schnittdarstellung eine Einzelheit der Gaszufuhrleitung, die bei der automatischen Fokusiereinrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Bei der in Figo 2 dargestellten, automatischen Fokusiereinrichtung gemäß der Erfindung sieht man Objektivlinsen 1, Mikroskopleitungsdüsen oder MikroskoprohrdUsen 2, eine Gaszufuhrleitung 3* einen Revolver 4, einen Objektträgertisch 5, eine Probe 6 und einen Stativarm 7· Alle diese Teile entsprechen im wesentlichen den

130020/0877 *

304U97

bereits in Pig. I dargestellten, mit denselben Bezugszeichen versehenen. Ferner weist die erfindungsgemäße Einrichtung einen Kupplungsring 11 auf, der durch eine geeignete Fixiereinrichtung wie eine Schraube 15 am Revolver 4- befestigt ist. In diesem Kupplungsring 11 sind Verbindungsbohrungen lla in einer solchen Anzahl vorgesehen, die jener der Objektivlinsen entsprechen, welche am Revolver 4 befestigt sind. Man erkennt ferner Leitungen 12 zum Anschließen der Mikroskopieitungsdüsen der jeweiligen Objektivlinsen an die Verbindungsbohrungen lla. Weiterhin ist eine Gaszufuhrleitung 13 vorgesehen, die den Arm 7 hindurchgeführt ist. Das eine Ende dieser Zufuhrleitung 13 ist Gaszuleitungsrohr 3 angeschlossen, das andere Ende an die in Ring Il eingebrachte Verbindungsbohrung lla (Verbindungsschlitz). Der Bereich, in welcher die genannte Gaszuführleitung eingeformt oder eingelassen ist, ist in ihrem Aufbau in Fig. 3 dargestellt» Man sieht am vorderen Ende der Gaszufuhrleitung 13 einen Kragen 13a. Zwischen der äußeren Mantelfläche von Gaszuführleitung 13 und dem Arm 7 ist im Bereich des genannten Kragens 13a eine Feder l4 eingelassen. Dureh die Feder wird dafür gesorgt, daß der Vorderbereich der Gaszufuhr-, leitung 13 auf der Seite des Kragens 13a stets an der dem Arm zugewandten Seite von Ring 11 dicht anliegt.

Im folgenden soll die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen, automatischen Fokusiereinrichtung beschrieben werden. Zunächst wird das mit einer solchen automatischen Fokusiereinrichtung gemäß der Erfindung ausgerüstete Mikroskop in die Stellung gemäß Fig. 2 verbracht. Die Mikroskopleitungsdüse 2 der Objektivlinse, die der Probe 6 zugewandt ist, d.h. die in dem optischen Strahlengang liegende Linse, ist an die Gaszufuhrleitung 13 mittels des Schlauches 12 und der Verbindungsbohrung lla des Ringes 11 angeschlossen. Wird Gas durch das Zufuhrrohr 3 in diesem Zustand herangeführt, so tritt dies durch Gaszuführleitung 13 und Schlauch 12 in die Mikroskoprohrdüse 2 ein; aus der DüsenmUndung 2b wird es sodann gegen die obere Fläche der Probe 6 geleitet. Da der Druck des Gases von dem Abstand zwischen der Mündung der Mikroskoprohrdtise und der oberen Flüche der Probe 6 abhängt, wird die Objektivlinse automatisch dadurch fokusiert, daß der Gasdruck mit einem vorbestimmten

130020/0877 _R

304U97

Wert verglichen wird, um den Differenzdruck zu ermitteln, und daß die Objektivlinse oder der Objektträgertisch in Abhängigkeit vom derart bestimmten Differenzdruck vertikal verschoben wird. Dies geschieht auf genau die gleiche Weise wie bei dem herkömmlichen, schon in der Beschreibungseinleitung beschriebenen Verfahren. Wird Revolver 4 zwecks Verwendens einer zum Mikroskopieren vorgesehenen, weiteren Objektivlinse verdreht, so wird Anschlußring 11 zusammen mit Revolver 4 verdrehtj Verbindungsbohrung 11a des Ringes 11 liegt nunmehr abseits von der Mündung dder Gas zufuhr leitung 1J>. Da die Mündungsfläche der Gaszuführleitung in diesem Zustand gegen die obere Stirnseite des Anschlußringes 11 unter der Wirkung der Feder l4 angedrückt wird, wird der Strom des Gases, das durch Zufuhrrohr J> in die Mikroskoprohr düse 2 eingeführt wird, abgestoppt. Demgemäß steigt der Druck in der Gaszuführleitung an und die automatische Fokusiereinrichtung wird dahingehend betätigt, daß sie die Objektivlinse anhebt oder den Objektträgertisch absenkt. Wird der Revolver sodann so weit verdreht, bis eine zum Mikroskopieren vorgesehene Objektivlinse der Probe gegenüberliegt, so ist diejenige Verbindungsbohrung, die der "richtigen" Objektivlinse entspricht, und die aus den Verbindungsbohrungen 11a des Ringes 11 ausgewählt ist, an die Gas zuführleitung Ij5 angeschlossen. Das durch Gaszufuhrrohr J5 zugeführte Gas strömt daher durch die Gas zuführleitung 1J>, die mit Verbindungsbohrung 11a und Leitung 12 in Verbindung steht, und wird der Mikroskoprohrdüse zugeführt, die der zum Mikroskopieren vorgesehenen Objektivlinse entspricht, um von der Düsenmündung abgegeben zu werden. Demgemäß wird der Druck in der Gaszufuhrleitung vermindert und die automatische Fokusiereinrichtung dahingehend betätigt, wie oben beschrieben, daß der Objektträgertisch aus seiner abgesenkten Position angehoben wird (oder daß die Objektivlinse aus ihrer angehobenen Position abgesenkt wird), um die Objektivlinse zu fokusierenο

Obwohl der Leitungsverbindungsring im vorbeschriebenen AusfUhrungsbeispiel am Revolver befestigt ist, ist es auch möglich, den Ring mit dem Revolver einteilig zu gestalten. Ferner braucht die Objektivl±Ben-Weehseleinrichtung keineswegs vom Revolver-Typ zu sein; sie kann beispielsweise auch eine Schiebereinrichtung sein. Auch ist die

1300 2 0/0877 6

Anordnung der Gaszufuhrleitung nicht beschränkt auf die Ausführungsform, die den Arm des Ständers verwendet; vielmehr kann sie auch' an einem anderen Ort angeordnet sein, beispielsweise in der Nähe des Mikroskoptubus.

Aus der vorstehenden Beschreibung versteht es sich, daß die erfindungsgemäße automatische Fokusiereinrichtung für Mikroskope eine einzige Gaszufuhrleitung verwendet und die Notwendigkeit vermeidet, beim Umschalten von einer Objektivlinse zu einer anderen, zum Mikroskopieren ausgesuchten die Gaszufuhrleitung erneut anzuschließen. Weiterhin ermöglicht es die automatische, erfindungsgemäße Fokusiereinrichtung für Mikroskope, die Gaszufuhrleitung an einen solchen Ort zu legen, daß die Mikroskopierarbeit nicht beeinträchtigt wird. Ein mit der erfindungsgemäßen automatischen Fokusiereinrichtung ausgerüstetes Mikroskop läßt sich somit leichter handhaben. Da ferner die Leitung zum Anschließen der Verbindungsbohruhg des Anschlußringes an die Mikroskoprohrdüse integral mit jeder einzelnen Objektivlinse gestaltet werden kann, verursacht diese Leitung auch keinerlei Behinderung der Mikroskopierejfoeit. Ein mit der erfindungsgemäßen, automatischen Fokusiereinrichtung ausgestattetes Mikroskop erlaubt somit das Umschalten von einer Objektivlinse auf die andere in gleicher Weise wie bei einem gewöhnlichen Mikroskop, das keinerlei Fokusiereinrichtung aufweist; das automatische Fokusieren der zum Mikroskopieren vorgesehenen Objektivlinse läßt sich dann wiederum durch einfaches Umschalten der Objektivlinsen durchführen«, Beim Umschalten von einer Objektivlinse auf die andere besteht keinerlei Gefahr, daß die Objektivlinsen an die Probe anstoßen, da der Objektträgertisch abgesenkt (oder die Objektivlinse angehoben) wird. Außerdem lassen sich Objektivlinsen, die mit Dgsen ausgerüstet sind, welche bei konventionellen automatischen Fokusiereinrichtungen und bei Verwendung von Gaedruck eingesetzt wurden, für automatische Fokusiereinrichtungen gemäß der Erfindung ohne jegliche Abänderung oder Umgestaltung einsetzen.

02.II.1980

^DrW/MJ 130020/0877

Claims

30AU97 Anwaltsakte: P 6l7 Olympus Optical Co., Ltd. Tokio, Japan PATENTANSPRÜCHE

1. Automatische Pokusiereinrichtung mit einer Objektivlinsen-Umschalteinrichtung, die mit einer Mehrzahl von Objektivlinsen ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Düse im Bereich der einzelnen Objektivlinse vorgesehen ist, daß eine Gaszufuhrleitung zum Heranführen von Gas in die Düsen vorgesehen ist, so daß das Gas jeweils von der Mündung der genannten Düse abgegeben wird, daß eine Kupplungseinrichtung zum Herstellen einer Verbindung zwischen der Gasrohrleitung und der genannten Düse vorgesehen und derart angeordnet ist, daß sie zusammen mit der Objektivlinsen-Umschalteinrichtung bewegbar oder verdrehbar ist, daß die automatische Fokusiereinrichtung derart gestaltet und angeordnet ist, daß beim Umschalten von einer Objektivlinse auf eine andere, zum Mikroskopieren vorgesehene durch Bewegen oder Verdrehen der Objektivlinsen-Umschalteinrichtung die genannte Gaszufuhrleitung mittels der genannten Kupplung an die Düse angeschlossen ist, die sich im Bereich der Zum Mikroskopieren vorgesehenen Objektivlinse befindet, wobei das durch die genannte Gaszufuhrleitung geführte Gas durch die Kupplung hindurchtritt und von der Düse abgegeben wird, die sich im Bereich der zum Mikroskopieren vorgesehenen Objektivlinse befindet, um die genannte Objektivlinse zu fokusieren.

2. Einrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Dttsen Mikroskoprohrdüsen sind, die die genannten Objektivlinsen umgeben.

130020/0877

30AU97

3· Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Düsen neben den genannten Objektivlinsen angeordnet und fixiert sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Objektivlinsen-Umschalteinrichtung von Revolverbauart ist, und daß die Kupplung im Leitungsverbindungsring eingeformt ist, der seinerseits am Revolver befestigt ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung über zusätzliche Leitungen an die genannten Mikroskoprohrdüsen angeschlossen ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Gaszufuhrrohr vorgesehen ist, das in einem Arm des Ständers des Mikroskopes angeordnet ist, und dessen eines Ende an die Gaszufuhrleitung und dessen anderes Ende an die Kupplung angeschlossen ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich im Arm des Ständers des Mikroskopes ein Gaszufuhrrohr vorgesehen ist, dessen eines Ende an die Gaszuführleitung angeschlossen und dessen anderes Ende gegen den genannten Rohrverbindungsring zum Herstellen einer Verbindung mit der Kupplung angedrückt ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszufuhrleitung im Mikroskoptubus angeordnet ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitungsverbindungsring einteilig mit dem Revolver ausgebildet ist.

02.II0I98O
DrW/MJ

130020/0877