DE3508306A1 - Mikroskoptubus - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Mikroskoptubus mit einer Optik, die das vom Objektiv entworfene Erstzwischenbild des Objekts nochmals und zwar in Bezug auf den Beobachter aufrecht und seitenrichtig in der Okularbildebene abbildet. Solche Mikroskope werden insbesondere in der Halbleiterindustrie für die Inspektionen von Wafern, Masken u. a. benötigt.

Die bisher bekannten Mikroskoptuben mit bildumkehrender Optik besitzen relativ große Baulängen und enthalten eine hohe Anzahl von Optikteilen. So ist aus res auf die bei einem einfachen Mikroskop vorliegenden Verhältnisse übertragen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Tubus für Mikroskope zu schaffen, der ein aufrechtes Bild liefert und das Ansetzen von Zusatzgeräten für die Bilddokumentation erlaubt, dabei aber möglichst kompakt aufgebaut ist und mit einem Minimum von Optikteilen auskommt.

Diese Aufgabe wird gemäß dem Kennzeichen des Hauptanspruches dadurch gelöst, daß der Beobachtungsstrahlengang zwischen dem Objektiv und dem ersten Zwischenbild geradlinig und im wesentlichen senkrecht verläuft, in der Nähe des ersten Zwischenbildes ein konkaver Umlenkspiegel angeordnet ist, der den Strahlengang unter spitzen Winkel in Richtung auf einen ebenen Umlenkspiegel in der Nähe des Ausganges reflektiert, an den der Binokulartubus angesetzt ist, und daß zwischen dem konkaven und dem ebenen Umlenkspiegel eine zwischenabbildende Optik angeordnet ist.

Der erfindungsgemäße Tubus enthält lediglich zwei Reflektionsflächen, über die der Strahlengang gefaltet ist. Die zwischenabbildende Optik kann relativ wenig aufwendig ausgeführt werden, da sich die konkave Form des ersten Umlenkspiegels positiv auf die Korrektion der Petzvalkrümmung auswirkt. Mit Hilfe der positiven Brennweite des Spiegels kann außerdem die Pupillenanpassung an die zwischenabbildende Optik erfolgen. Zudem ist es leicht möglich, in den vom Beobachter abgewandten Teil des gefalteten Strahlenganges zusätzliche Strahlteiler zur Auspiegelung des Strahlenganges in Zusatzgeräte für die Bilddokumentation anzuordnen, die z.B. an der Rückseite des Tubus angebaut den kompakten Aufbau nicht stören.

Es ist zweckmäßig den zweiten ebenen Umlenkspiegel um eine waagerechte Achse drehbar anzuordnen. Dies bietet dem Benutzer den Komfort eines veränderbaren Einblickwinkels bzw. einer individuellen Anpassung der Einblickhöhe.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels.

Der dort skizzierte Tubus 3 besitzt eine ebene Unterkante 4, mit der er auf das Stativ eines Auflichtmikroskops aufgesetzt ist. Von diesem Auflichtmikroskop sind

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dem DE-GM 79 31 427 ein Mikroskop bekannt, bei dem 45 lediglich der Revolver 2 und das daran befestigte Objek-

die Bildumkehr durch eine in einem Zwischentubus angeordnete Optik erfolgt. Dieser Zwischentubus baut relativ weit in Richtung auf den Beobachter und erlaubt nicht das Ansetzen von Zusatzgeräten zur Bilddokumentation.

Es sind Mikroskope mit speziellen Photometertuben bekannt, in denen der Strahlengang über einen konkaven Umlenkspiegel geführt ist, der in einer Zwischenbildebene angeordnet ist und die Meßblende für das dahinter angeordnete Photometer trägt. Zum Beispiel sind in der US-PS 38 27 811 und der DE-OS 32 13 145 derartige Photometermikroskope beschrieben. Diese bekannten Mikroskope liefern jedoch kein aufrechtes, seitenrichtiges Bild. Auch hier ist es schwierig Zusatzgeräte an einer Stelle, an der sie wenig stören, d. h. also an der Rückseite des Tubus anzubringen.

Aus der DE-OS 20 15 839 ist ein Stereomikroskop bekannt, in dessen Tubus der Strahlengang zwecks Verkürzung der Baulänge in einer senkrechten Ebene gefaltet ist. Aufgrund der relativ großen Anzahl von Reflektionsflächen ist die dort dargestellte Lösung jedoch relativ aufwendig. Sie arbeitet außerdem ohne Zwischenabbildung im Tubus und läßt sich daher nicht ohne weitetiv 1 gestrichelt gezeichnet.

Der Tubus 3 enthält eine Tubuslinse 11, die zur Erzeugung eines ersten Zwischenbildes des Objekts 20 in der mit 17 bezeichneten Ebene am oberen Ende des Tubus dient. Dort ist ein konkaver Umlenkspiegel 7 angebracht, über den der Strahlengang spitzwinklig nach unten, in Richtung auf einen zweiten, allerdings ebenen Umlenkspiegel 8 gelenkt wird. Der Umlenkspiegel 8 befindet sich in der Nähe des vorderen Bildausganges 21, an den der Binokulartubus 5 angesetzt wird. In der Zeichnung ist der Binokulartubus 5 in um 90° verdrehte Lage dargestellt. In Gebrauchsstellung liegen die Einblickstutzen 28a und 286, in die die Okulare eingesteckt werden, nebeneinander.

Der Teil 10 des Tubus 3, an dem der Binokulartubus 5 befestigt ist. kann um die mit 9 bezeichnete Achse geschwenkt werden und erlaubt eine Höhenverstellung des Okulareinblicks. Bei dem Verschwenken des Binokulartubus 5 dreht der Spiegel 8 in bekannter Weise um den halben Schwenkwinkel mit. Das dazu nötige Untersetzungsgetriebe ist hier nicht dargestellt.

Zwischen dem konkaven Spiegel 7 und dem ebenen Spiegel 8 ist ein als Triplet ausgeführtes, abbildendes

optisches System 12 angeordnet. Über die Optik 12 erfolgt eine nochmalige Zwischenabbildung des Objekts 20 in den Ebenen 27a und 27 b in den Einblickstutzen 28a und 286 des Binokulartubus 5. Das dort entstehende Bild ist seilen- und höhenrichtig.

Unterhalb der Tubuslinse 11 befindet sich ein Spiegel 13, der in der gezeigten Stellung das vom Objektiv 1 ausgehende Licht in Richtung auf eine Hilfslinse 14 auskoppelt. Hinter der Hilfslinse 14 befindet sich ein weiterer Klappspiegel 15. Dieser Klappspiegel 15 läßt das vom Spiegel 13 kommende Licht wahlweise in Richtung auf einen ersten Bildausgang 19 passieren oder reflektiert es in Richtung auf einen zweiten Bildausgang 22, wo eine weitere Hilfslinse 16 das Objekt 20 in der Photobildebene 18 einer an den Bildausgang 22 angesetzten !5 Kamera 6 abbildet.

Der Spiegel 13 und die Hilfslinse 14 sind gemeinsam zwischen den beiden gezeichneten Stellungen verschiebbar und ermöglichen so ein Umschalten zwischen visueller Beobachtung des Objekts 20 über den Binokulartubus 5 und z.B. photographischer Dokumentation in den an die Ansätze 19 oder 22 befestigten Zusatzgeräten.

Natürlich kann der Spiegel 13 auch teildurchlässig sein damit das Objekt gleichzeitig beobachtet und photographiert werden kann.

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Patentansprüche

1. Mikroskoptubus mit einer Optik, die das vom Objektiv entworfene, erste Zwischenbild des Objekts nochmals und zwar in Bezug auf den Beobachter aufrecht und seitenrichtig in der Okularbildebene abbildet, dadurch gekennzeichnet, daß der Beobachtungsstrahlengang zwischen dem Objektiv (1) und dem ersten Zwischenbild (17) geradlinig und im wesentlichen senkrecht verläuft, in der Nähe des ersten Zwischenbildes (17) ein konkaver Umlenkspiegel (7) angeordnet ist, der den Strahlengang unter spitzem Winkel (λ) in Richtung auf einen ebenen Umlenkspiegel (8) in der Nähe des Ausganges (21) reflektiert, an den der Binokulartubus (5) angesetzt ist, und daß zwischen dem konkaven und dem ebenen Umlenkspiegel eine zwischenabbildende Optik (12) angeordnet ist.

2. Mikroskoptubus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ebene Spiegel (8) um eine waagerechte Achse (9) drehbar ist.

3. Mikroskoptubus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Objektiv (1) und dem konkaven Umlenkspiegel (7) ein in den Strahlengang einschaltbarer Spiegel bzw. Strahlteiler (13) angeordnet ist.

4. Mikroskoptubus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem schaltbaren Spiegel (13) und dem konkaven Umlenkspiegel (7) ein Tubuslinsensystem zur Erzeugung des ersten Zwischenbildes (17) angeordnet ist.