[發(fā)明專利]物鏡轉(zhuǎn)換器設(shè)備、物鏡的適配器及將物鏡移動(dòng)到位的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910297007.7
• 申請(qǐng)日: 2019-04-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110389434B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S.珀甘德;I.法爾布希;P.沙赫特;D.斯特曼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 卡爾蔡司顯微鏡有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G02B21/24
• 分類號(hào): G02B21/24
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 王蕊瑞

本發(fā)明涉及顯微鏡系統(tǒng)的物鏡轉(zhuǎn)換器設(shè)備，其包括具有保持已經(jīng)配備有適配器的物鏡的至少一個(gè)物鏡保持件的物鏡轉(zhuǎn)移元件，其中該物鏡轉(zhuǎn)移元件實(shí)施為將選擇的活動(dòng)物鏡以控制的方式移動(dòng)到位于轉(zhuǎn)移位置，并且活動(dòng)物鏡的物鏡軸線在轉(zhuǎn)移位置不與顯微鏡系統(tǒng)的光軸重合。接收設(shè)備在顯微鏡系統(tǒng)的光軸的方向上是可調(diào)整的并且能夠與適配器接觸。接收設(shè)備實(shí)施為在轉(zhuǎn)移位置和與顯微鏡系統(tǒng)的光軸一致的工作位置之間、在正交于顯微鏡系統(tǒng)的光軸的傳輸方向上沿著傳輸路徑來(lái)傳輸活動(dòng)物鏡。在此，傳輸路徑比物鏡保持件在傳輸方向上的范圍更短。此外，本發(fā)明涉及適配器、適配器的用途以及將適配器移動(dòng)到與顯微鏡系統(tǒng)的光軸一致的位置的方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及顯微鏡系統(tǒng)的物鏡轉(zhuǎn)換器設(shè)備以及物鏡的適配器的配置。此外，本發(fā)明涉及將具有適配器的物鏡移動(dòng)到與顯微鏡系統(tǒng)的光軸一致的位置的方法。

背景技術(shù)

許多現(xiàn)代顯微術(shù)方法需要對(duì)各用于圖像捕獲的顯微鏡物鏡的高度精確定位。因此，當(dāng)記錄在顯微鏡系統(tǒng)的光軸的方向上連續(xù)的單獨(dú)圖像的堆棧(圖像堆棧、z堆棧)時(shí)，例如用于記錄圖像的活動(dòng)物鏡必須能夠以非常動(dòng)態(tài)且非常準(zhǔn)確的方式來(lái)移動(dòng)。此外，需要在不同物鏡之間變化，以便于能夠以不同放大率和分辨率在物體上實(shí)現(xiàn)顯微術(shù)過(guò)程。

顯微鏡中保持可用的物鏡通常布置并且保持在物鏡旋轉(zhuǎn)器中。在此，目前用于或配備為記錄圖像的物鏡位于工作位置，而將物鏡旋轉(zhuǎn)器中保持的其他物鏡樞轉(zhuǎn)離開(kāi)工作位置。

當(dāng)這種情況下聚焦相應(yīng)地位于工作位置的物鏡時(shí)，物鏡旋轉(zhuǎn)器在聚焦方向——一般還稱為Z方向——上與當(dāng)前未使用的物鏡一起移動(dòng)。因此，在每次聚焦過(guò)程期間移位當(dāng)前未使用的所有物鏡的整個(gè)質(zhì)量和物鏡旋轉(zhuǎn)器的質(zhì)量，引起了高保持力和加速度力，并且需要驅(qū)動(dòng)器路徑和引導(dǎo)件的可靠設(shè)計(jì)。待移動(dòng)的大質(zhì)量導(dǎo)致動(dòng)力傳動(dòng)系中的高機(jī)械負(fù)載和預(yù)張力，并且促進(jìn)了不利的漂移效應(yīng)。此外，促進(jìn)了所謂的粘滑效應(yīng)，并且提高了對(duì)振動(dòng)和磨損的敏感性。

物鏡旋轉(zhuǎn)器的偏離中心的(即遠(yuǎn)離顯微鏡系統(tǒng)的光軸)重心對(duì)物鏡旋轉(zhuǎn)器的引導(dǎo)件施加了不利的杠桿作用。如果物鏡旋轉(zhuǎn)器中包含不同的物鏡，則改變物鏡還會(huì)導(dǎo)致重心的位移，并且因此導(dǎo)致修改的負(fù)載情況。這同樣對(duì)定位準(zhǔn)確度、圖像部分的獲得和物鏡移動(dòng)的準(zhǔn)確度具有負(fù)面效果。

現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)公開(kāi)了在聚焦移動(dòng)中不包含整個(gè)物鏡旋轉(zhuǎn)器的解決方案。

因此，WO2004/077123 A2已經(jīng)描述了具有含有多個(gè)可互換的物鏡的物鏡轉(zhuǎn)移元件的顯微鏡系統(tǒng)。選擇的物鏡可以通過(guò)物鏡轉(zhuǎn)移元件與顯微鏡系統(tǒng)的光軸一致。獨(dú)立于其他物鏡，物鏡中的每一個(gè)可關(guān)于光軸同軸移動(dòng)。可以通過(guò)致動(dòng)器元件、獨(dú)立于其他物鏡且在不移動(dòng)物鏡轉(zhuǎn)移元件的情況下，聚焦位于與光軸一致的物鏡。其缺點(diǎn)為，選擇的物鏡到與光軸一致的位置中的不足夠精確的移動(dòng)不能被補(bǔ)償，或僅能通過(guò)被動(dòng)作用的對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件來(lái)補(bǔ)償。

DE 10 2007 058 341 A1涉及包括至少一個(gè)物鏡的光學(xué)測(cè)量裝置(特別是顯微鏡裝置)的物鏡轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，至少一個(gè)物鏡安裝在支撐的保持裝置中并且可以通過(guò)位移裝置在使用或工作位置和未使用位置之間移動(dòng)，出于聚焦目的，至少一個(gè)物鏡可以關(guān)于光學(xué)測(cè)量軸線以同軸方式來(lái)移位到該使用或工作位置中。

例如，從DE 10 2015 221 040 A1中已知其他技術(shù)方案。在該情況下，所描述的發(fā)明涉及具有物鏡轉(zhuǎn)換器設(shè)備和物鏡接收器，該物鏡轉(zhuǎn)換器設(shè)備包括在相應(yīng)的匣位置接收多個(gè)物鏡的匣，并且該物鏡接收器實(shí)施為接收物鏡并且布置在顯微鏡的光束路徑中。顯微鏡的特征在于具有物鏡保持件的相應(yīng)選擇的物鏡的傳輸，其中通過(guò)物鏡定位裝置在移動(dòng)到位在轉(zhuǎn)移位置處的匣位置和物鏡接收器之間實(shí)現(xiàn)傳輸。物鏡接收器保留在光束路徑中，而物鏡被傳輸。

或者，關(guān)于相對(duì)較低的精度和重復(fù)準(zhǔn)確度的如上所述的缺點(diǎn)發(fā)生在從現(xiàn)有技術(shù)已知的物鏡轉(zhuǎn)換器設(shè)備中，或者物鏡需要長(zhǎng)定位路徑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明基于以下目的：提出以高重復(fù)準(zhǔn)確度將至少一個(gè)選擇的活動(dòng)物鏡精確地移動(dòng)到位于期望位置的可選項(xiàng)，并且在過(guò)程中減少現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。