WO2015010783A1 - Modular microscope objective for immersion medium - Google Patents

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WO2015010783A1
WO2015010783A1 PCT/EP2014/002007 EP2014002007W WO2015010783A1 WO 2015010783 A1 WO2015010783 A1 WO 2015010783A1 EP 2014002007 W EP2014002007 W EP 2014002007W WO 2015010783 A1 WO2015010783 A1 WO 2015010783A1
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lens
microscope
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tube
correction
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Saiedeh SAGHAFI
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Dodt, Hans-Ulrich
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/33—Immersion oils, or microscope systems or objectives for use with immersion fluids
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/02—Objectives
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0025—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration

Definitions

  • the present invention relates to the use of a microscope objective for an immersion medium for which the microscope objective was not originally intended.
  • An object of the present invention is to enable microscopy also with immersion media with refractive indices for which no lenses are available so far.
  • a correction device for a microscope objective which is provided and designed for a first predetermined immersion medium or for use in air, for correcting an image present when used with a second predetermined immersion medium.
  • tion error of the lens comprising a lens, and a tube in which the lens is held, wherein the tube is connectable to the microscope, and wherein the correction means for arrangement immediately downstream lunstower of the lens or in the afocal or parallel beam path of a microscope provided and is trained.
  • the correction device can be designed to correct one or more aberrations resulting from use not intended by the manufacturer of the objective, in particular by use with an immersion medium with an unintentional refractive index.
  • the correction device is designed, in particular, on the basis of the focal lengths, the materials, the thicknesses, the surface curvatures and the arrangement of the lens or several lenses for correcting a spherical and / or chromatic aberration, a barrel and / or pincushion distortion and / or a coma.
  • the correction device may comprise one or more lenses in one or more lens groups, each of which may be directly grasped or otherwise connected to the tube or indirectly connected to the tube.
  • An example of a correction device comprises three lenses which are either achromatic or consist exclusively of fluorite glass or another material with low dispersion.
  • Another example of a correction device comprises only a lens made of fluorite glass or other low dispersion material.
  • the correction device may comprise one or more fluorite glass single or achromatic or lens groups or lenses or lens groups and one or more aspheric lenses.
  • the tube is in particular rigid, but releasably connectable to the microscope, for example by positive engagement, adhesion or material bond.
  • the tube comprises steel, brass, another metal or another rigid material.
  • the use of an existing lens for air or a particular immersion medium along with the corrector may be a cost effective alternative to recalculating and producing a lens suitable for another different refractive index immersion medium.
  • a correction device as described here, has in particular exclusively stationary lenses.
  • the correction device is provided in particular for a predetermined objective and is designed to correct its aberration when using a predetermined clarification medium.
  • the lens can be displaced relative to the tube in order to allow adaptation of the correction effect to the refractive index of an immersion medium used or to a plurality of objectives.
  • Adaptability of the correction effect by a mobility of one or more lenses of the correction device relative to each other and / or relative to the tube may allow the correction device to be used for a plurality of different clarification media having different refractive indices and / or for a plurality of different objectives.
  • a correction device as described here further comprises a positioning ring or another actuating device for manually displacing the displaceable lens.
  • a correction device as described here, is provided and configured in particular for the arrangement between the objective and the microscope tube of a microscope.
  • a correction device comprises in particular a first fastening device for fastening a lens to the correction device and a second fastening device for connecting the correction device with a microscope tube of a microscope.
  • the fastening devices are arranged in particular at opposite or mutually remote ends of the correction device.
  • the fastening devices are each provided in particular for rigid but detachable connection with a microscope tube or with a lens and designed, for example by means of a positive, non-positive or cohesive connection.
  • a correction device as described here, is provided and designed in particular for use with a lens with a focal length of at least 4 mm.
  • the correction device is intended in particular for use with a long-focal-length objective with a focal length in the range of 6 mm to 20 mm or in the range of 8 mm to 20 mm or in the range of 10 mm to 14 mm, which may be provided for example for material microscopy.
  • a correction device as described herein is particularly intended and configured for use with a predetermined objective and for correcting its aberration when used with an immersion medium having a predetermined refractive index.
  • a correcting device as described herein is particularly intended and adapted for use with a predetermined water immersion objective and for correcting one or more aberrations of the water immersion objective when used with an immersion medium having a refractive index different from the refractive index of water.
  • a water immersion objective is a lens designed and constructed for use with water as the immersion medium.
  • One Clearing medium with this refractive index is used, for example, in the method known as CLARITY.
  • the lens (41, 42) is particularly coated on one side.
  • a correction device as described here, is provided and designed in particular for use in optical disc microscopy.
  • a correction system for a microscope objective intended and adapted for a first predetermined immersion medium or for use in air for correcting a aberration of the objective in use with a second predetermined immersion medium comprises a correction device as described herein, and a dipping cap with a transparent window component and a tube in which the edge of the window component is grasped, the correction device and the dipping cap being matched to one another.
  • a correction system for a microscope objective intended and adapted for a first predetermined immersion medium or for use in air for correcting a aberration of the objective in use with a second predetermined immersion medium comprises a correction device as described herein, and a tube.
  • the tube is in particular a microscope tube with a tube lens on an end facing away from an object to be viewed and an image sensor end, wherein the correction means for an arrangement on the side facing away from the tube lens and facing an object to be viewed end of the microscope tube is provided and formed.
  • a dipping cap for a lens of a microscope comprises a transparent window component, a tube in which the edge of the window component is grasped in a liquid-tight manner, and an adjusting device, which has a connection. Shifting of the window component in a direction parallel to the optical axis of a microscope connected to the dive cap allows.
  • the edge of the window component is in particular liquid-tightly held in the tube of the dip cap, so that no liquid can penetrate between the window component and the tube.
  • a sealing ring can be pressed by a screw ring or in some other way between the window component and the edge of the tube of the dipping cap.
  • the sealing ring has a chemically inert material, which is not attacked or chemically modified by the intended clarification medium or the intended clarification media.
  • a use of a sealing ring has, for example, over an equally usable bonding of the window component with the tube of the dip cap the advantage that the window component after damage (for example, by placing on the preparation) can be replaced.
  • the correction device and the dipping cap are matched to one another, in particular with regard to the refractive index, the position, the thickness and possibly the curvature of the window component.
  • the displacement of the window component can be accompanied by a rotation.
  • the adjusting device in particular comprises a thread which couples a rotational movement with a linear displacement of the window component.
  • the displacement of the window component can allow an adaptation of the objective and the correction device to an immersion medium, in particular a correction of an aberration dependent on the refractive index of the immersion medium used.
  • a correction system includes a correction device as described herein and a dipping cap as described herein.
  • the dipping cap further comprises, in particular, an adjusting device which allows a displacement of the window component in a direction parallel to the optical axis of a microscope connected to the dipping cap,
  • the adjusting device comprises a pair of corresponding and interlocking threads, which are not simultaneously provided for fastening the dipping cap to the objective and convert a relative rotational movement into a relative translational movement.
  • a correction system as described here further comprises a marking by means of which a setting position of the adjusting device is characterized by a refractive index or by an immersion medium having a specific refractive index.
  • the tag comprises one or more alphanumeric characters or other symbols or a pointer.
  • the window component in particular comprises fluorite glass.
  • the correction system may include a dip-cap without adjusting means.
  • the dipping cap is in particular - for example by means of a stop - formed so that the window member has a predetermined distance from the lens for which it is intended.
  • a correction system as described herein further includes a further dipping cap that differs from the dipping cap with respect to the intended spacing of the window component from the lens or otherwise, the dipping cap and others
  • Dive cap for use with different immersion media with different predetermined refractive indices are provided and designed.
  • a correcting system for a microscope objective intended and adapted for a first predetermined immersion medium or for use in air, for correcting a aberration of the objective in use with a second predetermined immersion medium and correcting for use with a third predetermined immersion medium present aberration of the lens comprises a first dip cap for the second predetermined te immersion medium and a second dip cap for the third predetermined immersion medium.
  • the correction system may further include one or more other immersion caps for immersion media having one or more other predetermined refractive indices.
  • the immersion caps are in particular designed so that, when intended use, the window component of each dip cap has a different predetermined distance from the lens for which the correction system is provided and designed.
  • the intended use encompasses, in particular, the arrangement of the respective immersion cap which is completely pushed onto the objective for which the correction system is provided and designed, or which has been screwed on or screwed on.
  • the dive cap for example, a mechanical stop, which abuts the intended use on the lens.
  • the immersion caps can have window components with different thicknesses, made of different materials and / or with differently curved surfaces.
  • a microscope includes a correction device as described herein, a dip-cap as described herein, or a correction system as described herein.
  • Figure 1 is a schematic sectional view of a microscope with a
  • Figure 2 is a schematic sectional view of another microscope with a correction device
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a section through a microscope 10 with an objective 20 at the lower or upstream end of a microscope tube 50.
  • the sectional plane contains the optical axis of the microscope 10.
  • the microscope 10 has at its upper or downstream end of the microscope tube 50 a tube lens 58 and an image sensor 59. Between the lens 20 and the tube lens 58, the beam path is afocal and parallel, d. H. without the tube lens 58, an image would be generated at infinity.
  • the image sensor is located in the focal plane of the tube lens 58 and produces a sharp image of the lens generated (and at infinity) intermediate image on the image sensor 59th Der
  • Image sensor 59 detects the image generated by the tube lens 58 and generates an image signal representing the acquired image.
  • the microscope 10 is provided and designed in particular for light-disk microscopy (also referred to as light-sheet microscopy), which is used, for example, for the three-dimensional detection of biological samples.
  • the structure 80 to be observed has, for example, a fluorescent dye and is disposed in a clarification medium 70, which is transparent to the fluorescent light of the dye and makes the structure to be examined transparent, for example in dibasic ester (DBE).
  • DBE dibasic ester
  • the surface of the clarification medium 70 has no waves due to lack of excitation, it is shown wavy here in order to make it recognizable as the surface of a liquid.
  • a thin lens 72 is generated in the clarifying medium 70, which illuminates only a thin layer of the structure to be observed 80, so that fluorescence is excited only within this thin layer.
  • the thin lens 72 is shown without hatching, but of course also contains the clarification medium 70th
  • the objective 20 has a plurality of lenses 21, 22, 23 in a tube 24.
  • the tube 24 of the objective 20 has, at its upper end or the downstream of the microscope tube 50 of the microscope 10, a thread 26 which is suitable for fastening the objective 20 by screwing it into a corresponding thread 56 on the observer. Jektiv 20 facing the end of the microscope tube 50 of the microscope 10 is provided.
  • the objective 20 is intended and designed for a very specific application.
  • the lens for use in air or for use with an immersion medium having a predetermined refractive index is provided and formed with a dip cap 30 (also called an immersion cap) or without a dip cap.
  • the lens 20 is optimized. That is, the lens 20, all of its lenses 21, 22, 23, their materials, thicknesses, surface curvatures, arrangement and their pitches are calculated and optimized so that the lens 20 is at the intended use and at a predetermined wavelength or within a given wavelength predetermined wavelength range has minimal aberrations or approximately no aberrations and thus the maximum possible imaging power and resolution.
  • the objective 20 is used differently than intended, for example, with an immersion medium instead of in air, with a different than the intended immersion medium or with a dipping cap instead of without
  • Dive cap it has aberrations. These aberrations include spherical and chromatic aberration, coma, barrel and / or pincushion distortion.
  • the deviation of the refractive index from the predetermined refractive index results in one or more aberrations.
  • a correction device 40 is arranged between the objective 20 and the microscope tube 50 of the microscope 10.
  • the correction device 40 has a plurality of lenses 41, 42 in a tube 44.
  • Each of the lenses 41, 42 may be rigidly or movably disposed in the tube 44.
  • the correction device 40 has only one lens or two or three or more lenses or lens groups, wherein a plurality of lenses can be cemented together.
  • the lenses or lens groups may each be achromatic or apochromatic or formed.
  • One or more lenses may comprise or be made of calcium fluoride or fluorite.
  • Several lenses 41, 42 may form a lens group, for example, be cemented together.
  • the tube 44 of the correction device 40 has, at its end facing the objective 20, a thread 48 corresponding to the thread 26 on the objective 20.
  • the tube 44 of the correction device 40 has, and at its end facing the microscope tube 50, a thread 49 corresponding to the thread 56 on the microscope tube 50.
  • the tube 44 of the correction device 40 is connected on one side by the threads 48, 26 to the objective 20 and on the other side by the threads 49, 56 to the microscope tube 50.
  • In the intended configuration are (in particular annular) end faces on the tube 44 of the correction device 40 and the lens 20 to each other. Furthermore, (in particular annular) end faces abut each other on the tube 44 of the correction device 40 and on the microscope tube 50.
  • the connection between lens 20, correction device 40 and microscope tube 50 are each rigid, but solvable.
  • the already mentioned dipping cap 30 is arranged on the microscope 10.
  • the dipping cap 30 comprises a window component 31 and a tube 33, in whose lower or the structure 80 to be observed and the end remote from the microscope tube 50, the window component 31 is inserted.
  • the connection between the window component 31 and the tube 33 of the immersion cap is designed to be liquid-tight, so that no clarification medium 70 can penetrate into the immersion cap 30 and reach the objective 20.
  • sealing ring For liquid-tight connection of the window component 31 with the edge of the tube 33 is in particular a not shown in Figure 1 sealing ring intended.
  • This sealing ring has a material which is as chemically inert as possible or, above all, is not chemically modified by the intended clarification medium 70, which is often chemically reactive.
  • the sealing ring can be pressed, for example, by a screw ring, between a radially inwardly projecting lip or a radially inwardly projecting collar on the edge of the tube 33 and the window component in order to develop its sealing effect.
  • the tube 33 of the dipping cap 30 can be connected directly to the correction device 40 directly by a thread, a clamping connection, a latching connection or in another way positively, positively and / or materially, but in particular non-destructively detachable.
  • the dipping cap 30 in the illustrated example further includes a fastening ring 34 which is rigidly but in particular releasably connected to the correction device 40, for example, as indicated in Figure 1 positively in the form of a latching connection.
  • the fastening ring 34 is connected to the tube 33 via a pair of corresponding threads 35. Due to the thread 35, rotation of the tube 33 relative to the attachment ring 34 is accompanied by an axial translational movement.
  • the tube 33 and thus also the window component 31 can be displaced parallel to the optical axis of the microscope 10.
  • the dipping cap 30 can be connected to the objective 20 or to the microscope tube 50 in a departure from the illustration in FIG.
  • the correction device 40 is provided and designed to correct aberrations that result from a use of the objective 20 that is not intended by the manufacturer of the objective 20.
  • the correction effect can be achieved by the correction device 40 alone, in particular if the objective 20 is intended for use with a dip cap whose properties correspond to those of the dip cap 30 used here, or if the objective 20 is intended for use without a dipping cap and deviating 1 is used without the dipping cap 30, for example in the case of a water immersion objective.
  • the correction effect can be generated by the combination of the correction device 40 and the dipping cap 30, wherein both the correction device 40 and the dipping cap 30 contribute to the correction. In this case, the correction device 40 and the dipping cap 30 form a correction system.
  • the correction effect can be set or adjusted to an actual use within a predetermined range by suitable positioning of the window component 31.
  • suitable positioning of the window component 31 For example, by adjusting or positioning the window component 31, an adaptation to the exact refractive index of the clarification medium 70 can take place.
  • a scale 36 and a pointer or other markings may be provided on the tube 33 and on the mounting ring 34 of the dipping cap 30, opposite one another, by means of which one or more predetermined positions for the treatment media 70 are marked with predetermined refractive indices.
  • window component 31 of the dipping cap 30 can be moved relative to the objective as illustrated with reference to FIG. 1, an adaptation of the correction effect to different objectives can also be possible by suitable positioning of the window component 31.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a section through another microscope 10, which in some features, properties and functions may be similar to the variants illustrated with reference to FIG. 1 or those already described.
  • the microscope 10 shown in FIG. 2 differs from the microscope illustrated with reference to FIG. 1, inter alia, in that an eyepiece 60 is provided at the upper or downstream end of the microscope tube 50. Between the lens 20 and the eyepiece 60th the beam path is not quite parallel, but there is a real intermediate image close to the eyepiece 60 before.
  • the tube lens 58 and the image sensor 59 can be replaced by an eyepiece 60, as indicated in FIG.
  • the correction device 40 described below can also be arranged in an afocal and parallel beam path of the microscope 10 in the example illustrated with reference to FIG.
  • the eyepiece 60 indicated in FIG. 2 is replaced by a tube lens and an image sensor, as indicated in FIG.
  • the microscope 10 shown in FIG. 2 differs from that shown in FIG. 1 further in the design and arrangement of the correction device 40.
  • the correction device 40 does not constitute a mechanical connection between the objective 20 and the microscope tube 50 and Microscope tube 50 are rather - especially as provided by the manufacturer or manufacturers - directly connected to each other, for example by corresponding threads 26, 56th
  • the correction device 40 is placed on the objective 20 within the microscope tube 50 and inserted into the tube 24 of the objective 20.
  • the correction device 40 is positively held in a predetermined position.
  • the correction device 40 can be held in a form-fitting, force-fitting or material-locking manner on the objective 20 and / or on the microscope tube independently of the direction of gravity.
  • the correction device 40 comprises an adjusting ring 45, which is connected to the tube 44 by a pair of corresponding threads 46 on the adjusting ring 45 and on the tube 44.
  • the adjusting ring 45 has a larger diameter than the tube 44, so it is like a collar radially outward over and lies on the Microscope tube 50 facing edge of the lens 20. Due to the pair of corresponding threads 46, a rotation of the adjusting ring 45 relative to the tube 44 is accompanied by a translatory relative movement. Therefore, by rotation of the adjusting ring 45 relative to the tube 44, the position of the tube 44 and thus the position of the lenses 41, 42 of the correction device 40 in the direction parallel to the optical axis of the microscope 10 are moved. This allows a change and adjustment of the correction effect of the correction device 40.
  • the correction device 40 may comprise one or more lenses which are directly or indirectly rigidly connected to the adjustment ring 45.
  • rotation of the adjusting ring 45 relative to the tube 44 causes movement of lenses or lens groups relative to one another.
  • On the tube 44 and on the adjusting ring 45 can be arranged opposite one another markings, in particular a scale and a pointer, which facilitate setting a desired correction effect - for example, a clarifying medium 70 with a specific refractive index or for a particular lens 20.
  • one or more lenses 41, 42 can be displaceable relative to the tube 44 of the correction device 40 in order to change the correction effect of the correction device 40.
  • This can be made possible by corresponding threads.
  • the correction device 40 may be designed such that a change in the correction effect is also possible if the correction device is installed in the microscope 10, that is to say the objective 20 and the microscope tube 50 are connected to one another.
  • the example shown in Figure 2 differs from that shown with reference to Figure 1 further characterized in that the tube 33 of the dip cap 30 not with the Korrekturein device 40, but with the lens 20th connected is. Similar to the example shown with reference to FIG. 1, the tube 33 of the dipping cap 30 is connected to the objective 20 by a fastening ring 34, and by rotation of the tube 33 relative to the fastening ring 34, the window component 31 can be displaced parallel to the optical axis of the microscope 10 become.
  • the dipping cap 30 can be connected to the correction device 40 or to the microscope tube 50, both rigidly and displaceably.
  • FIG. 3 shows a schematic axonometric sectional illustration of a correction device 40, which in some features, properties and functions of the correction device is similar to the microscope illustrated with reference to FIG. The following describes features, properties and functions in which the correction device shown in FIG. 3 differs from that of FIG.
  • the sectional plane of FIG. 3 contains the optical axis of the correction device 40
  • the correction device 40 shown in FIG. 3 has a greater length than indicated in the examples illustrated with reference to FIGS. 1 and 2. This length can be greater than its diameter and in particular be several cm.
  • the correction device shown in FIG. 3 has three lenses 41, 42, 43 in two lens groups spaced apart from one another. Two lenses 42, 43 are cemented together.
  • the second lens 42 and the third lens 43 can not be cemented together and, in particular, be spaced from each other or only a single lens can be provided instead of the lens group from the second lens 42 and the third lens 43.
  • more than three lenses or only one lens can be provided.
  • Means for fixing the lenses 41, 42, 43 in the tube 44 and for holding the lenses 41, 42, 43 at the intended positions and at the provided intervals may correspond to those known from conventional optical devices.
  • an automatic Tables centering of the lenses can be achieved when the lenses are used.

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Abstract

The invention relates to a correction device (40) for a microscope objective (20), which microscope objective is intended and designed for a first predetermined immersion medium or for use in air, for correcting an imaging error of the objective (20) that is present during use with a second predetermined immersion medium. Said correction device (4) comprises a lens (41, 42) and a tube (44), in which the lens (41, 42) is retained, wherein the tube (44) can be connected to the microscope (10). The correction device (40) is intended and designed to be arranged immediately downstream of the lens (20) with respect to light or in the afocal or parallel beam path of a microscope (10).

Description

Modulares Mikroskopobjektiv für Immersionsmedium  Modular microscope objective for immersion medium
Die vorliegende Erfindung ist auf die Verwendung eines Mikroskopobjektivs für ein Immersionsmedium, für das das Mikroskopobjektiv ursprünglich nicht vorgesehen ist, bezogen. The present invention relates to the use of a microscope objective for an immersion medium for which the microscope objective was not originally intended.
Wenn ein Mikroskopobjektiv nicht in Luft, sondern in einem Immersionsmedium betrieben wird, muss es für den Brechungsindex des betreffenden Mediums optisch angepasst sein. Dies wird für Wasser mit dem Brechungsindex n = 1,33 oder Immersionsöl mit dem Brechungsindex n = 1,515 durch entsprechende Berechnung des Objektivs erreicht. Geringe Abweichungen vom Brechungsindex können bei speziellen Objektiven durch Korrekturringe ausgeglichen werden. If a microscope objective is operated not in air but in an immersion medium, it must be optically adapted to the refractive index of the medium in question. This is achieved for water with the refractive index n = 1.33 or immersion oil with the refractive index n = 1.515 by appropriate calculation of the objective. Small deviations from the refractive index can be compensated by special rings for corrective lenses.
Es gibt jedoch keinerlei Objektive für höhere Brechungsindizes. Beispielsweise wird bei der Mikroskopie geklärter Präparate häufig ein Klärmedium verwendet, das einen Brechungsindex n = 1,45 oder n = 1,56 aufweist und durch Kontakt mit der Lichteintrittsfläche des Mikroskops gleichzeitig Immersionsmedium ist. Ein Objektiv, das für ein Immersionsmedium mit einem bestimmten Brechungsindex - beispielsweise n = 1,33 - vorgesehen und berechnet ist, weist bei Verwendung mit einem Immersions- bzw. Klärmedium mit einem davon abweichenden Brechungsindex - beispielsweise n = 1,45 oder n = 1,56 - Abbildungsfehler auf, insbesondere sphärische Aberrationen. However, there are no lenses for higher refractive indices. For example, the microscopy of clarified preparations often uses a clarification medium which has a refractive index n = 1.45 or n = 1.56 and is simultaneously immersion medium by contact with the light entry surface of the microscope. An objective intended and calculated for an immersion medium having a specific refractive index, for example n = 1.33, when used with an immersion or clarification medium has a different refractive index, for example n = 1.45 or n = 1 , 56 - aberrations, in particular spherical aberrations.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Mikroskopie auch mit Immersionsmedien mit Brechungsindizes zu ermöglichen, für die bislang keine Objektive verfügbar sind. An object of the present invention is to enable microscopy also with immersion media with refractive indices for which no lenses are available so far.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. This object is solved by the subject matters of the independent claims.
Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Further developments are specified in the dependent claims.
Eine Korrektureinrichtung für ein Mikroskop-Objektiv, das für ein erstes vorbestimmtes Immersionsmedium oder für eine Verwendung in Luft vorgesehen und ausgebildet ist, zur Korrektur eines bei Verwendung mit einem zweiten vorbestimmten Immersionsmedium vorliegenden Abbil- dungsfehlers des Objektivs, umfasst eine Linse, und einen Tubus, in dem die Linse gehalten ist, wobei der Tubus mit dem Mikroskop verbindbar ist, und wobei die Korrektureinrichtung zur Anordnung unmittelbar lichtstrom- abwärts des Objektivs oder im afokalen oder parallelen Strahlengang eines Mikroskops vorgesehen und ausgebildet ist. A correction device for a microscope objective, which is provided and designed for a first predetermined immersion medium or for use in air, for correcting an image present when used with a second predetermined immersion medium. tion error of the lens, comprising a lens, and a tube in which the lens is held, wherein the tube is connectable to the microscope, and wherein the correction means for arrangement immediately downstream lunstower of the lens or in the afocal or parallel beam path of a microscope provided and is trained.
Die Korrektureinrichtung kann ausgebildet sein zur Korrektur von einem oder mehreren Abbildungsfehlern, die durch eine vom Hersteller des Objektivs nicht vorgesehene Verwendung, insbesondere durch eine Verwendung mit einem Immersionsmedium mit einem nicht vorgesehenen Brechungsindex, herrühren. Die Korrektureinrichtung ist insbesondere aufgrund der Brennweiten, der Materialien, der Dicken, der Oberflächenkrümmungen und der Anordnung der Linse oder mehrerer Linsen zur Korrektur einer sphärischen und/oder chromatischen Aberration, einer tonnen- und/oder kissenförmigen Verzeichnung und/oder einer Koma ausgebildet. Durch die Korrektureinrichtung kann eine Abbildung von Punkten in beugungsbegrenzte Punkte bzw. Flächen in der Bildebene des Mikroskops ermöglicht werden. The correction device can be designed to correct one or more aberrations resulting from use not intended by the manufacturer of the objective, in particular by use with an immersion medium with an unintentional refractive index. The correction device is designed, in particular, on the basis of the focal lengths, the materials, the thicknesses, the surface curvatures and the arrangement of the lens or several lenses for correcting a spherical and / or chromatic aberration, a barrel and / or pincushion distortion and / or a coma. By the correction device, an image of points in diffraction-limited points or areas in the image plane of the microscope can be made possible.
Die Korrektureinrichtung kann eine Linse oder mehrere Linsen in einer o- der mehreren Linsengruppen umfassen, die jeweils unmittelbar im Tubus gefasst oder anderweitig mit ihm verbunden oder mittelbar mit dem Tubus verbunden sein können. Ein Beispiel einer Korrektureinrichtung umfasst drei Linsen, die entweder achromatisch sind oder ausschließlich aus Fluoritglas oder einem anderen Material mit geringer Dispersion bestehen. Ein anderes Beispiel einer Korrektureinrichtung umfasst lediglich eine Linse, die aus Fluoritglas oder einem anderen Material mit geringer Dispersion besteht. Die Korrektureinrichtung kann eine oder mehrere einfache oder achromatische Linsen oder Linsengruppen oder Linsen oder Linsengruppen aus Fluoritglas und eine oder mehrere asphärische Linsen umfassen. The correction device may comprise one or more lenses in one or more lens groups, each of which may be directly grasped or otherwise connected to the tube or indirectly connected to the tube. An example of a correction device comprises three lenses which are either achromatic or consist exclusively of fluorite glass or another material with low dispersion. Another example of a correction device comprises only a lens made of fluorite glass or other low dispersion material. The correction device may comprise one or more fluorite glass single or achromatic or lens groups or lenses or lens groups and one or more aspheric lenses.
Der Tubus ist insbesondere starr, aber lösbar mit dem Mikroskop verbindbar, beispielsweise durch Formschluss, Kraftschluss oder Stoffschluss. Der Tubus weist insbesondere Stahl, Messing, ein anderes Metall oder ein anderes starres Material auf. The tube is in particular rigid, but releasably connectable to the microscope, for example by positive engagement, adhesion or material bond. In particular, the tube comprises steel, brass, another metal or another rigid material.
Die Anordnung unmittelbar lichtstromabwärts des Objektivs bzw. in Ausbreitungsrichtung des Lichts hinter dem Objektiv bzw. dem Objektiv un- mittelbar nachgeschaltet bedeutet bei herkömmlichen Mikroskopen in der Regel eine Anordnung im sogenannten parallelen Strahlengang. The arrangement immediately downstream of the lens or in the direction of propagation of the light behind the objective or lens. indirectly downstream means in conventional microscopes usually an arrangement in the so-called parallel beam path.
Die Verwendung eines vorhandenen Objektivs für Luft oder ein bestimmtes Immersionsmedium zusammen mit der Korrektureinrichtung kann eine kostengünstige Alternative zur Neuberechnung und Herstellung eines für ein anderes Immersionsmedium mit einem anderen Brechungsindex geeigneten Objektivs darstellen. The use of an existing lens for air or a particular immersion medium along with the corrector may be a cost effective alternative to recalculating and producing a lens suitable for another different refractive index immersion medium.
Einer Korrektureinrichtung, wie sie hier beschrieben ist, weist insbesondere ausschließlich feststehende Linsen auf. A correction device, as described here, has in particular exclusively stationary lenses.
Mit ausschließlich feststehenden bzw. nicht bewegbaren Linsen ist die Korrektureinrichtung insbesondere für ein vorbestimmtes Objektiv vorgesehen und ausgebildet, um dessen bei Verwendung eines vorbestimmten Klärmediums vorliegende Abbildungsfehler zu korrigieren. With exclusively fixed or non-movable lenses, the correction device is provided in particular for a predetermined objective and is designed to correct its aberration when using a predetermined clarification medium.
Bei einer Korrektureinrichtung, wie sie hier beschrieben ist, ist insbesondere die Linse gegenüber dem Tubus verschiebbar ist, um eine Anpassung der Korrekturwirkung an den Brechungsindex eines verwendeten Immersionsmediums oder an mehrere Objektive zu ermöglichen. In the case of a correction device as described here, in particular the lens can be displaced relative to the tube in order to allow adaptation of the correction effect to the refractive index of an immersion medium used or to a plurality of objectives.
Eine Anpassbarkeit der Korrekturwirkung durch eine Bewegbarkeit von einer oder mehreren Linsen der Korrektureinrichtung relativ zu einander und/oder relativ zum Tubus kann eine Verwendung der Korrektureinrichtung für mehrere verschiedene Klärmedien mit unterschiedlichen Brechungsindizes und/oder für mehrere verschiedene Objektive ermöglichen. Adaptability of the correction effect by a mobility of one or more lenses of the correction device relative to each other and / or relative to the tube may allow the correction device to be used for a plurality of different clarification media having different refractive indices and / or for a plurality of different objectives.
Eine Korrektureinrichtung, wie sie hier beschrieben ist, umfasst insbesondere ferner einen Stellring oder eine anderen Betätigungseinrichtung zur manuellen Verschiebung der verschiebbaren Linse. In particular, a correction device as described here further comprises a positioning ring or another actuating device for manually displacing the displaceable lens.
Eine Korrektureinrichtung, wie sie hier beschrieben ist, ist insbesondere zur Anordnung zwischen Objektiv und Mikroskoptubus eines Mikroskops vorgesehen und ausgebildet. A correction device, as described here, is provided and configured in particular for the arrangement between the objective and the microscope tube of a microscope.
Einer Korrektureinrichtung, wie sie hier beschrieben ist, umfasst insbesondere eine erste Befestigungseinrichtung zur Befestigung eines Objektivs an der Korrektureinrichtung und eine zweite Befestigungseinrichtung zur Verbindung der Korrektureinrichtung mit einem Mikroskoptubus eines Mikroskops. A correction device, as described here, comprises in particular a first fastening device for fastening a lens to the correction device and a second fastening device for connecting the correction device with a microscope tube of a microscope.
Die Befestigungseinrichtungen sind insbesondere an entgegengesetzten bzw. von einander abgewandten Enden der Korrektureinrichtung angeordnet. Die Befestigungseinrichtungen sind insbesondere jeweils zur starren, aber lösbaren Verbindung mit einem Mikroskoptubus bzw. mit einem Objektiv vorgesehen und ausgebildet, beispielsweise mittels einer formschlüssigen, kraftschlüssigen oder stoffschlüssigen Verbindung. The fastening devices are arranged in particular at opposite or mutually remote ends of the correction device. The fastening devices are each provided in particular for rigid but detachable connection with a microscope tube or with a lens and designed, for example by means of a positive, non-positive or cohesive connection.
Eine Korrektureinrichtung, wie sie hier beschrieben ist, ist insbesondere zur Verwendung mit einem Objektiv mit einer Brennweite von mindestens 4 mm vorgesehen und ausgebildet. A correction device, as described here, is provided and designed in particular for use with a lens with a focal length of at least 4 mm.
Die Korrektureinrichtung ist insbesondere zur Verwendung mit einem langbrennweitigen Objektiv mit einer Brennweite im Bereich von 6 mm bis 20 mm oder im Bereich von 8 mm bis 20 mm oder im Bereich von 10 mm bis 14 mm vorgesehen, das beispielsweise zur Materialmikroskopie vorgesehen sein kann. The correction device is intended in particular for use with a long-focal-length objective with a focal length in the range of 6 mm to 20 mm or in the range of 8 mm to 20 mm or in the range of 10 mm to 14 mm, which may be provided for example for material microscopy.
Einer Korrektureinrichtung, wie sie hier beschrieben ist, ist insbesondere zur Verwendung mit einem vorbestimmten Objektiv und zur Korrektur von dessen Abbildungsfehler bei Verwendung mit einem Immersionsmedium mit einem vorbestimmten Brechungsindex vorgesehen und ausgebildet. A correction device as described herein is particularly intended and configured for use with a predetermined objective and for correcting its aberration when used with an immersion medium having a predetermined refractive index.
Einer Korrektureinrichtung, wie sie hier beschrieben ist, ist insbesondere zur Verwendung mit einem vorbestimmten Wasserimmersionsobjektiv und zur Korrektur von einem oder mehreren Abbildungsfehlern des Wasserimmersionsobjektivs bei Verwendung mit einem Immersionsmedium mit einem vom Brechungsindex von Wasser abweichenden vorbestimmten Brechungsindex vorgesehen und ausgebildet. A correcting device as described herein is particularly intended and adapted for use with a predetermined water immersion objective and for correcting one or more aberrations of the water immersion objective when used with an immersion medium having a refractive index different from the refractive index of water.
Ein Wasserimmersionsobjektiv ist ein Objektiv, das zur Verwendung mit Wasser als Immersionsmedium vorgesehen und ausgebildet ist. Die Korrektureinrichtung ist insbesondere zur Verwendung eines Wasserimmersionsobjektivs oder eines anderen Objektivs mit einem Klärmedium mit einem Brechungsindex von n = 1,45 vorgesehen und ausgebildet. Ein Klärmedium mit diesem Brechungsindex wird beispielsweise bei dem als CLARITY bekannten Verfahren verwendet. A water immersion objective is a lens designed and constructed for use with water as the immersion medium. The correction device is provided and designed in particular for use of a water immersion objective or another lens with a clarification medium with a refractive index of n = 1.45. One Clearing medium with this refractive index is used, for example, in the method known as CLARITY.
Bei einer Korrektureinrichtung, wie sie hier beschrieben ist, ist die Linse (41, 42) insbesondere einseitig vergütet. In a correction device, as described here, the lens (41, 42) is particularly coated on one side.
Eine Korrektureinrichtung, wie sie hier beschrieben ist, ist insbesondere für die Verwendung in der Lichtscheiben-Mikroskopie vorgesehen und ausgebildet. A correction device, as described here, is provided and designed in particular for use in optical disc microscopy.
Ein Korrektursystem für ein Mikroskop-Objektiv, das für ein erstes vorbestimmtes Immersionsmedium oder für eine Verwendung in Luft vorgesehen und ausgebildet ist, zur Korrektur eines bei Verwendung mit einem zweiten vorbestimmten Immersionsmedium vorliegenden Abbildungsfehlers des Objektivs, umfasst eine Korrektureinrichtung, wie sie hier beschrieben ist, und eine Tauchkappe mit einem transparenten Fensterbauteil und einem Tubus, in dem der Rand des Fensterbauteils gefasst ist, wobei die Korrektureinrichtung und die Tauchkappe aufeinander abgestimmt sind. A correction system for a microscope objective intended and adapted for a first predetermined immersion medium or for use in air for correcting a aberration of the objective in use with a second predetermined immersion medium comprises a correction device as described herein, and a dipping cap with a transparent window component and a tube in which the edge of the window component is grasped, the correction device and the dipping cap being matched to one another.
Ein Korrektursystem für ein Mikroskop-Objektiv, das für ein erstes vorbestimmtes Immersionsmedium oder für eine Verwendung in Luft vorgesehen und ausgebildet ist, zur Korrektur eines bei Verwendung mit einem zweiten vorbestimmten Immersionsmedium vorliegenden Abbildungsfehlers des Objektivs, umfasst eine Korrektureinrichtung, wie sie hier beschrieben ist, und einen Tubus. A correction system for a microscope objective intended and adapted for a first predetermined immersion medium or for use in air for correcting a aberration of the objective in use with a second predetermined immersion medium comprises a correction device as described herein, and a tube.
Der Tubus ist insbesondere ein Mikroskoptubus mit einer Tubuslinse an einem von einem zu betrachtenden Objekt abzuwendenden und einem Bildsensor zugewandten Ende, wobei die Korrektureinrichtung für eine Anordnung am von der Tubuslinse abgewandten und einem zu betrachtenden Objekt zuzuwendenden Ende des Mikroskoptubus vorgesehen und ausgebildet ist. The tube is in particular a microscope tube with a tube lens on an end facing away from an object to be viewed and an image sensor end, wherein the correction means for an arrangement on the side facing away from the tube lens and facing an object to be viewed end of the microscope tube is provided and formed.
Eine Tauchkappe für ein Objektiv eines Mikroskops umfasst ein transparentes Fensterbauteil, einen Tubus, in dem der Rand des Fensterbauteils flüssigkeitsdicht gefasst ist, und eine VerStelleinrichtung, die eine Ver- Schiebung des Fensterbauteils in einer Richtung parallel zur optischen Achse eines mit der Tauchkappe verbundenen Mikroskops ermöglicht. A dipping cap for a lens of a microscope comprises a transparent window component, a tube in which the edge of the window component is grasped in a liquid-tight manner, and an adjusting device, which has a connection. Shifting of the window component in a direction parallel to the optical axis of a microscope connected to the dive cap allows.
Der Rand des Fensterbauteils ist insbesondere flüssigkeitsdicht im Tubus der Tauchkappe gefasst, so dass keine Flüssigkeit zwischen dem Fensterbauteil und dem Tubus eindringen kann. Zur flüssigkeitsdichten Fassung des Fensterbauteils im Tubus der Tauchkappe kann ein Dichtungsring durch einen Schraubring oder auf andere Weise zwischen dem Fensterbauteil und dem Rand des Tubus der Tauchkappe verpresst sein. Der Dichtungsring weist insbesondere ein chemisch inertes Material auf, das vor allem durch das vorgesehene Klärmedium oder die vorgesehenen Klärmedien nicht angegriffen bzw. chemisch verändert wird. Eine Verwendung eines Dichtungsrings hat beispielsweise gegenüber einer ebenfalls verwendbaren Verklebung des Fensterbauteils mit dem Tubus der Tauchkappe den Vorteil, dass das Fensterbauteil nach Beschädigung (beispielsweise durch Aufsetzen auf das Präparat) ausgetauscht werden kann. The edge of the window component is in particular liquid-tightly held in the tube of the dip cap, so that no liquid can penetrate between the window component and the tube. For the liquid-tight version of the window component in the tube of the dipping cap, a sealing ring can be pressed by a screw ring or in some other way between the window component and the edge of the tube of the dipping cap. In particular, the sealing ring has a chemically inert material, which is not attacked or chemically modified by the intended clarification medium or the intended clarification media. A use of a sealing ring has, for example, over an equally usable bonding of the window component with the tube of the dip cap the advantage that the window component after damage (for example, by placing on the preparation) can be replaced.
Die Korrektureinrichtung und die Tauchkappe sind insbesondere hinsichtlich des Brechungsindex, der Position, der Dicke und ggf. der Krümmung des Fensterbauteils aufeinander abgestimmt. The correction device and the dipping cap are matched to one another, in particular with regard to the refractive index, the position, the thickness and possibly the curvature of the window component.
Die Verschiebung des Fensterbauteils kann mit einer Rotation einher gehen. Die Versteileinrichtung umfasst insbesondere ein Gewinde, das eine Rotationsbewegung mit einer linearen Verschiebung des Fensterbauteils koppelt. The displacement of the window component can be accompanied by a rotation. The adjusting device in particular comprises a thread which couples a rotational movement with a linear displacement of the window component.
Die Verschiebung des Fensterbauteils kann eine Anpassung des Objektivs und der Korrektureinrichtung an ein Immersionsmedium, insbesondere eine Korrektur eines vom Brechungsindex des verwendeten Immersionsmediums abhängigen Abbildungsfehlers ermöglichen. The displacement of the window component can allow an adaptation of the objective and the correction device to an immersion medium, in particular a correction of an aberration dependent on the refractive index of the immersion medium used.
Ein Korrektursystem umfasst eine Korrektureinrichtung, wie sie hier beschrieben ist, und eine Tauchkappe, wie sie hier beschrieben ist. A correction system includes a correction device as described herein and a dipping cap as described herein.
Bei einem Korrektursystem, wie es hier beschrieben ist, umfasst die Tauchkappe insbesondere ferner eine Verstelleinrichtung, die eine Verschiebung des Fensterbauteils in einer Richtung parallel zur optischen Achse eines mit der Tauchkappe verbundenen Mikroskops ermöglicht, Die Verstelleinrichtung umfasst insbesondere ein Paar korrespondierender und ineinander greifender Gewinde, die nicht gleichzeitig zur Befestigung der Tauchkappe am Objektiv vorgesehen sind und eine relative Rotationsbewegung in eine relative Translationsbewegung umsetzen. In a correction system, as described here, the dipping cap further comprises, in particular, an adjusting device which allows a displacement of the window component in a direction parallel to the optical axis of a microscope connected to the dipping cap, In particular, the adjusting device comprises a pair of corresponding and interlocking threads, which are not simultaneously provided for fastening the dipping cap to the objective and convert a relative rotational movement into a relative translational movement.
Ein Korrektursystem, wie es hier beschrieben ist, umfasst insbesondere ferner eine Markierung, mittels derer eine Einstellposition der VerStelleinrichtung für einen Brechungsindex oder für ein Immersionsmedium mit einem bestimmten Brechungsindex gekennzeichnet ist. In particular, a correction system as described here further comprises a marking by means of which a setting position of the adjusting device is characterized by a refractive index or by an immersion medium having a specific refractive index.
Die Markierung umfasst insbesondere ein oder mehrere alphanumerische Zeichen oder andere Symbole oder einen Zeiger. In particular, the tag comprises one or more alphanumeric characters or other symbols or a pointer.
Bei einem Korrektursystem, wie es hier beschrieben ist, umfasst weist das Fensterbauteil insbesondere Fluoritglas auf. In a correction system, as described here, the window component in particular comprises fluorite glass.
Alternativ kann das Korrektursystem eine Tauchkappe ohne Versteileinrichtung umfassen. In diesem Fall ist die Tauchkappe insbesondere - beispielsweise mittels eines Anschlags - so ausgebildet, dass das Fensterbauteils einen vorbestimmten Abstand von dem Objektiv, für das sie vorgesehen ist, aufweist. Alternatively, the correction system may include a dip-cap without adjusting means. In this case, the dipping cap is in particular - for example by means of a stop - formed so that the window member has a predetermined distance from the lens for which it is intended.
Ein Korrektursystem, wie es hier beschrieben ist, umfasst insbesondere ferner eine weitere Tauchkappe, die sich von der Tauchkappe hinsichtlich des vorgesehenen Abstands des Fensterbauteils vom Objektiv oder auf andere Weise unterscheidet, wobei die Tauchkappe und die weitere In particular, a correction system as described herein further includes a further dipping cap that differs from the dipping cap with respect to the intended spacing of the window component from the lens or otherwise, the dipping cap and others
Tauchkappe für die Verwendung mit unterschiedlichen Immersionsmedien mit unterschiedlichen vorbestimmten Brechungsindizes vorgesehen und ausgebildet sind. Dive cap for use with different immersion media with different predetermined refractive indices are provided and designed.
Ein Korrektursystem für ein Mikroskop-Objektiv, das für ein erstes vorbestimmtes Immersionsmedium oder für eine Verwendung in Luft vorgesehen und ausgebildet ist, zur Korrektur eines bei Verwendung mit einem zweiten vorbestimmten Immersionsmedium vorliegenden Abbildungsfehlers des Objektivs und zur Korrektur eines bei Verwendung mit einem dritten vorbestimmten Immersionsmedium vorliegenden Abbildungsfehlers des Objektivs, umfasst eine erste Tauchkappe für das zweite vorbestimm- te Immersionsmedium und eine zweite Tauchkappe für das dritte vorbestimmte Immersionsmedium. A correcting system for a microscope objective intended and adapted for a first predetermined immersion medium or for use in air, for correcting a aberration of the objective in use with a second predetermined immersion medium and correcting for use with a third predetermined immersion medium present aberration of the lens, comprises a first dip cap for the second predetermined te immersion medium and a second dip cap for the third predetermined immersion medium.
Das Korrektursystem kann ferner eine oder mehrere weitere Tauchkappen für Immersionsmedien mit einem oder mehreren anderen vorbestimmten Brechungsindizes aufweisen. The correction system may further include one or more other immersion caps for immersion media having one or more other predetermined refractive indices.
Die Tauchkappen sind insbesondere so ausgebildet, dass bei vorgesehener Verwendung das Fensterbauteil jeder Tauchkappe einen anderen vorbestimmten Abstand von dem Objektiv, für das das Korrektursystem vorgesehen und ausgebildet ist, aufweist. Die vorgesehene Verwendung um- fasst insbesondere die vollständig auf das Objektiv, für das das Korrektursystem vorgesehen und ausgebildet ist, aufgeschobene oder aufgeschraubte Anordnung der jeweiligen Tauchkappe. Dazu weist die Tauchkappe beispielsweise einen mechanischen Anschlag auf, der bei der vorgesehenen Verwendung am Objektiv anliegt. Alternativ oder zusätzlich zu unterschiedlichen Abständen der Fensterbauteile vom Objektiv können die Tauchkappen Fensterbauteile mit unterschiedlichen Dicken, aus unterschiedlichen Materialien und/oder mit unterschiedlich gekrümmten Oberflächen aufweisen. The immersion caps are in particular designed so that, when intended use, the window component of each dip cap has a different predetermined distance from the lens for which the correction system is provided and designed. The intended use encompasses, in particular, the arrangement of the respective immersion cap which is completely pushed onto the objective for which the correction system is provided and designed, or which has been screwed on or screwed on. For this purpose, the dive cap, for example, a mechanical stop, which abuts the intended use on the lens. Alternatively or in addition to different distances of the window components from the lens, the immersion caps can have window components with different thicknesses, made of different materials and / or with differently curved surfaces.
Ein Mikroskop umfasst eine Korrektureinrichtung, wie sie hier beschrieben ist, eine Tauchkappe, wie sie hier beschrieben ist, oder ein Korrektursystem, wie es hier beschrieben ist. A microscope includes a correction device as described herein, a dip-cap as described herein, or a correction system as described herein.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen : Embodiments will be explained in more detail with reference to the accompanying figures. Show it :
Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Mikroskops mit einer Figure 1 is a schematic sectional view of a microscope with a
Korrektureinrichtung;  Correction means;
Figur 2 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Mikroskops mit einer Korrektureinrichtung; Figure 2 is a schematic sectional view of another microscope with a correction device;
Figur 3 eine schematische axonometrische Schnittdarstellung einer Korrektureinrichtung. Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Schnitts durch ein Mikroskop 10 mit einem Objektiv 20 am unteren bzw. lichtstromaufwärts gelegenen Ende eines Mikroskoptubus 50. Die Schnittebene enthält die optische Achse des Mikroskops 10. Figure 3 is a schematic axonometric sectional view of a correction device. FIG. 1 shows a schematic representation of a section through a microscope 10 with an objective 20 at the lower or upstream end of a microscope tube 50. The sectional plane contains the optical axis of the microscope 10.
Das Mikroskop 10 weist an seinem oberen bzw. lichtstromabwärts gelegenen Ende des Mikroskoptubus 50 eine Tubuslinse 58 und einen Bildsensor 59 auf. Zwischen dem Objektiv 20 und der Tubuslinse 58 ist der Strahlengang afokal und parallel, d. h. ohne die Tubuslinse 58 würde ein Bild im Unendlichen erzeugt. Der Bildsensor liegt in der Fokalebene der Tubuslinse 58 und erzeugt ein scharfes Bild des vom Objektiv erzeugten (und im Unendlichen liegenden) Zwischenbilds auf dem Bildsensor 59. Der The microscope 10 has at its upper or downstream end of the microscope tube 50 a tube lens 58 and an image sensor 59. Between the lens 20 and the tube lens 58, the beam path is afocal and parallel, d. H. without the tube lens 58, an image would be generated at infinity. The image sensor is located in the focal plane of the tube lens 58 and produces a sharp image of the lens generated (and at infinity) intermediate image on the image sensor 59th Der
Bildsensor 59 erfasst das von der Tubuslinse 58 erzeugte Bild und erzeugt ein Bildsignal, das das erfasste Bild repräsentiert. Image sensor 59 detects the image generated by the tube lens 58 and generates an image signal representing the acquired image.
Das Mikroskop 10 ist insbesondere für die Lichtscheiben-Mikroskopie (auch als Lichtblatt-Mikroskopie bezeichnet; engl. : light-sheet microscopy) vorgesehen und ausgebildet, die beispielsweise zur dreidimensionalen Erfassung biologischer Proben verwendet wird. Die zu beobachtende Struktur 80 weist beispielsweise einen fluoreszierenden Farbstoff auf und ist in einem Klärmedium 70 angeordnet, das für das Fluoreszenzlicht des Farbstoffs transparent ist und die zu untersuchende Struktur transparent macht, beispielsweise in dibasischer Ester (DBE). Obwohl die Oberfläche des Klärmediums 70 mangels Anregung in der Regel keine Wellen aufweist, ist sie hier wellig dargestellt, um sie als Oberfläche einer Flüssigkeit erkennbar zu machen. Durch eine hier nicht dargestellte Einrichtung wird ein dünne Lichtscheibe 72 in dem Klärmedium 70 erzeugt, die nur eine dünne Schicht der zu beobachtenden Struktur 80 beleuchtet, so dass nur innerhalb diese dünnen Schicht Fluoreszenz angeregt wird. Die dünne Lichtscheibe 72 ist ohne Schraffur dargestellt, enthält aber natürlich ebenfalls das Klärmedium 70. The microscope 10 is provided and designed in particular for light-disk microscopy (also referred to as light-sheet microscopy), which is used, for example, for the three-dimensional detection of biological samples. The structure 80 to be observed has, for example, a fluorescent dye and is disposed in a clarification medium 70, which is transparent to the fluorescent light of the dye and makes the structure to be examined transparent, for example in dibasic ester (DBE). Although the surface of the clarification medium 70 has no waves due to lack of excitation, it is shown wavy here in order to make it recognizable as the surface of a liquid. By a device not shown here, a thin lens 72 is generated in the clarifying medium 70, which illuminates only a thin layer of the structure to be observed 80, so that fluorescence is excited only within this thin layer. The thin lens 72 is shown without hatching, but of course also contains the clarification medium 70th
Das Objektiv 20 weist mehrere Linsen 21, 22, 23 in einem Tubus 24 auf. Der Tubus 24 des Objektivs 20 weist an seinem oberen bzw. lichtstromabwärts gelegenen und dem Mikroskoptubus 50 des Mikroskops 10 zugewandten Ende ein Gewinde 26 auf, das zur Befestigung des Objektivs 20 durch Einschrauben in ein korrespondierendes Gewinde 56 am dem Ob- jektiv 20 zugewandten Ende des Mikroskoptubus 50 des Mikroskops 10 vorgesehen ist. The objective 20 has a plurality of lenses 21, 22, 23 in a tube 24. The tube 24 of the objective 20 has, at its upper end or the downstream of the microscope tube 50 of the microscope 10, a thread 26 which is suitable for fastening the objective 20 by screwing it into a corresponding thread 56 on the observer. Jektiv 20 facing the end of the microscope tube 50 of the microscope 10 is provided.
Das Objektiv 20 ist für eine ganz bestimmte Anwendung vorgesehen und ausgebildet. Beispielsweise ist das Objektiv zur Verwendung in Luft oder zur Verwendung mit einem Immersionsmedium mit einem vorbestimmten Brechungsindex mit einer Tauchkappe 30 (auch als Immersionskappe bezeichnet; engl. : immersion cap) oder ohne eine Tauchkappe vorgesehen und ausgebildet. Für die vorgesehene Verwendung ist das Objektiv 20 optimiert. Das bedeutet, dass das Objektiv 20, all seine Linsen 21, 22, 23, deren Materialien, Dicken, Oberflächenkrümmungen, Anordnung und ihre Abstände so berechnet und optimiert sind, dass das Objektiv 20 bei der vorgesehenen Verwendung und bei einer vorbestimmten Wellenlänge oder innerhalb eines vorbestimmten Wellenlängenbereichs minimale Abbildungsfehler bzw. näherungsweise keine Abbildungsfehler und damit die maximal mögliche Abbildungsleistung und Auflösung aufweist. Wenn das Objektiv 20 anders als vorgesehen verwendet wird, beispielsweise mit einem Immersionsmedium statt in Luft, mit einem anderen als dem vorgesehenen Immersionsmedium oder mit einer Tauchkappe statt ohne The objective 20 is intended and designed for a very specific application. For example, the lens for use in air or for use with an immersion medium having a predetermined refractive index is provided and formed with a dip cap 30 (also called an immersion cap) or without a dip cap. For the intended use, the lens 20 is optimized. That is, the lens 20, all of its lenses 21, 22, 23, their materials, thicknesses, surface curvatures, arrangement and their pitches are calculated and optimized so that the lens 20 is at the intended use and at a predetermined wavelength or within a given wavelength predetermined wavelength range has minimal aberrations or approximately no aberrations and thus the maximum possible imaging power and resolution. When the objective 20 is used differently than intended, for example, with an immersion medium instead of in air, with a different than the intended immersion medium or with a dipping cap instead of without
Tauchkappe, weist es Abbildungsfehler auf. Zu diesen Abbildungsfehlern zählen sphärische und chromatische Aberration, Koma, tonnen- und/oder kissenförmige Verzeichnungen. Dive cap, it has aberrations. These aberrations include spherical and chromatic aberration, coma, barrel and / or pincushion distortion.
Im Folgenden wird beispielhaft angenommen, dass das Objektiv 20 zur Verwendung mit einer Tauchkappe mit vorbestimmten Eigenschaften und einem bestimmten Immersionsmedium mit einem bestimmten Brechungsindex n =1,33 vorgesehen und ausgebildet ist. Das Objektiv 20 soll jedoch mit der Tauchkappe 30 und einem Klärmedium 70 mit einem Brechungsindex n = 1,45 verwendet werden. Die Abweichung des Brechungsindex vom vorbestimmten Brechungsindex hat einen oder mehrere Abbildungsfehler zur Folge. In the following it will be assumed, by way of example, that the objective 20 is intended and constructed for use with a dipping cap having predetermined properties and a certain immersion medium with a specific refractive index n = 1.33. However, the objective 20 should be used with the dipping cap 30 and a clearing medium 70 with a refractive index n = 1.45. The deviation of the refractive index from the predetermined refractive index results in one or more aberrations.
Um die Abbildungsfehler zu korrigieren, ist eine Korrektureinrichtung 40 zwischen dem Objektiv 20 und dem Mikroskoptubus 50 des Mikroskops 10 angeordnet. Die Korrektureinrichtung 40 weist mehrere Linsen 41, 42 in einem Tubus 44 auf. Jede der Linsen 41, 42 kann starr oder bewegbar in dem Tubus 44 angeordnet sein. Abweichend von der Darstellung in Figur 1 weist die Korrektureinrichtung 40 insbesondere nur eine Linse oder zwei oder drei oder mehr Linsen oder Linsengruppen auf, wobei mehrere Linsen miteinander verkittet sein können. Die Linsen oder Linsengruppen können jeweils achromatisch oder apochromatisch oder ausgebildet sein. Eine o- der mehrere Linsen können Calciumfluorid oder Fluorit aufweisen oder daraus gefertigt sein. Mehrere Linsen 41, 42 können eine Linsengruppe bilden, beispielsweise miteinander verkittet sein. In order to correct the aberrations, a correction device 40 is arranged between the objective 20 and the microscope tube 50 of the microscope 10. The correction device 40 has a plurality of lenses 41, 42 in a tube 44. Each of the lenses 41, 42 may be rigidly or movably disposed in the tube 44. Deviating from the illustration in FIG. 1 For example, the correction device 40 has only one lens or two or three or more lenses or lens groups, wherein a plurality of lenses can be cemented together. The lenses or lens groups may each be achromatic or apochromatic or formed. One or more lenses may comprise or be made of calcium fluoride or fluorite. Several lenses 41, 42 may form a lens group, for example, be cemented together.
Der Tubus 44 der Korrektureinrichtung 40 weist an seinem dem Objektiv 20 zugewandten Ende ein zum Gewinde 26 am Objektiv 20 korrespondierendes Gewinde 48 auf. Der Tubus 44 der Korrektureinrichtung 40 weist und an seinem dem Mikroskoptubus 50 zugewandten Ende eine zum Gewinde 56 am Mikroskoptubus 50 korrespondierendes Gewinde 49 auf. Bei der in Figur 1 dargestellten Konfiguration ist der Tubus 44 der Korrektureinrichtung 40 einerseits durch die Gewinde 48, 26 mit dem Objektiv 20 und andererseits durch die Gewinde 49, 56 mit dem Mikroskoptubus 50 verbunden. Bei der vorgesehenen Konfiguration liegen (insbesondere kreisringförmige) Stirnflächen am Tubus 44 der Korrektureinrichtung 40 und am Objektiv 20 aneinander an. Ferner liegen (insbesondere kreisringförmige) Stirnflächen am Tubus 44 der Korrektureinrichtung 40 und am Mikroskoptubus 50 aneinander an. Dadurch sind die relativen Positionen von Objektiv 20, Korrektureinrichtung 40 und Mikroskoptubus 50 formschlüssig eindeutig definiert. Damit sind die Verbindung zwischen Objektiv 20, Korrektureinrichtung 40 und Mikroskoptubus 50 jeweils starr, aber lösbar. The tube 44 of the correction device 40 has, at its end facing the objective 20, a thread 48 corresponding to the thread 26 on the objective 20. The tube 44 of the correction device 40 has, and at its end facing the microscope tube 50, a thread 49 corresponding to the thread 56 on the microscope tube 50. In the configuration shown in FIG. 1, the tube 44 of the correction device 40 is connected on one side by the threads 48, 26 to the objective 20 and on the other side by the threads 49, 56 to the microscope tube 50. In the intended configuration are (in particular annular) end faces on the tube 44 of the correction device 40 and the lens 20 to each other. Furthermore, (in particular annular) end faces abut each other on the tube 44 of the correction device 40 and on the microscope tube 50. As a result, the relative positions of lens 20, correction device 40 and microscope tube 50 are defined clearly in a form-fitting manner. Thus, the connection between lens 20, correction device 40 and microscope tube 50 are each rigid, but solvable.
Ferner ist am Mikroskop 10 die bereits erwähnte Tauchkappe 30 angeordnet. Die Tauchkappe 30 umfasst ein Fensterbauteil 31 und einen Tubus 33, in dessen unteres bzw. der zu beobachtenden Struktur 80 zugewandten und vom Mikroskoptubus 50 abgewandten Ende das Fensterbauteil 31 eingesetzt ist. Die Verbindung zwischen dem Fensterbauteil 31 und dem Tubus 33 der Tauchkappe ist flüssigkeitsdicht ausgebildet, so dass kein Klärmedium 70 in die Tauchkappe 30 eindringen und das Objektiv 20 erreichen kann. Furthermore, the already mentioned dipping cap 30 is arranged on the microscope 10. The dipping cap 30 comprises a window component 31 and a tube 33, in whose lower or the structure 80 to be observed and the end remote from the microscope tube 50, the window component 31 is inserted. The connection between the window component 31 and the tube 33 of the immersion cap is designed to be liquid-tight, so that no clarification medium 70 can penetrate into the immersion cap 30 and reach the objective 20.
Zur flüssigkeitsdichten Verbindung des Fensterbauteils 31 mit dem Rand des Tubus 33 ist insbesondere ein in Figur 1 nicht dargestellter Dichtring vorgesehen. Dieser Dichtring weist ein Material auf, das möglichst chemisch inert ist bzw. - vor allem von dem vorgesehenen Klärmedium 70, das oft chemisch reaktiv ist - nicht chemisch verändert wird. Der Dichtring kann - beispielsweise durch einen Schraubring - zwischen einer nach radial innen vorstehenden Lippe oder einem nach radial innen vorstehenden Kragen am Rand des Tubus 33 und dem Fensterbauteil gepresst sein, um seine Dichtwirkung zu entfalten. For liquid-tight connection of the window component 31 with the edge of the tube 33 is in particular a not shown in Figure 1 sealing ring intended. This sealing ring has a material which is as chemically inert as possible or, above all, is not chemically modified by the intended clarification medium 70, which is often chemically reactive. The sealing ring can be pressed, for example, by a screw ring, between a radially inwardly projecting lip or a radially inwardly projecting collar on the edge of the tube 33 and the window component in order to develop its sealing effect.
Der Tubus 33 der Tauchkappe 30 kann unmittelbar durch ein Gewinde, eine Klemmverbindung, eine Rastverbindung oder auf andere Weise formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig, insbesondere jedoch zerstörungsfrei lösbar, mit der Korrektureinrichtung 40 verbunden sein. Abweichend davon umfasst die Tauchkappe 30 bei dem dargestellten Beispiel femer einen Befestigungsring 34, der starr, insbesondere jedoch lösbar mit der Korrektureinrichtung 40 verbunden ist, beispielsweise wie in Figur 1 angedeutet formschlüssig in Gestalt einer Rastverbindung. Der Befestigungsring 34 ist über ein Paar korrespondierender Gewinde 35 mit dem Tubus 33 verbunden. Aufgrund des Gewindes 35 geht eine Rotation des Tubus 33 relativ zu dem Befestigungsring 34 mit einer axialen Translationsbewegung einher. Somit können durch Rotation des Tubus 33 relativ zu dem Befestigungsring 34 der Tubus 33 und damit auch das Fensterbauteil 31 parallel zur optischen Achse des Mikroskops 10 verschoben werden. The tube 33 of the dipping cap 30 can be connected directly to the correction device 40 directly by a thread, a clamping connection, a latching connection or in another way positively, positively and / or materially, but in particular non-destructively detachable. Deviating from this, the dipping cap 30 in the illustrated example further includes a fastening ring 34 which is rigidly but in particular releasably connected to the correction device 40, for example, as indicated in Figure 1 positively in the form of a latching connection. The fastening ring 34 is connected to the tube 33 via a pair of corresponding threads 35. Due to the thread 35, rotation of the tube 33 relative to the attachment ring 34 is accompanied by an axial translational movement. Thus, by rotation of the tube 33 relative to the mounting ring 34, the tube 33 and thus also the window component 31 can be displaced parallel to the optical axis of the microscope 10.
Alternativ kann die Tauchkappe 30 abweichend von der Darstellung in Figur 1 mit dem Objektiv 20 oder mit dem Mikroskoptubus 50 verbunden sein. Alternatively, the dipping cap 30 can be connected to the objective 20 or to the microscope tube 50 in a departure from the illustration in FIG.
Wie bereits erwähnt ist die Korrektureinrichtung 40 zur Korrektur von Abbildungsfehlern, die von einer vom Hersteller des Objektivs 20 nicht vorgesehenen Verwendung des Objektivs 20 herrühren, vorgesehen und ausgebildet. Die Korrekturwirkung kann durch die Korrektureinrichtung 40 allein zustande kommen, insbesondere dann, wenn das Objektiv 20 für Verwendung mit einer Tauchkappe vorgesehen ist, deren Eigenschaften denen der hier verwendeten Tauchkappe 30 entsprechen, oder wenn das Objektiv 20 für eine Verwendung ohne Tauchkappe vorgesehen ist und abweichend von der Darstellung in Figur 1 ohne die Tauchkappe 30 verwendet wird, beispielsweise im Fall eines Wasserimmersionsobjektivs. Alternativ kann die Korrekturwirkung durch die Kombination der Korrektureinrichtung 40 und der Tauchkappe 30 erzeugt werden, wobei sowohl die Korrektureinrichtung 40 als auch die Tauchkappe 30 zur Korrektur beitragen. In diesem Fall bilden die Korrektureinrichtung 40 und die Tauchkappe 30 ein Korrektursystem. As already mentioned, the correction device 40 is provided and designed to correct aberrations that result from a use of the objective 20 that is not intended by the manufacturer of the objective 20. The correction effect can be achieved by the correction device 40 alone, in particular if the objective 20 is intended for use with a dip cap whose properties correspond to those of the dip cap 30 used here, or if the objective 20 is intended for use without a dipping cap and deviating 1 is used without the dipping cap 30, for example in the case of a water immersion objective. Alternatively, the correction effect can be generated by the combination of the correction device 40 and the dipping cap 30, wherein both the correction device 40 and the dipping cap 30 contribute to the correction. In this case, the correction device 40 and the dipping cap 30 form a correction system.
Wenn das Fensterbauteil 31 der Tauchkappe 30 wie anhand der Figur 1 dargestellt gegenüber dem Objektiv - innerhalb vorbestimmter Grenzen - bewegbar ist, kann durch eine geeignete Positionierung des Fensterbauteil 31 die Korrekturwirkung - innerhalb vorbestimmter Grenzen - eingestellt bzw. an eine tatsächliche Verwendung angepasst werden. Beispielsweise kann durch Verschiebung bzw. Positionierung des Fensterbauteils 31 eine Anpassung an den genauen Brechungsindex des Klärmediums 70 erfolgen. Um diese Positionierung und Anpassung zu vereinfachen, können an dem Tubus 33 und am Befestigungsring 34 der Tauchkappe 30 einander gegenüberliegend eine Skala 36 und ein Zeiger oder andere Markierungen vorgesehen sein, mittels derer eine oder mehrere vorbestimmte Positionen für Klärmedien 70 mit vorbestimmten Brechungsindizes gekennzeichnet sind. If the window component 31 of the dipping cap 30 is movable relative to the objective, as defined by FIG. 1, within predetermined limits, the correction effect can be set or adjusted to an actual use within a predetermined range by suitable positioning of the window component 31. For example, by adjusting or positioning the window component 31, an adaptation to the exact refractive index of the clarification medium 70 can take place. To facilitate this positioning and adaptation, a scale 36 and a pointer or other markings may be provided on the tube 33 and on the mounting ring 34 of the dipping cap 30, opposite one another, by means of which one or more predetermined positions for the treatment media 70 are marked with predetermined refractive indices.
Wenn das Fensterbauteil 31 der Tauchkappe 30 wie anhand der Figur 1 dargestellt gegenüber dem Objektiv bewegbar ist, kann ferner durch eine geeignete Positionierung des Fensterbauteil 31 eine Anpassung der Korrekturwirkung an unterschiedliche Objektive möglich sein. If the window component 31 of the dipping cap 30 can be moved relative to the objective as illustrated with reference to FIG. 1, an adaptation of the correction effect to different objectives can also be possible by suitable positioning of the window component 31.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Schnitts durch ein weiteres Mikroskops 10, das in einigen Merkmalen, Eigenschaften und Funktionen dem anhand der Figur 1 dargestellten oder dessen bereits beschriebenen Varianten ähneln kann. Die Art der Darstellung, insbesondere die Schnittebene, entspricht derjenigen der Figur 1. Nachfolgend sind Merkmale, Eigenschaften und Funktionen beschrieben, in denen das in Figur 2 gezeigte Mikroskop 10 sich von dem anhand der Figur 1 dargestellten Mikroskop unterscheidet. FIG. 2 shows a schematic representation of a section through another microscope 10, which in some features, properties and functions may be similar to the variants illustrated with reference to FIG. 1 or those already described. The type of representation, in particular the sectional plane, corresponds to that of FIG. 1. The following describes features, properties and functions in which the microscope 10 shown in FIG. 2 differs from the microscope shown in FIG.
Das in Figur 2 gezeigte Mikroskop 10 unterscheidet sich von dem anhand der Figur 1 dargestellten Mikroskops unter anderem dadurch, dass am oberen bzw. lichtstromabwärts gelegenen Ende des Mikroskoptubus 50 ein Okular 60 vorgesehen ist. Zwischen dem Objektiv 20 und dem Okular 60 ist der Strahlengang nicht ganz parallel, sondern es liegt ein reelles Zwischenbild nah am Okular 60 vor. The microscope 10 shown in FIG. 2 differs from the microscope illustrated with reference to FIG. 1, inter alia, in that an eyepiece 60 is provided at the upper or downstream end of the microscope tube 50. Between the lens 20 and the eyepiece 60th the beam path is not quite parallel, but there is a real intermediate image close to the eyepiece 60 before.
Auch bei dem anhand der Figur 1 dargestellten Beispiel können die Tubuslinse 58 und der Bildsensor 59 durch ein Okular 60, wie es in Figur 2 angedeutet ist, ersetzt werden. Ferner kann auch bei dem anhand der Figur 2 dargestellten Beispiel die nachfolgend beschriebene Korrektureinrichtung 40 in einem afokalen und parallelen Strahlengang des Mikroskops 10 angeordnet sein. Dazu ist insbesondere das in Figur 2 angedeutete Okular 60 durch eine Tubuslinse und einen Bildsensor ersetzt, wie sie in Figur 1 angedeutet sind. Also in the example shown with reference to FIG. 1, the tube lens 58 and the image sensor 59 can be replaced by an eyepiece 60, as indicated in FIG. Furthermore, the correction device 40 described below can also be arranged in an afocal and parallel beam path of the microscope 10 in the example illustrated with reference to FIG. For this purpose, in particular the eyepiece 60 indicated in FIG. 2 is replaced by a tube lens and an image sensor, as indicated in FIG.
Das in Figur 2 gezeigte Mikroskop 10 unterscheidet sich von dem anhand der Figur 1 dargestellten ferner in der Ausbildung und Anordnung der Korrektureinrichtung 40. Anders als anhand der Figur 1 dargestellt stellt die Korrektureinrichtung 40 keine mechanische Verbindung zwischen Objektiv 20 und Mikroskoptubus 50 dar. Objektiv 20 und Mikroskoptubus 50 sind vielmehr - insbesondere wie von dem Hersteller oder den Herstellern vorgesehen - unmittelbar miteinander verbunden, beispielsweise durch korrespondierende Gewinde 26, 56. The microscope 10 shown in FIG. 2 differs from that shown in FIG. 1 further in the design and arrangement of the correction device 40. Unlike with reference to FIG. 1, the correction device 40 does not constitute a mechanical connection between the objective 20 and the microscope tube 50 and Microscope tube 50 are rather - especially as provided by the manufacturer or manufacturers - directly connected to each other, for example by corresponding threads 26, 56th
Bei dem in Figur 2 gezeigten Mikroskop 10 ist die Korrektureinrichtung 40 innerhalb des Mikroskoptubus 50 auf das Objektiv 20 aufgelegt und in den Tubus 24 des Objektivs 20 eingeführt. Durch eine spielarme Führung innerhalb des Lumens des Tubus 24 des Objektivs 20 und durch das - durch die Schwerkraft bedingte - Aufliegen auf dem dem Mikroskoptubus 50 zugewandten Rand des Tubus 24 des Objektivs 20 ist die Korrektureinrichtung 40 formschlüssig in einer vorbestimmten Position gehalten. Alternativ oder zusätzlich kann die Korrektureinrichtung 40 abweichend von der Darstellung in Figur 2 unabhängig von der Richtung der Schwerkraft formschlüssig, kraftschlüssig oder stoffschlüssig am Objektiv 20 und/oder am Mikroskoptubus gehalten sein. In the case of the microscope 10 shown in FIG. 2, the correction device 40 is placed on the objective 20 within the microscope tube 50 and inserted into the tube 24 of the objective 20. By a low-backlash guide within the lumen of the tube 24 of the lens 20 and by - due to gravity - resting on the microscope tube 50 facing edge of the tube 24 of the lens 20, the correction device 40 is positively held in a predetermined position. As an alternative or in addition, unlike the illustration in FIG. 2, the correction device 40 can be held in a form-fitting, force-fitting or material-locking manner on the objective 20 and / or on the microscope tube independently of the direction of gravity.
Bei dem in Figur 2 dargestellten Beispiel umfasst die Korrektureinrichtung 40 einen Einstellring 45, der durch ein Paar korrespondierender Gewinde 46 am Einstellring 45 und am Tubus 44 mit dem Tubus 44 verbunden ist. Der Einstellring 45 weist einen größeren Durchmesser auf als der Tubus 44, steht also kragenförmig nach radial außen über und liegt auf dem dem Mikroskoptubus 50 zugewandten Rand des Objektivs 20 auf. Augrund des Paares korrespondierender Gewinde 46 geht eine Rotation des Einstellrings 45 relativ zum Tubus 44 mit einer translatorischen Relativbewegung einher. Deshalb kann durch Rotation des Einstellrings 45 relativ zum Tubus 44 die Position des Tubus 44 und damit die Position der Linsen 41, 42 der Korrektureinrichtung 40 in Richtung parallel zur optischen Achse des Mikroskops 10 verschoben werden. Dies ermöglicht eine Veränderung und Einstellung der Korrekturwirkung der Korrektureinrichtung 40. In the example shown in FIG. 2, the correction device 40 comprises an adjusting ring 45, which is connected to the tube 44 by a pair of corresponding threads 46 on the adjusting ring 45 and on the tube 44. The adjusting ring 45 has a larger diameter than the tube 44, so it is like a collar radially outward over and lies on the Microscope tube 50 facing edge of the lens 20. Due to the pair of corresponding threads 46, a rotation of the adjusting ring 45 relative to the tube 44 is accompanied by a translatory relative movement. Therefore, by rotation of the adjusting ring 45 relative to the tube 44, the position of the tube 44 and thus the position of the lenses 41, 42 of the correction device 40 in the direction parallel to the optical axis of the microscope 10 are moved. This allows a change and adjustment of the correction effect of the correction device 40.
Abweichend von der Darstellung in Figur 2 kann die Korrektureinrichtung 40 eine oder mehrere Linsen umfassen, die unmittelbar oder mittelbar starr mit dem Einstellring 45 verbunden sind. In diesem Fall bewirkt eine Rotation des Einstellrings 45 relativ zum Tubus 44 eine Bewegung von Linsen oder Linsengruppen relativ zueinander. Notwithstanding the illustration in FIG. 2, the correction device 40 may comprise one or more lenses which are directly or indirectly rigidly connected to the adjustment ring 45. In this case, rotation of the adjusting ring 45 relative to the tube 44 causes movement of lenses or lens groups relative to one another.
Am Tubus 44 und am Einstellring 45 können einander gegenüber Markierungen, insbesondere eine Skale und ein Zeiger, angeordnet sein, die eine Einstellung einer gewünschten Korrekturwirkung - beispielsweise für ein Klärmedium 70 mit einem bestimmten Brechungsindex oder für ein bestimmtes Objektiv 20, vereinfachen. On the tube 44 and on the adjusting ring 45 can be arranged opposite one another markings, in particular a scale and a pointer, which facilitate setting a desired correction effect - for example, a clarifying medium 70 with a specific refractive index or for a particular lens 20.
Bei dem in Figur 2 gezeigten Beispiel ist eine Veränderung der Korrekturwirkung der Korrektureinrichtung 40 durch Rotation des Einstellrings 45 relativ zum Tubus 44 nur möglich bevor die Korrektureinrichtung 40 in den Mikroskoptubus 50 eingesetzt ist. In the example shown in FIG. 2, a change in the correction effect of the correction device 40 by rotation of the adjustment ring 45 relative to the tube 44 is only possible before the correction device 40 is inserted into the microscope tube 50.
Auch bei dem anhand der Figur 1 dargestellten Beispiel können eine oder mehrere Linsen 41, 42 relativ zum Tubus 44 der Korrektureinrichtung 40 verschiebbar sein, um die Korrekturwirkung der Korrektureinrichtung 40 zu verändern. Dies kann durch korrespondierende Gewinde ermöglicht werden. Dabei kann die Korrektureinrichtung 40 so ausgebildet sein, dass eine Veränderung der Korrekturwirkung auch dann möglich ist, wenn die Korrektureinrichtung in das Mikroskop 10 eingebaut ist, also Objektiv 20 und Mikroskoptubus 50 miteinander verbindet. 1, one or more lenses 41, 42 can be displaceable relative to the tube 44 of the correction device 40 in order to change the correction effect of the correction device 40. This can be made possible by corresponding threads. In this case, the correction device 40 may be designed such that a change in the correction effect is also possible if the correction device is installed in the microscope 10, that is to say the objective 20 and the microscope tube 50 are connected to one another.
Das in Figur 2 gezeigte Beispiel unterscheidet sich von dem anhand der Figur 1 dargestellten ferner dadurch, dass der Tubus 33 der Tauchkappe 30 nicht mit der Korrekturein richtung 40, sondern mit dem Objektiv 20 verbunden ist. Ähnlich wie bei dem anhand der Figur 1 dargestellten Beispiel ist der Tubus 33 der Tauchkappe 30 durch einen Befestigungsring 34 mit dem Objektiv 20 verbunden, und durch Rotation des Tubus 33 relativ zu dem Befestigungsring 34 kann das Fensterbauteil 31 parallel zur optischen Achse des Mikroskops 10 verschoben werden. The example shown in Figure 2 differs from that shown with reference to Figure 1 further characterized in that the tube 33 of the dip cap 30 not with the Korrekturein device 40, but with the lens 20th connected is. Similar to the example shown with reference to FIG. 1, the tube 33 of the dipping cap 30 is connected to the objective 20 by a fastening ring 34, and by rotation of the tube 33 relative to the fastening ring 34, the window component 31 can be displaced parallel to the optical axis of the microscope 10 become.
Alternativ kann die Tauchkappe 30 abweichend von der Darstellung in Figur 2 mit der Korrektureinrichtung 40 oder mit dem Mikroskoptubus 50 verbunden sein, und zwar sowohl starr als auch verschiebbar. As an alternative to the representation in FIG. 2, the dipping cap 30 can be connected to the correction device 40 or to the microscope tube 50, both rigidly and displaceably.
Figur 3 zeigt eine schematische axonometrische Schnittdarstellung einer Korrektureinrichtung 40, die in einigen Merkmalen, Eigenschaften und Funktionen der Korrektureinrichtung des anhand der Figur 1 dargestellten Mikroskops ähnelt. Nachfolgend sind Merkmale, Eigenschaften und Funktionen beschrieben, in denen die in Figur 3 gezeigte Korrektureinrichtung sich von der aus Figur 1 unterscheidet. Die Schnittebene der Figur 3 enthält die optische Achse der Korrektureinrichtung 40 FIG. 3 shows a schematic axonometric sectional illustration of a correction device 40, which in some features, properties and functions of the correction device is similar to the microscope illustrated with reference to FIG. The following describes features, properties and functions in which the correction device shown in FIG. 3 differs from that of FIG. The sectional plane of FIG. 3 contains the optical axis of the correction device 40
Die in Figur 3 dargestellte Korrektureinrichtung 40 weist eine größere Länge auf als sie bei den anhand der Figuren 1 und 2 dargestellten Beispielen angedeutet ist. Diese Länge kann größer als ihr Durchmesser sein und insbesondere mehrere cm betragen. The correction device 40 shown in FIG. 3 has a greater length than indicated in the examples illustrated with reference to FIGS. 1 and 2. This length can be greater than its diameter and in particular be several cm.
Femer weist die in Figur 3 dargestellte Korrektureinrichtung drei Linsen 41, 42, 43 in zwei voneinander beabstandeten Linsengruppen auf. Zwei Linsen 42, 43 sind miteinander verkittet. Alternativ und abweichend von der Darstellung in Figur 3 können die zweite Linse 42 und die dritte Linse 43 nicht miteinander verkittet und insbesondere voneinander beabstandet oder anstelle der Linsengruppe aus der zweiten Linse 42 und der dritten Linse 43 nur eine einzige Linse vorgesehen sein. Ferner können abweichend von der Darstellung in Figur 3 mehr als drei Linsen oder nur eine Linse vorgesehen sein. Furthermore, the correction device shown in FIG. 3 has three lenses 41, 42, 43 in two lens groups spaced apart from one another. Two lenses 42, 43 are cemented together. Alternatively and in deviation from the illustration in FIG. 3, the second lens 42 and the third lens 43 can not be cemented together and, in particular, be spaced from each other or only a single lens can be provided instead of the lens group from the second lens 42 and the third lens 43. Furthermore, notwithstanding the illustration in FIG. 3, more than three lenses or only one lens can be provided.
Mittel zur Befestigung der Linsen 41, 42, 43 im Tubus 44 bzw. zum Halten der Linsen 41, 42, 43 an den vorgesehenen Positionen und in den vorgesehenen Abständen können den von herkömmlichen optischen Vorrichtungen bekannten entsprechen. Insbesondere kann durch schräges oder konisches Anschleifen der Abstandshalter zwischen den Linsen eine automa- tische Zentrierung der Linsen erreicht werden, wenn die Linsen eingesetzt werden. Means for fixing the lenses 41, 42, 43 in the tube 44 and for holding the lenses 41, 42, 43 at the intended positions and at the provided intervals may correspond to those known from conventional optical devices. In particular, by oblique or conical grinding of the spacers between the lenses an automatic Tables centering of the lenses can be achieved when the lenses are used.
Bezugszeichenliste: LIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Mikroskop 10 microscope
20 Objektiv  20 lens
21 erste Linse des Objektivs 20  21 first lens of the objective 20
22 zweite Linse des Objektivs 20  22 second lens of the lens 20
23 dritte Linse des Objektivs 20  23 third lens of the lens 20
24 Tubus des Objektivs 20  24 tube of the objective 20
26 Gewinde am Objektiv 20 26 threads on the lens 20
30 Tauchkappe  30 dipping cap
31 Fensterbauteil der Tauchkappe 30 31 Window component of the dipping cap 30
3 Tubus der Tauchkappe 30 3 tube of the dipping cap 30
4 Befestigungsring zur Befestigung am Objektiv 20 4 mounting ring for attachment to the lens 20
5 Paar korrespondierender Gewinde zum Verfahren des Fensterbauteils 31 5 pairs of corresponding threads for moving the window component 31
6 Skala an der Tauchkappe 30 6 scale on the dipping cap 30
0 Korrektureinrichtung 0 correction device
1 erste Linse der Korrektureinrichtung 40 1 first lens of the correction device 40th
2 zweite Linse der Korrektureinrichtung 40 2 second lens of the correction device 40th
3 dritte Linse der Korrektureinrichtung 40 3 third lens of the correction device 40th
4 Tubus der Korrektureinrichtung 40 4 tube of the correction device 40th
5 Einstellring zum Verschieben der Linsen 41, 42 5 adjustment ring for moving the lenses 41, 42
6 Paar korrespondierender Gewinde zwischen Tubus 44 und Einstellring 45 6 pairs of corresponding threads between tube 44 and adjusting ring 45th
8 Gewinde zum Befestigen des Tubus 44 am Objektiv 20 8 threads for attaching the tube 44 to the lens 20
9 Gewinde zum Befestigen des Tubus 44 am Mikroskop 10 9 threads for attaching the tube 44 to the microscope 10
0 Mikroskoptubus des Mikroskops 10 0 Microscope tube of the microscope 10
6 Gewinde am Mikroskoptubus 50 des Mikroskops 10 zum Befestigen des Objektivs 20 6 threads on the microscope tube 50 of the microscope 10 for attaching the lens 20th
8 Tubuslinse am vom Objektiv 20 abgewandten Ende des Mikroskoptubus 50 8 Tubuslinse on the end remote from the lens 20 end of the microscope tube 50th
9 Bildsensor am vom Objektiv 20 abgewandten Ende des Mikroskoptubus 50 9 image sensor on the end remote from the lens 20 of the microscope tube 50th
0 Okular des Mikroskops 10 0 eyepiece of the microscope 10
0 Klärmedium 0 treatment medium
2 Lichtscheibe 2 lens
0 zu beobachtende Struktur  0 structure to be observed

Claims

Ansprüche: Claims:
1. Korrektureinrichtung (40) für ein Mikroskop-Objektiv (20), das für ein erstes vorbestimmtes Immersionsmedium oder für eine Verwendung in Luft vorgesehen und ausgebildet ist, zur Korrektur eines bei Verwendung mit einem zweiten vorbestimmten Immersionsmedium vorliegenden Abbildungsfehlers des Objektivs (20), mit: einer Linse (41, 42); einem Tubus (44), in dem die Linse (41, 42) gehalten ist, wobei der Tubus (44) mit dem Mikroskop (10) verbindbar ist, wobei die Korrektureinrichtung (40) zur Anordnung unmittelbar lichtstromabwärts des Objektivs (20) oder im afokalen oder parallelen Strahlengang eines Mikroskops (10) vorgesehen und ausgebildet ist. A correcting device (40) for a microscope objective (20), which is provided and designed for a first predetermined immersion medium or for use in air, for correcting a aberration of the objective (20) in use with a second predetermined immersion medium, with: a lens (41, 42); a tube (44), in which the lens (41, 42) is held, wherein the tube (44) with the microscope (10) is connectable, wherein the correction device (40) for arrangement immediately downstream of the lens (20) or in the afocal or parallel beam path of a microscope (10) is provided and formed.
2. Korrektureinrichtung (40) nach dem vorangehenden Anspruch, bei der die Korrektureinrichtung (40) ausschließlich feststehende Linsen (41, 42) aufweist. 2. Correction device (40) according to the preceding claim, wherein the correction device (40) exclusively fixed lenses (41, 42).
3. Korrektureinrichtung (40) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Korrektureinrichtung (40) zur Anordnung zwischen Objektiv (20) und Mikroskoptubus (50) eines Mikroskops (10) vorgesehen und ausgebildet ist. 3. Correction device (40) according to one of the preceding claims, wherein the correction device (40) for the arrangement between the lens (20) and microscope tube (50) of a microscope (10) is provided and formed.
4. Korrektureinrichtung (40) nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner mit: einer ersten Befestigungseinrichtung (48) zur Befestigung eines Objektivs (20) an der Korrektureinrichtung; einer zweiten Befestigungseinrichtung (49) zur Verbindung der Korrektureinrichtung (40) mit einem Mikroskoptubus (50) eines Mikroskops (10). 4. correction device (40) according to one of the preceding claims, further comprising: a first fastening means (48) for fixing a lens (20) to the correction device; a second fastening means (49) for connecting the Correction device (40) with a microscope tube (50) of a microscope (10).
5. Korrektureinrichtung (40) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Korrektureinrichtung (40) zur Verwendung mit einem Objektiv mit einer Brennweite von mindestens 4 mm vorgesehen und ausgebildet ist. 5. correcting device (40) according to any one of the preceding claims, wherein the correction means (40) for use with a lens having a focal length of at least 4 mm is provided and formed.
6. Korrektureinrichtung (40) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Korrektureinrichtung (40) zur Verwendung mit einem vorbestimmten Objektiv (20) und zur Korrektur von dessen Abbildungsfehler bei Verwendung mit einem Immersionsmedium mit einem vorbestimmten Brechungsindex vorgesehen und ausgebildet ist. 6. Correction device (40) according to one of the preceding claims, wherein the correction means (40) for use with a predetermined lens (20) and for correcting its aberration when used with an immersion medium having a predetermined refractive index and is provided.
7. Korrektureinrichtung (40) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Korrektureinrichtung (40) zur Verwendung mit einem vorbestimmten Wasserimmersionsobjektiv (20) und zur Korrektur von einem oder mehreren Abbildungsfehlern des Wasserimmersionsobjektivs (20) bei Verwendung mit einem Immersionsmedium (70) mit einem vom Brechungsindex von Wasser abweichenden vorbestimmten Brechungsindex vorgesehen und ausgebildet ist. 7. Correction device (40) according to one of the preceding claims, wherein the correction device (40) for use with a predetermined Wasserimmersionsobjektiv (20) and for correcting one or more aberrations of the Wasserimmersionsobjektivs (20) when used with an immersion medium (70) with a is provided and designed from the refractive index of water deviating predetermined refractive index.
8. Korrektureinrichtung (40) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Linse (41, 42) einseitig vergütet ist. 8. Correction device (40) according to one of the preceding claims, wherein the lens (41, 42) is coated on one side.
9. Korrektureinrichtung (40) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Korrektureinrichtung (40) für die Verwendung in der 9. Correction device (40) according to one of the preceding claims, wherein the correction means (40) for use in the
Lichtscheiben-Mikroskopie vorgesehen und ausgebildet ist.  Lens microscopy is provided and designed.
10. Korrektursystem (30, 40) für ein Mikroskop-Objektiv (20), das für ein erstes vorbestimmtes Immersionsmedium oder für eine Verwendung in Luft vorgesehen und ausgebildet ist, zur Korrektur eines bei Verwendung mit einem zweiten vorbestimmten Immersionsmedium vorliegenden Abbildungsfehlers des Objektivs (20), mit: einer Korrektureinrichtung (40) nach einem der vorangehenden Ansprüche; einer Tauchkappe (30) mit einem transparenten Fensterbauteil (31) und einem Tubus (33), in dem der Rand des Fensterbauteils (31) gefasst ist, wobei die Korrektureinrichtung (40) und die Tauchkappe (30) aufeinander abgestimmt sind. 10. A correction system (30, 40) for a microscope objective (20), which is provided and designed for a first predetermined immersion medium or for use in air, for correcting a aberration of the objective (20) present in use with a second predetermined immersion medium ), comprising: correcting means (40) according to one of the preceding claims; a dipping cap (30) with a transparent window component (31) and a tube (33) in which the edge of the window component (31) is grasped, wherein the correction device (40) and the dipping cap (30) are matched to one another.
11. Korrektursystem (30, 40) nach dem vorangehenden Anspruch, bei dem die Tauchkappe (30) ferner eine Versteileinrichtung (), die eine Verschiebung des Fensterbauteils (31) in einer Richtung parallel zur optischen Achse eines mit der Tauchkappe (30) verbundenen Mikroskops (10) ermöglicht. 11. correction system (30, 40) according to the preceding claim, wherein the dipping cap (30) further comprises an adjusting device (16), a displacement of the window member (31) in a direction parallel to the optical axis of a connected to the dipping cap (30) microscope (10).
12. Korrektursystem (30, 40) nach dem vorangehenden Anspruch, ferner mit: einer Markierung (36), mittels derer eine Einstellposition der Ver- stelleinrichtung (35) für einen Brechungsindex oder für ein Immersionsmedium mit einem bestimmten Brechungsindex gekennzeichnet ist. 12. correction system (30, 40) according to the preceding claim, further comprising: a marking (36), by means of which a setting position of the adjusting device (35) for a refractive index or for an immersion medium with a certain refractive index is characterized.
13. Korrektursystem (30, 40) nach Anspruch 10, ferner mit: einer weiteren Tauchkappe, die sich von der Tauchkappe (30) hinsichtlich des vorgesehenen Abstands des Fensterbauteils (31) vom Objektiv (20) oder auf andere Weise unterscheidet, wobei die Tauchkappe (30) und die weitere Tauchkappe für die Verwendung mit unterschiedlichen Immersionsmedien mit unterschiedlichen vorbestimmten Brechungsindizes vorgesehen und ausgebildet sind. 13. correction system (30, 40) according to claim 10, further comprising: a further dipping cap, which differs from the dipping cap (30) with respect to the intended distance of the window member (31) from the lens (20) or otherwise, wherein the dipping cap (30) and the further immersion cap are designed and constructed for use with different immersion media having different predetermined refractive indices.
14. Mikroskop (10) mit einer Korrektureinrichtung (40) oder ein Korrektursystem (30, 40) nach einem der vorangehenden Ansprüche. 14. Microscope (10) with a correction device (40) or a correction system (30, 40) according to any one of the preceding claims.
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