[發明專利]用于顯微鏡的變換系統

有效

• 申請號: 201780050574.1
• 申請日: 2017-08-03
• 公開（公告）號: CN109643011B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 克里斯蒂安·舒曼
• 申請（專利權）人: 萊卡微系統CMS有限責任公司
• 主分類號: G02B21/02
• 分類號: G02B21/02;G02B7/04;G02B7/14;G02B13/00;G02B15/02;G02B21/24;G02B21/22
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋融冰

介紹一種用于顯微鏡(10)的變換系統，包括不同放大率的多個無焦點的放大率變換模塊(200a?200d、300a?300d、400a?400d)，所述放大率變換模塊可有選擇地引入到沿著所述顯微鏡(10)的光學軸線(O)伸展的無限遠光路(16)中。所述放大率變換模塊(200a?200d、300a?300d、400a?400d)分別含有光轉向系統(202、302、402)，其中，所述光轉向系統(202、302、402)被設計用于調節穿過相應的所述放大率變換模塊(200a?200d、300a?300d、400a?400d)的無限遠光路(16)的路徑長度，從而全部的放大率變換模塊(200a?200d、300a?300d、400a?400d)—盡管它們的放大率不同—使得所述顯微鏡(10)的物鏡的出射光瞳沿著所述光學軸線(O)成像到相同的位置上。

本發明涉及一種用于顯微鏡的變換系統，其包括不同放大率的多個無焦點的放大率變換模塊，這些放大率變換模塊可有選擇地引入到沿著顯微鏡的光學軸線伸展的無限遠光路中。本發明還涉及一種無焦點的放大率變換模塊以及一種顯微鏡，該顯微鏡配備有變換系統或無焦點的放大率變換模塊。

為了調整光學顯微鏡系統中的放大率，已知有所謂的無焦點的放大率變換器。在組裝具有無限遠光路的各顯微鏡時，這些放大率變換器通常通過望遠鏡光學機構來實現，這些望遠鏡光學機構在無限遠光路中布置在物鏡和管透鏡之間，并且可以例如借助旋座或另一種更換裝置予以更換。

在放大率變換器中使用的望遠鏡光學機構雖然保證了顯微鏡光路的無焦點性。但由于望遠鏡光學機構的不同的放大率，物鏡的出射光瞳沿著光學軸線在不同的位置成像，這與管透鏡相配合地導致總系統的不同的出射光瞳位置。隨著出射光瞳位置的變化而出現的漸暈通常是可忍受的。

然而在特殊的顯微方法中往往需要在傅里葉平面中影響成像，該傅里葉平面對于樣本側的遠心的系統來說位于顯微鏡物鏡的出射光瞳的位置。這種影響可以例如在于，在傅里葉平面中設置調制部件比如空間光調制器—簡寫為SLM(Spatial Light Modulator)、微鏡設備—簡寫為DMD(Digital Mirror Device)或影響相位的掩模。為了能夠位置固定地定位所述器件，需要與物鏡光瞳接合的平面的固定的位置。

因而在這些特殊的顯微方法中無法使用通常的放大率變換器，這些放大率變換器的望遠鏡光學機構導致出射光瞳位置的變化。

具有固定的光瞳位置的放大率變換系統也在與所謂的遠程聚焦技術的結合中意義重大，這種技術比如在US 8 144 395 B2和US 8 582 203 B2中有所記載。在此一方面需要一種4f-設備，就該設備而言，物鏡光瞳的固定的位置在實施中是有所幫助的，因為由此可以位置固定地安裝全部的系統組件。但在該設備內部更換物鏡時，也必須使得總系統的放大率保持恒定，以便保持用于無像差的再聚焦的所需要的放大率條件。但如果現在由于應用的原因比如因為蓋玻片矯正、凈工作距離、浸沒等而要使用另一種樣本側的物鏡，就需要附加系統，該附加系統補償可能的放大率變化并且在這種情況下使得物鏡光瞳的圖像位置固定。

本發明的目的是，提出一種用于顯微鏡的變換系統、一種無焦點的放大率變換模塊以及一種配備有變換系統或無焦點的放大率變換模塊的顯微鏡，它們能以比較小的技術代價實現在放大率變換時使得物鏡光瞳的圖像保持位置固定。

本發明的變換系統包括不同放大率的多個無焦點的放大率變換模塊，這些放大率變換模塊可有選擇地引入到沿著顯微鏡的光學軸線伸展的無限遠光路中。這些放大率變換模塊分別含有光轉向系統。這些光轉向系統被設計用于調節穿過相應的放大率變換模塊的無限遠光路的路徑長度，從而全部的放大率變換模塊—盡管它們的放大率不同—使得顯微鏡的物鏡的出射光瞳沿著光學軸線成像到相同的位置上。

在形成變換系統的各放大率變換模塊中含有的不同的光轉向系統經過設計，從而補償出射光瞳位置的因放大率變換引起的變化。這意味著，無論哪一個放大率變換模塊恰好裝入到顯微鏡中，物鏡出射光瞳的圖像始終都在相同的地點產生。