專利名稱：顯微鏡物鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯微鏡物鏡，所述顯微鏡物鏡包括物鏡殼體，所述物鏡殼體容納透鏡系統(tǒng)，所述透鏡系統(tǒng)包括透鏡單元，所述透鏡単元能夠被沿著所述透鏡系統(tǒng)的光軸移動(dòng)，以補(bǔ)償蓋玻片的厚度；且進(jìn)ー步包括調(diào)節(jié)裝置，所述調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)所述透鏡單元，所述調(diào)節(jié)裝置包括驅(qū)動(dòng)單元和變速器，所述變速器可由所述驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)且連接至所述透鏡單元。所述驅(qū)動(dòng)單元可以是單個(gè)安裝的透鏡或透鏡元件，即ー組組合的透鏡。
背景技術(shù)：
在光顯微術(shù)中，在用顯微鏡透鏡對(duì)所述樣本成像之前，經(jīng)常用薄平透明材料件 (此后簡(jiǎn)稱為“蓋玻片”)覆蓋位于載玻片上的樣本。為了成像目的，優(yōu)選地，將浸泡介質(zhì)涂布到所述蓋玻片，且使用已知為浸液物鏡的物鏡，所述物鏡的前透鏡浸入所述浸泡介質(zhì)中。這提供了更高的數(shù)值孔徑，由此提供更高的分辨率。根據(jù)蓋玻片的厚度，所述樣本通過所述顯微鏡透鏡的成像受位于成像光路中的蓋玻片影響。因此，高品質(zhì)所謂的“蓋玻片校正的”顯微鏡物鏡經(jīng)常具有調(diào)節(jié)裝置，所述調(diào)節(jié)裝置能夠使為了這個(gè)目的在物鏡透鏡系統(tǒng)中設(shè)置的透鏡單元根據(jù)被使用的蓋玻片的厚度沿著光軸調(diào)節(jié)，且能夠以這樣的方式處理在光學(xué)成像過程中精確地考慮所述蓋玻片的厚度，使獲得樣本的精確圖像成為可能。這種透鏡單元的調(diào)節(jié)通常在幾μ m的范圍內(nèi)。這樣的常規(guī)調(diào)節(jié)裝置典型地包括可手動(dòng)操作的校正環(huán)，所述校正環(huán)從外部可獲取地安裝在物鏡殼體上且連接至變速器，所述變速器將手動(dòng)傳遞給所述校正環(huán)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成用于蓋玻片厚度校正的所述透鏡単元的相應(yīng)線性運(yùn)動(dòng)，所述線性運(yùn)動(dòng)是沿著所述光軸的。當(dāng)不同厚度的蓋玻片被用于覆蓋樣本時(shí)，對(duì)于每個(gè)新的蓋玻片厚度必須重復(fù)這種手動(dòng)校正。這是耗時(shí)的且使所述顯微鏡的使用復(fù)雜。DE 10 2007 002 863 B3描述了ー種用于蓋玻片厚度校正的可手動(dòng)操作的調(diào)節(jié)裝置的示例。從US 7 593 173 B2已知ー種用于蓋玻片厚度校正的機(jī)動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。這種調(diào)節(jié)裝置具有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝在物鏡轉(zhuǎn)盤(objective turret)上，且所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸可以根據(jù)需要連接至在所述物鏡轉(zhuǎn)盤上承載的多個(gè)顯微鏡物鏡中的任何ー個(gè)。為了這個(gè)目的，這些顯微鏡物鏡中的每個(gè)均具有最初提及類型的校正環(huán)，所述校正環(huán)可以與電機(jī)軸接合。因?yàn)樵撘阎恼{(diào)節(jié)裝置用于允許連接至各種顯微鏡物鏡，所以使這種連接如此精確以便允許將被實(shí)現(xiàn)的所需高精確度的蓋玻片厚度校正是相對(duì)困難的。并且，用于安裝在所述物鏡轉(zhuǎn)盤上的電機(jī)的接合和脫離的結(jié)構(gòu)是比較復(fù)雜的。另外，所述校正環(huán)的精確調(diào)節(jié)需要使用者的大量實(shí)踐和技能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種顯微鏡物鏡，所述顯微鏡物鏡具有用于蓋玻片厚度校正的簡(jiǎn)單構(gòu)造的且精確操作的調(diào)節(jié)裝置。在最初說明類型的顯微鏡物鏡中，因?yàn)轵?qū)動(dòng)單元具有電機(jī)且安裝在物鏡殼體上，所以實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)目的。與典型地利用可手動(dòng)操作的校正環(huán)的現(xiàn)有技術(shù)的方法不同的是，本發(fā)明提供了，用于蓋玻片厚度校正的透鏡單元可以通過電機(jī)裝置沿著光軸調(diào)節(jié)。這顯著地簡(jiǎn)化了顯微鏡的使用，另外，提供了以完全自動(dòng)的方式，例如，通過適當(dāng)?shù)乜刂扑鲭姍C(jī)以適配地調(diào)節(jié)所述透鏡単元的位置而執(zhí)行蓋玻片厚度校正的可能性。這保證了所述顯微鏡物鏡總是提供所需的高圖像質(zhì)量，而不管所使用的蓋玻片。因?yàn)榘ㄔ谒鲭姍C(jī)內(nèi)的驅(qū)動(dòng)單元被直接安裝在所述物鏡殼體上，可以精確的方式驅(qū)動(dòng)用于蓋玻片厚度校正的透鏡單元。特別地，所述電機(jī)可以精確地連接至所述變速器，所述變速器連接至所述透鏡単元且將所述電機(jī)的驅(qū)動(dòng)カ傳遞到所述透鏡単元。因?yàn)樗鲵?qū)動(dòng)單元和所述物鏡殼體好像形成了ー個(gè)單元，可以容易地改變物鏡，例如，使用承載多個(gè)顯微鏡物鏡的物鏡轉(zhuǎn)盤。
優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)単元安裝在所述物鏡殼體的外部。在這種情況下，將在所述物鏡殼體外部產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)カ通過連接至所述電機(jī)的變速器傳遞到所述物鏡殼體中，在所述物鏡殼體內(nèi)，其被傳遞到用于蓋玻片厚度校正的透鏡單元。在優(yōu)選實(shí)施例中，所述變速器包括校正環(huán)，所述校正環(huán)安裝在所述物鏡殼體上且可通過所述電機(jī)繞著所述光軸旋轉(zhuǎn)；以及カ傳遞機(jī)構(gòu)，所述力傳遞機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述物鏡殼體之內(nèi)，連接至所述校正環(huán)，且將所述校正環(huán)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成所述透鏡単元沿著所述光軸的調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)。在本實(shí)施例的情況下，開始描述的、具有用于蓋玻片厚度校正的(前面的手動(dòng)操作的)校正環(huán)的該類型的傳統(tǒng)顯微鏡物鏡可以用本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)單元改型，以方便所需的機(jī)動(dòng)蓋玻片厚度校正。為了這個(gè)目的，所述電機(jī)具有例如承載小齒輪的驅(qū)動(dòng)軸，所述小齒輪與所述校正環(huán)嚙合，由此將所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成所述校正環(huán)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，所述カ傳遞機(jī)構(gòu)包括物鏡筒，所述物鏡筒不可旋轉(zhuǎn)地連接至所述校正環(huán)且具有至少部分地繞著所述光軸延伸的凸輪面；且進(jìn)ー步包括滾動(dòng)接觸軸承，所述滾動(dòng)接觸軸承被安裝在所述透鏡単元上，且當(dāng)所述物鏡筒繞著所述光軸旋轉(zhuǎn)吋，所述滾動(dòng)接觸軸承在所述凸輪面上滾動(dòng)且沿著所述光軸移動(dòng)所述透鏡單元。在這個(gè)過程中所述凸輪面的作用是將所述校正環(huán)和不可旋轉(zhuǎn)地連接至所述校正環(huán)的物鏡筒的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成需要的所述透鏡単元的線性運(yùn)動(dòng)。為了這個(gè)目的，當(dāng)沿著與所述光軸垂直的方向觀察時(shí)，所述凸輪面具有微小斜度。該斜度選擇成，所述校正環(huán)且由此所述物鏡筒繞著所述光軸旋轉(zhuǎn)一定量將導(dǎo)致透鏡單元沿著光軸移動(dòng)對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)距離。凸輪面的斜度可以例如選擇成沿著所述光軸的調(diào)節(jié)距離在幾μ m的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，所述カ傳遞機(jī)構(gòu)包括偏壓元件，所述偏壓元件將所述滾動(dòng)接觸軸承相對(duì)所述凸輪面偏壓。這保證了所述滾動(dòng)接觸軸承總是沒有間隙地與所述凸輪面接合，由此使所述透鏡單元沿著所述光軸精確地移動(dòng)。在另ー個(gè)有利的實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)單元具有驅(qū)動(dòng)殼體，所述驅(qū)動(dòng)殼體被安裝在所述物鏡殼體的外部，且優(yōu)選地，以防水方式容納所述電機(jī)，以使所述電機(jī)免受所述浸泡介質(zhì)影響。在這種情況下，優(yōu)選地提供旋轉(zhuǎn)定位裝置，所述旋轉(zhuǎn)定位裝置使所述驅(qū)動(dòng)殼體在所述物鏡殼體的外部繞著所述光軸旋轉(zhuǎn)。所述驅(qū)動(dòng)殼體的相對(duì)可旋轉(zhuǎn)性允許所述驅(qū)動(dòng)單元在所述物鏡殼體上靈活地定位。這是有利的，例如，當(dāng)所述顯微鏡物鏡保持在承載另外的物鏡的物鏡轉(zhuǎn)盤上時(shí)，因?yàn)樵谶@種情況下，必須以特別節(jié)約空間的方式安裝所述透鏡。
優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)定位裝置包括保持器，所述驅(qū)動(dòng)殼體連接至所述保持器，且所述保持器安裝在所述物鏡殼體的外部，這樣所述保持器沿著所述光軸靜止且可繞著所述光軸旋轉(zhuǎn)。這樣，可以容易地用根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)單元改進(jìn)現(xiàn)有的顯微鏡物鏡，例如通過提供這樣的支撐環(huán)所述支撐環(huán)支撐容納所述電機(jī)的驅(qū)動(dòng)殼體且安裝在所述物鏡殼體的外部，這樣所述支撐環(huán)可繞著所述光軸旋轉(zhuǎn)。在另ー個(gè)有利的實(shí)施例中，所述旋轉(zhuǎn)定位裝置具有脫離機(jī)構(gòu)，所述脫離機(jī)構(gòu)用于將所述電機(jī)從所述變速器脫離。所述脫離機(jī)構(gòu)包括例如，線性引導(dǎo)件，所述線性引導(dǎo)件沿著與所述光軸平行的方向、在所述驅(qū)動(dòng)殼體內(nèi)引導(dǎo)所述電機(jī)；以及脫離桿，所述脫離桿連接至所述電機(jī)，且通過所述脫離桿可以使所述電機(jī)在接合位置和脫離位置之間移動(dòng)，在所述接合位置，所述電機(jī)與所述變速器接合，在所述脫離位置，所述電機(jī)與所述變速器脫離。在例如其中所述電機(jī)的軸上安裝的小齒輪與所述連接環(huán)接合的所述接合位置，就可能執(zhí)行所需的蓋玻片厚度校正。然而，如果將使所述驅(qū)動(dòng)単元在所述物鏡殼體上繞著所述光軸旋轉(zhuǎn)到不同的位置，那么通過操作所述脫離桿可以使所述電機(jī)從所述變速器脫離，以執(zhí)行所需 的定位。為了使所述電機(jī)脫離，使所述電機(jī)在所述驅(qū)動(dòng)殼體之內(nèi)沿著與所述光軸平行的方向移動(dòng)，而不使所述驅(qū)動(dòng)殼體在該方向上移動(dòng)。優(yōu)選地，所述脫離機(jī)構(gòu)具有偏壓元件，所述偏壓元件使所述電機(jī)在所述驅(qū)動(dòng)殼體內(nèi)偏壓到所述接合位置。因此，在本實(shí)施例中，通過使所述電機(jī)逆著所述偏壓元件施加的偏壓カ與所述光軸平行地移動(dòng)而使所述電機(jī)脫離，然后使所述電機(jī)與所述驅(qū)動(dòng)殼體一起移動(dòng)到所需的位置，然后所述電機(jī)自身返回到接合位置。優(yōu)選地，提供夾持裝置，通過所述夾持裝置，所述保持器可以在繞著所述光軸的任何旋轉(zhuǎn)位置鎖定至所述物鏡殼體的外部。這樣的夾持裝置使承載所述驅(qū)動(dòng)殼體的保持器以特別簡(jiǎn)單的方式從所述物鏡殼體的外部釋放且重新鎖定至所述物鏡殼體的外部。在可選的實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)単元被安裝在所述物鏡殼體之內(nèi)。將所述驅(qū)動(dòng)單元安裝在所述物鏡殼體之內(nèi)允許特別緊湊地設(shè)計(jì)所述顯微鏡物鏡。在這種情況下，將所述電機(jī)的驅(qū)動(dòng)カ轉(zhuǎn)換成所述透鏡単元的線性運(yùn)動(dòng)的所述變速器優(yōu)選地采取特別節(jié)省空間的渦輪傳動(dòng)的形式。不管所述驅(qū)動(dòng)単元安裝在所述物鏡殼體之內(nèi)或者安裝在所述物鏡殼體之夕卜，使用壓電伺服電機(jī)、超聲伺服電機(jī)、或者具有特別緊湊的設(shè)計(jì)的任何其他類型的電機(jī)用作所述電機(jī)是可能的。優(yōu)選地,所述物鏡殼體設(shè)有電觸頭(electrical contact),用于將所述驅(qū)動(dòng)單元連接至電源單元和/或控制單元。這消除了對(duì)令人煩惱的線纜的需要，在其他情況下需要所述線纜用于為所述驅(qū)動(dòng)単元提供電源和控制所述驅(qū)動(dòng)単元?？蛇x地，所述顯微鏡物鏡也可以具有電源單元和用于無線控制所述驅(qū)動(dòng)単元的無線接收単元。通過無線控制所述驅(qū)動(dòng)単元進(jìn)ー步方便使用所述顯微鏡物鏡。在優(yōu)選的實(shí)施例中，提供了蓋件，所述蓋件在朝向樣本的端部圍繞所述物鏡殼體且適于容納浸液。例如，在US 2010/0027109 Al中詳細(xì)地描述了這樣的蓋件。本發(fā)明進(jìn)一歩提供了ー種顯微鏡，所述顯微鏡包括如此前所描述的至少ー個(gè)的顯微鏡物鏡。優(yōu)選地，所述顯微鏡具有顯微鏡轉(zhuǎn)盤，所述顯微鏡轉(zhuǎn)盤承載多個(gè)根據(jù)本發(fā)明的顯微鏡物鏡。


現(xiàn)在將參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中圖I是構(gòu)成第一示例性實(shí)施例的顯微鏡物鏡的局部橫截面?zhèn)纫晥D；圖2是所述顯微鏡物鏡的透視圖，特別地示出驅(qū)動(dòng)單元；圖3是所述顯微鏡物鏡的透視圖，示出沒有所述驅(qū)動(dòng)殼體的驅(qū)動(dòng)單元；圖4是所述顯微鏡物鏡的透視圖，其中示出沒有所述驅(qū)動(dòng)単元的、連接至所述物鏡殼體的保持器；圖5是設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)的電機(jī)的透視圖；圖6是所述顯微鏡物鏡的透視橫截面視圖，特別地示出用于所述驅(qū)動(dòng)單元的旋轉(zhuǎn)定位的裝置的部分；圖7是所述顯微鏡物鏡的橫截面視圖，特別地示出用于分離所述驅(qū)動(dòng)単元的機(jī)構(gòu)的部分；圖8是所述顯微鏡物鏡的橫截面視圖，特別地示出所述驅(qū)動(dòng)單元連接至連接環(huán)；圖9是局部橫截面透視圖，特別地示出用于移動(dòng)蓋玻片厚度校正需要的透鏡單元的カ傳遞機(jī)構(gòu)；圖10是示出安裝在物鏡轉(zhuǎn)盤上的顯微鏡物鏡的透視圖；圖11是構(gòu)成第二示例性實(shí)施例的顯微鏡物鏡的局部橫截面?zhèn)纫晥D；和圖12是示出第二示例性實(shí)施例的改進(jìn)的局部橫截面?zhèn)纫晥D。
具體實(shí)施例方式下面將參考圖I至10描述作為第一示例性實(shí)施例的顯微鏡物鏡10。在描述中，僅僅說明那些對(duì)于理解本發(fā)明必要的圖I至10示出的顯微鏡物鏡的部件。顯微鏡物鏡10包括物鏡殼體12，驅(qū)動(dòng)單元14安裝在物鏡殼體12的外部。如可以特別地在圖I和2中看出，驅(qū)動(dòng)單元14具有驅(qū)動(dòng)殼體16,驅(qū)動(dòng)殼體16容納驅(qū)動(dòng)單元14的驅(qū)動(dòng)部件，這將在本文中稍后更詳細(xì)地描述。驅(qū)動(dòng)殼體16通過保持器18連接至物鏡殼體12，保持器18在圖4中示出。保持器18包括環(huán)狀件20和與所述環(huán)狀件20相鄰接的保持臂22。保持器18安裝在物鏡殼體12上，這樣保持器18可繞著顯微鏡物鏡10的光軸0(圖I所示)旋轉(zhuǎn)，但是沿著該光軸O靜止。為了這個(gè)目的，環(huán)狀件20設(shè)有螺紋孔21和23，緊定螺釘(圖4中未示出)可以擰緊到螺紋孔21和23內(nèi)以將保持器以這樣的方式固定到物鏡殼體12 :保持器18可以仍然繞著光軸O旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)單元14的殼體16固定地連接至保持器18。如圖I所示，通過線纜24對(duì)驅(qū)動(dòng)単元14提供電源和控制信號(hào)。為了這個(gè)目的，線纜24連接至顯微鏡的控制單元/電源單元(圖I中未示出)。如圖1、7和8中最佳所示，顯微鏡物鏡10具有透鏡蓋件26，透鏡蓋件26有彈性地安裝在物鏡殼體12的朝向待成像的樣本的端部上。由于該彈性安裝的結(jié)果，在與所述樣 本(附圖中未示出)接觸時(shí)，透鏡蓋件26就屈服，由此在一定程度上保護(hù)所述樣本。通過密封環(huán)28將蓋件26保持至物鏡殼體12。透鏡蓋件26具有中心開ロ 30，中心開ロ 30位于透鏡32朝向所述樣本且形成在物鏡殼體12內(nèi)容納的透鏡系統(tǒng)的一部分的區(qū)域中。蓋件26適于容納浸液，所述浸液從外部單獨(dú)地提供。在US 2010/0027109 Al中詳細(xì)地描述了蓋件26的功能和設(shè)計(jì)。例如如圖6所示，驅(qū)動(dòng)單元14的驅(qū)動(dòng)殼體16容納電機(jī)34。電機(jī)34也顯示在例如圖8中、在圖5中単獨(dú)顯示以及在圖3中，除了底部件35之外，在圖3中省略了殼體16。電機(jī)34具有驅(qū)動(dòng)軸36，驅(qū)動(dòng)軸36具有固定地安裝在其上的小齒輪38。小齒輪38具有邊齒(toothing) 40，邊齒40與校正環(huán)44的邊齒42嚙合。在附圖中未詳細(xì)示出邊齒40和42。校正環(huán)44安裝在物鏡殼體12上，這樣校正環(huán)44可繞著光軸O旋轉(zhuǎn)，例如，也可以在圖3、4和9中所示。電機(jī)軸36的旋轉(zhuǎn)使校正環(huán)44也通過嚙合邊齒40和42而旋轉(zhuǎn)。如圖9所示，校正環(huán)44不可旋轉(zhuǎn)地連接至內(nèi)物鏡筒46。當(dāng)通過電機(jī)軸36的旋轉(zhuǎn)·使校正環(huán)44繞著光軸O旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述校正環(huán)使物鏡筒46隨其一起旋轉(zhuǎn)。物鏡筒46具有凸輪面52，凸輪面52至少部分地繞著光軸O延伸，且當(dāng)沿著與光軸O垂直的方向觀察吋，凸輪面52具有微小斜度。通過螺釘56安裝到透鏡安裝件58的環(huán)狀滾動(dòng)元件54接合凸輪面52。透鏡60保持在透鏡安裝件58內(nèi)，在顯微鏡物鏡10的透鏡系統(tǒng)中，透鏡60是根據(jù)本發(fā)明的沿著光軸O移動(dòng)的透鏡單元，用于蓋玻片厚度校正目的。也通過彈簧62對(duì)透鏡安裝件58作用，彈簧62相對(duì)凸輪面52擠壓滾動(dòng)元件54。以上描述的部件46、52、54、56、58和62組成カ傳遞機(jī)構(gòu),所述カ傳遞機(jī)構(gòu)用于將校正環(huán)44繞著光軸O的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成透鏡60沿著光軸O的運(yùn)動(dòng)，這將能夠有效地進(jìn)行蓋玻片厚度校正。當(dāng)校正環(huán)44旋轉(zhuǎn)一定量時(shí)透鏡60沿著光軸O移動(dòng)的距離通過凸輪面52的斜度確定。如圖9所示，凸輪面52的上述斜度是這樣小，以致通過比較大的校正環(huán)44的旋轉(zhuǎn)使透鏡60僅沿著光軸O移動(dòng)通過較小的調(diào)節(jié)距離。該調(diào)節(jié)距離典型地會(huì)在幾ym的范圍內(nèi)。如圖5所示，電機(jī)34進(jìn)ー步包括用于連接至線纜24的端子45，這顯示在圖I中。在本示例性實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)單元14和保持器18可以一起繞著光軸O旋轉(zhuǎn)且在任何旋轉(zhuǎn)位置被鎖定，驅(qū)動(dòng)単元14的驅(qū)動(dòng)殼體16連接至保持器18。如圖2和6所示，為了這個(gè)目的，設(shè)置可手動(dòng)操作的夾持螺釘64。如僅在圖6中所示,夾持螺釘64具有桿部66,通過旋轉(zhuǎn)夾持螺釘64移動(dòng)桿部66與夾持塊68接觸。當(dāng)通過旋轉(zhuǎn)夾持螺釘64相對(duì)夾持塊68擠壓螺桿部66時(shí)，夾持塊68接著相對(duì)擰入環(huán)(screw-in ring) 69壓，擰入環(huán)69是不可旋轉(zhuǎn)的，即固定地連接至物鏡殼體12。因此，在這種狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)單元14與保持器18 —起在物鏡殼體12上鎖定在位。通過松開夾持螺釘64，釋放保持器18，這樣驅(qū)動(dòng)單元14和保持器18可以一起繞著光軸O旋轉(zhuǎn)。為了使驅(qū)動(dòng)單元14以前述方式在所述物鏡殼體的外部繞著光軸O旋轉(zhuǎn)，首先使電機(jī)34從校正環(huán)44脫離是必要的。為了這個(gè)目的，電機(jī)34的小齒輪38必須從校正環(huán)44脫離。為了這個(gè)目的，電機(jī)34設(shè)有脫離桿70，脫離桿70尤其在圖5中示出，在圖5中，已經(jīng)省略了驅(qū)動(dòng)殼體16。為了使電機(jī)34從校正環(huán)44脫離，沿著與光軸O平行的方向向下壓脫離桿70。這使電機(jī)34和小齒輪38與光軸O平行地向下移動(dòng)，由此使讓小齒輪38向下與環(huán)44脫離連接。因?yàn)轵?qū)動(dòng)殼體16固定地安裝在保持器18上，且這樣在與光軸O平行的方向上是靜止的，脫離桿70的下陷使電機(jī)34在驅(qū)動(dòng)殼體16之內(nèi)與光軸O平行地向下移動(dòng)。
如可以在圖7的視圖中看出的，驅(qū)動(dòng)單元14容納以兩個(gè)平行的引導(dǎo)銷72和74形式的線性引導(dǎo)件，引導(dǎo)銷72和74與光軸O平行地延伸且在其脫離運(yùn)動(dòng)中與光軸O平行地引導(dǎo)電機(jī)34。引導(dǎo)銷72保持在銷插孔76內(nèi)，引導(dǎo)銷74保持在銷插孔78內(nèi)，所述銷插孔形成在保持器18的保持臂22內(nèi)，如圖4所示。圖7進(jìn)ー步示出彈簧80，彈簧80使電機(jī)34偏壓到圖3所示的接合位置，在所述接合位置小齒輪38與連接環(huán)44嚙合。逆著彈簧80施加的偏壓カ執(zhí)行脫離桿70的下壓。如圖4所示，彈簧80容納在保持器18的保持臂22內(nèi)形成的彈簧插孔82內(nèi)。與引導(dǎo)銷72和74類似，彈簧80也與光軸O平行地取向，如也可以在圖6中可見的。彈簧80在驅(qū)動(dòng)殼體16內(nèi)夾持在兩個(gè)部件之間，這兩個(gè)部件中的ー個(gè)沿著光軸O的方向靜止，而另ー個(gè)可沿著光軸O的方向與驅(qū)動(dòng)電機(jī)34 —起可移動(dòng)。這樣，為了使驅(qū)動(dòng)單元14在所述物鏡殼體的外部旋轉(zhuǎn)，首先松開夾持螺釘64，然 后與光軸O平行地向下壓脫離桿70,以使電機(jī)34在殼體16之內(nèi)逆著彈簧80施加的偏壓力向下移動(dòng)，藉此小齒輪38與連接環(huán)44脫離。隨著下壓脫離桿70，然后驅(qū)動(dòng)殼體16繞著光軸O旋轉(zhuǎn)過所需的角度。一旦驅(qū)動(dòng)殼體16到達(dá)目標(biāo)位置，就釋放脫離桿70，于是彈簧80施加的偏壓カ使電機(jī)34在驅(qū)動(dòng)殼體16之內(nèi)與光軸O平行地向上移動(dòng)，由此使小齒輪38再次與連接環(huán)44嚙合。最后，擰緊夾持螺釘64。圖10示出了顯微鏡物鏡10如何安裝在物鏡轉(zhuǎn)盤90上。物鏡轉(zhuǎn)盤90具有多個(gè)螺紋孔92，顯微鏡物鏡10可以擰緊到螺紋孔92內(nèi)。在圖10所示的示例中，物鏡轉(zhuǎn)盤90僅僅裝有ー個(gè)物鏡。然而，可以理解的是多個(gè)上述類型的物鏡可以安裝在物鏡轉(zhuǎn)盤90上。以上描述和圖I至10示出的顯微鏡物鏡10僅僅是本發(fā)明的示例性實(shí)施例，其可以許多方式改進(jìn)。僅僅作為舉例，這里提到以下實(shí)施例電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元不是位于所述物鏡殼體外，而是位于所述物鏡殼體之內(nèi)。在圖11和12中示出這樣的實(shí)施例。圖11示出了顯微鏡物鏡100，顯微鏡物鏡100是從圖I至10所示的實(shí)施例進(jìn)行如下改進(jìn)而得到的在物鏡殼體12的外部設(shè)置的驅(qū)動(dòng)單元14被在物鏡殼體12之內(nèi)設(shè)置的環(huán)形超聲電機(jī)102代替。超聲電機(jī)102從上面作用在物鏡筒46上，以使物鏡筒46繞著光軸O旋轉(zhuǎn)，用于蓋玻片厚度校正的目的。同樣在本實(shí)施例中，物鏡筒46的凸輪面52用于將カ傳遞到透鏡安裝件58，以便使透鏡60沿著光軸O移動(dòng)。關(guān)于這種カ傳遞，圖11所示的示例性實(shí)施例具有與圖9所示的示例性實(shí)施例相同的部件,這些部件特別地包括滾動(dòng)元件54、螺釘56和彈簧62。在圖11中未示出這些部件，圖11是與圖9所示的不同的橫截面視圖。圖12示出了作為進(jìn)ー步的示例性實(shí)施例的顯微鏡物鏡200。顯微鏡物鏡200是從圖11所示的示例性實(shí)施例進(jìn)行如下改進(jìn)而得到的超聲電機(jī)102及由其驅(qū)動(dòng)的部件，即物鏡筒46與其凸輪面52、滾動(dòng)元件54、螺釘56、和彈簧62由微型電機(jī)202代替，微型電機(jī)202例如諸如是壓電伺服電機(jī)，微型電機(jī)202直接驅(qū)動(dòng)透鏡安裝件58。而且，裝有電池和用于無線控制驅(qū)動(dòng)單元202的電源單元(supply unit)設(shè)置在物鏡殼體12之內(nèi)。該電源單元通常在圖12中以204標(biāo)出?？梢岳斫獾氖?，與電源單元204相應(yīng)的單元也可以用于以上描述的示例性實(shí)施例中。
權(quán)利要求
1.一種顯微鏡物鏡(10、100、200)，包括 物鏡殼體(12)，所述物鏡殼體(12)容納透鏡系統(tǒng)，所述透鏡系統(tǒng)包括透鏡單元(60)，所述透鏡単元￠0)能夠被沿著所述透鏡系統(tǒng)的光軸(O)移動(dòng)，以補(bǔ)償蓋玻片的厚度； 且進(jìn)ー步包括 調(diào)節(jié)裝置，所述調(diào)節(jié)裝置被設(shè)置用于調(diào)節(jié)所述透鏡単元￠0)且包括驅(qū)動(dòng)單元(14、102,202)和變速器(42、44、46、48、50、52、54、56、62)，所述變速器(42、44、46、48、50、52、54、56、62)可由所述驅(qū)動(dòng)單元(14、102、202)驅(qū)動(dòng)且連接至所述透鏡單元(60)， 其中所述驅(qū)動(dòng)單元(14、102、202)具有電機(jī)(34)且被安裝在所述物鏡殼體(12)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顯微鏡物鏡(10)，其中所述驅(qū)動(dòng)単元(14)安裝在所述物鏡殼體(12)的外部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯微鏡物鏡(10)，其中所述變速器(42、44、46、48、50、52、54、56,62)包括校正環(huán)(44)，所述校正環(huán)(44)安裝在所述物鏡殼體(12)上且可通過所述電機(jī)(34)繞著所述光軸(O)旋轉(zhuǎn)；以及カ傳遞機(jī)構(gòu)(46、52、54、56、58、62)，所述カ傳遞機(jī)構(gòu)(46、52、54、56、58、62)設(shè)置在所述物鏡殼體(12)之內(nèi)，連接至所述校正環(huán)(44)，且將所述校正環(huán)(44)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成所述透鏡単元￠0)沿著所述光軸(O)的調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯微鏡物鏡(10)，其中所述カ傳遞機(jī)構(gòu)(46、52、54、56、58、62)包括物鏡筒(46)，所述物鏡筒(46)不可旋轉(zhuǎn)地連接至所述校正環(huán)(44)且具有至少部分地繞著所述光軸(O)延伸的凸輪面(52);且進(jìn)ー步包括滾動(dòng)接觸軸承(54、56)，所述滾動(dòng)接觸軸承(54、56)被安裝在所述透鏡単元￠0)上，且當(dāng)所述物鏡筒(46)繞著所述光軸(O)旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述滾動(dòng)接觸軸承(54、56)在所述凸輪面(52)上滾動(dòng)且使所述透鏡單元￠0)沿著所述光軸(O)移動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯微鏡物鏡(10)，其中所述カ傳遞機(jī)構(gòu)(46、52、54、56、58、62)包括偏壓元件(62)，所述偏壓元件￠2)將所述滾動(dòng)接觸軸承(54、56)相對(duì)所述凸輪面(52)偏壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中的一項(xiàng)所述的顯微鏡物鏡(10)，其中所述驅(qū)動(dòng)単元(14)具有驅(qū)動(dòng)殼體(16)，所述驅(qū)動(dòng)殼體(16)被安裝在所述物鏡殼體(12)的外部，且優(yōu)選地，以防水方式容納所述電機(jī)(34)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯微鏡物鏡(10)，其特征為旋轉(zhuǎn)定位裝置(18、70、72、74、80)，所述旋轉(zhuǎn)定位裝置(18、70、72、74、80)使所述驅(qū)動(dòng)殼體(16)在所述物鏡殼體(12)的外部繞著所述光軸(O)旋轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯微鏡物鏡(10)，其中所述旋轉(zhuǎn)定位裝置(18、70、72、74、80)包括保持器(18)，所述驅(qū)動(dòng)殼體(16)連接至所述保持器(18)，且所述保持器(18)安裝在所述物鏡殼體(12)的外部，這樣所述保持器(18)沿著所述光軸(O)靜止且可繞著所述光軸(O)旋轉(zhuǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的顯微鏡物鏡(10)，其中所述旋轉(zhuǎn)定位裝置具有脫離機(jī)構(gòu)(70、72、74、80)，所述脫離機(jī)構(gòu)(70、72、74、80)用于將所述電機(jī)(34)從所述變速器(42、44、46、48、50、52、54、56、62)脫離。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯微鏡物鏡(10)，其中所述脫離機(jī)構(gòu)(70、72、74、80)包括線性引導(dǎo)件(72、74)，所述線性引導(dǎo)件(72、74)沿著與所述光軸(O)平行的方向、在所述驅(qū)動(dòng)殼體(16)內(nèi)引導(dǎo)所述電機(jī)(34);以及脫離桿(70)，所述脫離桿(70)連接至所述電機(jī)(34)，且通過所述脫離桿(70)使所述電機(jī)(34)在接合位置和脫離位置之間移動(dòng)，在所述接合位置，所述電機(jī)(34)與所述變速器(42、44、46、48、50、52、54、56、62)接合，在所述脫離位置，所述電機(jī)(34)從所述變速器(42、44、46、48、50、52、54、56、62)脫離。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的顯微鏡物鏡(10)，其中所述脫離機(jī)構(gòu)(70、72、74、80)具有偏壓元件(80)，所述偏壓元件(80)使所述電機(jī)(34)在所述驅(qū)動(dòng)殼體(16)內(nèi)偏壓到所述接合位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11中的一項(xiàng)所述的顯微鏡物鏡(10)，其特征為夾持裝置(64、66、68)，通過所述夾持裝置(64、66、68)，所述保持器可以在繞著所述光軸(O)的任何旋轉(zhuǎn)位置鎖定至所述物鏡殼體(12)的外部。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顯微鏡物鏡(100、200)，其中所述驅(qū)動(dòng)単元(102、202)被安裝在所述物鏡殼體(12)之內(nèi)。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的顯微鏡物鏡(10)，其中所述物鏡殼體(12)設(shè)有電觸頭，用于將所述驅(qū)動(dòng)単元(14)連接至電源單元和/或控制單元。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的顯微鏡物鏡(200)，其特征為電源單元(204)，所述電源単元(204)包括儲(chǔ)能裝置和用于控制所述驅(qū)動(dòng)単元(14)的無線接收器。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的顯微鏡物鏡(10、100、200)，其特征為蓋件(26),所述蓋件(26)在朝向樣本的端部圍繞所述物鏡殼體(12)且適于容納浸液。
17.—種顯微鏡，包括至少ー個(gè)根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的顯微鏡物鏡(10、100,200)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的顯微鏡，其特征為顯微鏡轉(zhuǎn)盤(90)，所述顯微鏡轉(zhuǎn)盤(90)承載多個(gè)顯微鏡物鏡(10、100、200)。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種顯微鏡物鏡(10、100、200)。顯微鏡物鏡(10、100、200)包括物鏡殼體(12)，所述物鏡殼體(12)容納透鏡系統(tǒng)，所述透鏡系統(tǒng)包括透鏡單元(60)，所述透鏡單元(60)能夠被沿著所述透鏡系統(tǒng)的光軸(O)移動(dòng)，以補(bǔ)償蓋玻片的厚度；且進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)裝置，所述調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)所述透鏡單元(60)，所述調(diào)節(jié)裝置包括驅(qū)動(dòng)單元(14、102、202)和變速器(42、44、46、48、50、52、54、56、62)，所述變速器(42、44、46、48、50、52、54、56、62)可由所述驅(qū)動(dòng)單元(14、102、202)驅(qū)動(dòng)且連接至所述透鏡單元(60)。根據(jù)本發(fā)明，所述驅(qū)動(dòng)單元(14、102、202)具有電機(jī)(34)且被安裝在所述物鏡殼體(12)上。
文檔編號(hào)G02B21/24GK102866493SQ201210234550
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月8日
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