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Dokumentenidentifikation DE112005002465T5 30.08.2007
Titel Mikroskopsystem
Anmelder Nikon Corp., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Takeuchi, Atsushi, Tokyo, JP
Vertreter Viering, Jentschura & Partner, 81675 München
DE-Aktenzeichen 112005002465
Vertragsstaaten AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, KE, KG, KM, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, LY, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PG, PH, PL, PT, RO, RU, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, SY, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, YU, ZA, ZM, ZW, EP, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR, OA, BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG, AP, BW, GH, GM, KE, LS, MW, MZ, NA, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZM, ZW, EA, AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM
WO-Anmeldetag 07.10.2005
PCT-Aktenzeichen PCT/JP2005/018630
WO-Veröffentlichungsnummer 2006041029
WO-Veröffentlichungsdatum 20.04.2006
Date of publication of WO application in German translation 30.08.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 30.08.2007
IPC-Hauptklasse G02B 21/26(2006.01)A, F, I, 20051007, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G02B 7/04(2006.01)A, L, I, 20051007, B, H, DE   G02B 7/08(2006.01)A, L, I, 20051007, B, H, DE   G02B 7/28(2006.01)A, L, I, 20051007, B, H, DE   

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mikroskopsystem.

Hintergrund der Erfindung

Entweder die Objektivlinse oder die Plattform sind angetrieben, um den Fokus auf einer oberen Fläche in einem Mikroskopsystem nach dem Stand der Technik zu fokussieren (siehe Patent-Referenzliteratur 1). Der Hub des Antriebsbereich wird entsprechend der Größe des Mikroskops und der Länge der Führungseinheiten und einer Probe bestimmt, wobei keine Probe betrachtet werden kann, welche höher als der Hub ist. Nach dem Stand der Technik wird Betrachtung einer Probe, welche höher als der Hub ist, durch eine Konstruktion verwirklicht, welche die Montage einer Unter-Plattform einbezieht, welche die Plattform trägt, und entlang der Z-Achse (im Hochbeziehungsweise Herunterrichtung) oder durch Einsetzen eines Höhenadapters oder Ähnlichem zwischen der Plattform und der Objektivlinse (über einem Bereich des Stativs des Mikroskops in vielen Fällen) angepasst werden kann.

  • Patent-Referenzliteratur 1: japanische Offenlegungsschrift Nr. H6-186469

Offenbarung der Erfindung Durch die Erfindung gelöste Aufgabe

Jedoch muss jedes Mal, wenn eine Probe, welche größer als der Hub des Mikroskops ist und auf die Plattform aufgebracht wird, die Unter-Plattform an die optimale Position angepasst werden oder ein geeigneter Höhenadapter muss für eine bestimmte Probe eingesetzt werden. Deshalb ist die Bedienung dann sehr kompliziert, wenn Proben unterschiedlicher Dicke über einen weiten Dickenbereich betrachtet werden.

Mittel zum Lösen der Aufgabe

Ein Mikroskopsystem in Modulbauweise gemäß der Erfindung weist eine Stativeinheit auf, die mit einem Hoch-Herunter-Antriebsmechanismus für ein Objektivlinse versehen ist, und weist eine Sockeleinheit auf, welche mit einer Hoch-Herunter-Antriebseinheit für eine X-Y Plattform versehen ist, wobei die Stativeinheit und die Sockeleinheit aneinander befestigt sind, und weist einen Bewegungsbereich für den Objektivlinsen-Antriebsmechanismus in einer Richtung nach oben bzw. unten und einen Bewegungsbereich für die Plattform-Antriebsmechanismus in einer Richtung nach oben bzw. unten auf, wobei sich die beiden Bewegungsbereiche voneinander unterscheiden. Gemäß der Erfindung ist es möglich, einen derartigen Hub nach oben bzw, unten zu verwirklichen, welcher groß genug ist, um eine Probe großer Dicke, als auch eine Probe mit geringer Dicke zu betrachten, so dass die Bedienbarkeit für unterschiedliche Proben verbessert wird und eine Betrachtung leicht möglich ist.

Eine Halterungseinrichtung, welche ein Objektivlinse, eine Plattformeinrichtung zum Haltern einer Probe, einen ersten Antriebsmechanismus, einen zweiten Antriebsmechanismus und eine Steuereinrichtung, welche den Antrieb eines Elektromotors steuert, können durch ein Haltemittel, ein Plattformmittel, eine erstes Antriebsmittel, ein zweites Antriebsmittel und eine Steuereinrichtung jeweils ersetzt werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Mikroskopsystems;

2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Mikroskopsystems;

3 zeigt ein Flussdiagramm der AF-Steuerung der Objektivlinsen-Verlagerungssteuerung, welche durch eine Steuerung eines Antriebsmotors ausgeführt wird;

4 zeigt ein Systemdiagramm des Mikroskopsystems gemäß eines Dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Mikroskopsystems;

5 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Mikroskopsystems;

6 zeigt eine Seitenansicht einer Schraube;

7 zeigt eine Draufsicht auf einen Armteil;

8 zeigt eine Draufsicht auf eine Stativeinheit;

9 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Mikroskopsystems;

10 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Mikroskopsystems; und

11 zeigt die Schrauben-Passlöcher, welche in der Stativeinheit ausgebildet sind.

Bestes Ausführungsbeispiel der Erfindung – Erstes Ausführungsbeispiel –

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Mikroskopsystems in Seitenansicht. Es wird angenommen, dass die X-Achse sich senkrecht zur Zeichenebene erstreckt, die Y-Achse horizontal in der Zeichenebene erstreckt, und Z-Achse vertikal in der Zeichenebene erstreckt. Ein Lampengehäuse 2 zum Ausstrahlen von Licht ist in der Sockeleinheit 1 untergebracht. Von dem Lampengehäuse stammendes Licht wird zur ausgestrahlten Beleuchtung verwendet und erstreckt sich ausgehend von dem Beleuchtungssystem (nicht dargestellt), welches innerhalb der Sockeleinheit 1 untergebracht ist, und beleuchtet eine Probe (Untersuchungsstück) 100 von unten.

Die Probe 100 wird auf der Plattform 3 platziert und bewegt sich somit mit der Plattform in X-Y-Richtung, wenn die Plattform entsprechend bewegt wird. Die Plattform 3 ist auf einer Unter-Plattform 4 angebracht, wobei die Bewegung in X- und Y-Richtung ermöglicht wird. Die Unter-Plattform 4 wird von einem ersten Z-Richtungs-Antriebsmechanismus 5 getragen, um eine Bewegung in Richtung der Z-Achse zu ermöglichen (im Hinblick auf das Mikroskop nach oben bzw. nach unten. Dadurch kann die Plattform 3 ebenfalls in der Z-Richtung bewegt werden. Diese Konstruktion ermöglicht es, dass die Probe 100 entlang der Z-Achse relativ zu einer Objektivlinse 6 bewegt werden kann, um die Fokussierung einstellen zu können.

Die Plattform 3 wird entlang der X-Richtung mittels eines X-Y-Antriebsmechanismus 17 bewegt. Der Benutzer (diejenige Person, welche die Probe durch das Mikroskop betrachtet) setzt den ersten Z-Antriebsmechanismus 5 durch manuelles Drehen eines ersten Vertikalbewegungs-Griffs 7 in Bewegung, um die Plattform 3 nach oben oder unten zu bewegen, und setzt den X-Y-Antriebsmechanismus 17 in Gang, um die Plattform 3 nach links oder rechts bzw. nach vorne oder hinten zu bewegen.

Eine Mehrzahl von Objektivlinsen 6 mit unterschiedlich starker Vergrößerung sind an einem Nasenstück 8 angebracht, um zu ermöglichen, dass eine bestimmte Probe mit der gewünschten Vergrößerung betrachtet werden kann. Das Nasenstück 8, welches an ein Armelement 9 montiert ist, ist an einer Stativeinheit 11 mittels eines Halterungsteils 10 angebracht, um eine Bewegung nach oben bzw. unten zu ermöglichen. Das Halterungsteil 10 ist an der Stativeinheit 11 mittels eines zweiten Z-Antriebsmechanismus 18 angebracht. Das Haltungsteil 10 hält das Armelement 9 und kann sich entlang der Z-Achse (nach oben bzw. unten) relativ zu der Stativeinheit 11 mittels des Z-Antriebsmechanismus 18 bewegen.

Der Benutzer setzt den Z-Antriebsmechanismus 18 durch manuelles Drehen eines zweiten Vertikalbewegungs-Griffs 12 in Gang, um das Halterungsteil 10, das Armelement 9 und das Nasenstück 8 nach oben bzw. unten zu bewegen und kann so die Objektivlinse 6 entlang der Z-Achse relativ zu der Probe bewegen.

Wie oben beschrieben, weist das Mikroskopsystem gemäß diesem Ausführungsbeispiel zwei Z-Achsen-Liftmechanismen auf, nämlich einen ersten Z-Antriebsmechanismus 5, welcher zwischen der Unter-Plattform 4 und dem Sockelteil 1 anordnet ist und eine zweiten Z-Antriebsmechanismus 18, welcher zwischen dem Haltungsteil 10 und der Stativeinheit 11 anordnet ist. Dabei sind Führungseinheiten vorgesehen, welche die Drehbewegung der Vertikalbewegungs-Griffe 7 und 12 in eine lineare Bewegung mittels eines Zahnrad- und Zahnstangen-Mechanismus umsetzen, um so die Objektivlinse 6 und die Plattform 3 nach oben bzw. unten zu bewegen.

In dem Mikroskopsystem gemäß dieses Ausführungsbeispiels ist der Bereich, über welchen die Plattform 3 sich entlang der Z-Achse (nach oben bzw. unten) durch Drehen des ersten Vertikalbewegungs-Griffs 7 bewegen kann, und der Bereich, über welchen sich die Objektivlinse 6 entlang der Z-Achse (nach oben bzw. unten) durch Drehen des zweiten Vertikalbewegungs-Griffs 12 bewegen kann, so bemessen, dass diese Bereiche sich nicht gegenseitig überlappen. Das heißt, der Bewegungsbereich der Plattform 3, welche durch den ersten Vertikalbewegungsgriff 7 mit dem zugehörigen Z-Achsen-Antriebsmechanismus 5 bewegt wird (nach oben bzw. unten) unterscheidet sich von dem Bewegungsbereich für die Objektivlinse 6 aufgrund des zweiten Vertikalbewegungs-Griffs 12 und des zugehörigen Antriebsmechanismus 18 entlang der Z-Achse (noch oben bzw. unten).

Eine epi-Beleuchtungseinrichtung 13 trägt ein Lampengehäuse 14, welches für epi-Beleuchtung an das Armelement 9 derart montiert ist, dass eine Probe 100 von oben beleuchtet werden kann. Ein Linsenzylinder 15 ist oben auf der epi-Beleuchtungseinrichtung 13 montiert, um es dem Benutzer zu ermöglichen, ein vergrößertes Bild der Probe mittels der Okularlinse 16 zu betrachten, welche in dem Linsenzylinder 15 angebracht ist.

Die nachfolgende Bedienungsfunktion kann mit dem Mikroskopsystem gemäß dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel erzielt werden.

Das Mikroskopsystem gemäß des Ausführungsbeispiels weist zwei Z-Antriebsmechanismen auf, das heißt einen ersten Z-Antriebsmechanismus 5, welcher zwischen der Unter-Plattform 4 und der Sockeleinheit 1 anordnet ist, und einem zweiten Z-Antriebsmechanismus 18, welcher zwischen dem Halterungsteil 10 und der Sockeleinheit 11 anordnet ist. Daher setzt sich der Gesamthub, welcher in dem Mikroskop erzielt werden kann, durch eine Kombination der Hübe der beiden Führungseinheiten zusammen. In anderen Worten, angenommen der Einzelhub entspricht dem eines Mikroskops gemäß dem Stand der Technik und wird jeweils mittels der beiden Führungseinheiten erzielt, ist der durchgehende Beobachtungsbereich doppelt so lang im Vergleich zu einem Mikroskop nach dem Stand der Technik, wodurch unterschiedliche Arten von Proben angefangen vom dünnen Proben bis zu dicken Proben durch einfache Bedienung betrachtet werden können.

(2) Um die obigen Erläuterungen noch weiter auszuführen, weil die Plattform 3 und die Objektivlinse 6 entlang der Z-Achse (nach oben bzw. unten) über sich voneinander unterscheidende Bewegungsbereiche bewegt werden können, kann ein sich aus der Kombinationen der Hübe der Plattform 3 und der Objektivlinse 6 zusammengesetzter Bewegungsbereich so bemessen werden, wie er zwischen der Plattform 3 und der Objektivlinse 6 erforderlich ist. Infolgedessen kann die Fokussierung im Bezug auf die Probe 100 unabhängig davon eingestellt werden, ob es sich um eine Probe geringer oder großer dicker handelt, einfach durch Drehen der ersten Vertikalbewegungs-Griffs 7 und des zweiten Vertikalbewegungs-Griffs 12. Das heißt, im Gegensatz zu dem Mikroskop nach dem Stand der Technik erfordert dieses Mikroskopsystem keine komplizierte Bedienung wie beispielsweise eine Ummontage der Unter-Plattform in optimaler Stellung für eine bestimmte Probe 100 oder das Einsetzen bzw. Entfernen eines Höheneinstellungs-Adapters jedes Mal, wenn die Probe 100 ausgetauscht wird.

(3) Zwecks Einstellung des Brennpunkts auf die Probe 100 kann der Benutzer wählen, ob er die Plattform 3 oder die Objektivlinse 6 nach oben bzw. unten bewegt. Falls unterschiedliche Arten von Sonden oder Messeinrichtungen an der Probe 100 angebracht werden, ist es komfortabler, die Objektivlinse 6 nach oben bzw. unten zu bewegen. Falls im Gegensatz dazu der Benutzer wünscht, sein Auge ruhig in einer Position zu halten (die Position des betrachtenden Auges, um Ermüdung zu minimieren, kann die Plattform nach oben bzw. unten bewegt werden. In anderen Worten kann dasjenige Element entsprechend der spezifischen Betrachtungsumwelt ausgewählt werden, welches zum Einstellen des Brennpunktes dient.

Obgleich die obigen Ausführungen sich auf ein Ausführungsbeispiel beziehen, in welchem die vorliegende Erfindung in einer Konstruktion verwirklicht ist, in welcher sowohl der Linsenzylinder 15, als auch die Objektivlinse 16 sich nach oben bzw. unten bewegen, wenn die Objektivlinse 6 nach oben bzw. unten bewegt wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Die Erfindung kann auch in einer Konstruktion verwirklicht werden, in welcher die epi-Beleuchtungseinrichtung 13 an der Stativeinheit 11 fixiert ist, und sich die Objektivlinse 6 und das Nasenteil 8 alleine nach oben bzw. unten bewegen, wenn an dem Vertikalbewegungs-Griff 12 gedreht wird. Diese Konstruktion erlaubt es ebenfalls, das betrachtende Auge ruhig in einer bestimmten Position zu halten.

Gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel unterscheiden sich der Bewegungsbereich, über welchen sich die Plattform 3 entlang der Z-Achse (nach oben bzw. unten) mittels des ersten Vertikalbewegungs-Griffs 7 und der zugehörigen Antriebsmechanismus bewegt werden kann, von dem Bewegungsbereich, über welchen die Objektivlinse 6 entlang der Z-Achse (nach oben bzw. unten) mittels des zweiten Vertikalbewegungs-Griffs 12 und des zugehörigen Antriebsmechanismus bewegt werden kann und Bewegungsbereiche überlappen sich daher nicht. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, so dass sich diese Bewegungsbereiche auch teilweise überlappen können. Jedoch müssen diese Bewegungsbereiche immer solche Abschnitte aufweisen, welches sich einander nicht überlappen, sondern sich über einen so großen Bewegungsbereich wie möglich nicht überlappen.

– Zweites Ausführungsbeispiel –

2 zeigt ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel des Mikroskopsystems. Gleiche Bezugszeichen wurden für ähnliche Einzelteile verwendet, wie sie für das Mikroskopsystem gemäß des ersten Ausführungsbeispiels verwendet wurden, um eine detailliertere Erläuterung dieser Maschinenelemente zu ersparen. Das Mikroskopsystem gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels weist eine elektrisch angetriebene Vertikalbewegungseinheit anstelle des zweiten, manuell betätigten Vertikalbewegungs-Griffs 12 auf, wie dieser im ersten Ausführungsbeispiel verwendet wurde. Die nachfolgenden Erläuterungen beziehen sich auf die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel.

Ein Motor 22 sorgt für eine Hoch- beziehungsweise Herunterbewegung des Halterungsteils 10, und des Armelements 9, des Nasenstücks 8 und der Objektivlinse 6und ist in die elektrisch angetriebene Stativeinheit 21 eingebaut. Eine AF Einheit 20 ist auf der epi-Beleuchtungseinrichtung 13 montiert. Zusätzlich ist ein Schaltkasten 25 extern anordnet und der Motor 22 und die AF Einheit 23 sind beide mit einer Steuereinheit (Steuervorrichtung) 24 verbunden, und werden von dieser gesteuert. Die Steuereinheit 24 ist mit einem Mikrocomputer ausgestattet sowie peripheren Schaltkreisen und steuert den gesamten Betrieb des Mikroskopsystems durch Ausführung von speziellen Programmen. Die Steuereinrichtung 24 weist einen Antriebsschaltkreis für den Motor 22 auf. Während die Steuereinheit 24 in dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel außerhalb des Mikroskopsystems anordnet ist, kann die Steuereinheit 24 stattdessen innerhalb der Sockeleinheit 1 oder der elektrisch angetriebenen Stativeinheit 21 anordnet sein.

Mittels der Schaltbox 25, in welcher ein AF Schalter (nicht dargestellt), sowie ein Vertikalbewegungsschalter (nicht dargestellt) zum Hoch- bzw. Herunterbewegen der Objektivlinse oder Ähnlichem anordnet ist, können Steuerbefehle für verschiedene Arten von Ansteuerung an die Steuereinrichtung 24 aufgrund der Betätigung der Schaltbox durch den Benutzer weitergegeben werden. Beispielsweise infolge der Betätigung des AF Schalters durch den Benutzer kann ein entsprechendes Betätigungssignal von der Schaltbox zu der Steuereinrichtung übermittelt werden, welche dann die AF Steuerung (Autofokus) vornimmt. Aufgrund der Betätigung der Objektivlinse und des Vertikalbewegungsschalters durch den Benutzer kann ein entsprechendes Betätigungssignal von der Schaltbox zu der Steuereinheit 24 übermittelt werden, welche dann die Objektivlinse durch Steuerung des Motors bewegt.

Die AF Einheit 23 ist mit einer eingebauten Bilderfassungseinrichtung wie beispielsweise einer CCD oder ähnlichen Einrichtungen (nicht dargestellt) versehen und übermittelt Brennpunktinformation zu der Steuereinrichtung 24. Basierend auf der Brennpunktinformation, welche von der AF Einheit 23 übermittelt wird, übte die AF Steuereinrichtung 24 eine AF Steuerung des Mikroskopsystems durch Steuerung der Drehrichtung des Motors 22 aus, der Drehbewegung selbst, und des Zeitpunkts, an welchem die Drehbewegung endet. Das heißt, die Steuereinrichtung übte die Steuerung derart aus, dass automatisch der Brennpunkt auf die Probe 100 eingestellt wird.

Die vom Motor 22 ausgehende Antriebskraft wird an einen Dritten Z-Antriebsmechanismus 26 ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel mittels eines Getriebes übertragen, welches ein bestimmtes Untersetzungsverhältnis hat. Der dritte Z-Antriebsmechanismus 26 ist mit einem Zahnrad-Zahnstangen-Mechanismus oder Ähnlichem versehen, welcher die Rotationsbewegung des Motors 20 in einer Linearbewegung umsetzt, wobei der Haltungsteil 10 mittels des Z-Antriebsmechanismus 26 nach oben bzw. unten bewegt wird. Weil die Objektivlinse mittels des Motors 20 hauptsächlich zum Zwecke der AF Steuerung bewegt wird, ist das Untersetzungsverhältnis oder Ähnliches derart gewählt, dass eine Feinsteuerung der Objektivlinse ermöglicht wird.

3 zeigt ein Flussdiagramm der AF Steuerung und der Bewegungssteuerung der Objektivlinse durch die Steuereinrichtung 24 durch den Antrieb des Motors 22. Im Schritt S1 wird bestimmt, ob der Vertikalbewegungsschalter für die Objektivlinse an der Schaltbox 25 betätigt wurde. Falls im Schritt S1 festgestellt wird, dass der Objektivlinsen-Vertikalbewegungsschalter betätigt wurde, schreitet der Betrieb auf Schritt S6 voran, während für den Fall, dass im Schritt S1 festgestellt wird, dass der Objektivlinsen-Vertikalbewegungsschalter nicht betätigt wurde, der Betrieb zu Schritt S2 fortschreitet.

Im Schritt S2 wird bestimmt, ob der AF Schalter an der Schaltbox 25 betätigt wurde oder nicht. Falls im Schritt S2 bestimmt wird, dass der Objektivlinsen-AF-Schalter betätigt wurde, schreitet der Betriebsvorgang zum Schritt S3 fort, während für den Fall, dass im Schritt S2 festgestellt wird, dass der AF Schalter nicht betätigt wurde, der Betätigungsvorgang zu Schritt S1 zurückgeht, um erneut den oben beschriebenen Prozess durchzuführen.

Im Schritt S3 wird die Brennpunktinformation (Fokussignal), welche von der AF Einheit 23 geliefert wird, eingegeben. Die Brennpunktinformation kann zum Beispiel die Kontrastwertinformation des Bildes der Probe anzeigen. Im Schritt S4 wird aufgrund der Brennpunktinformation bestimmt, ob eine Einstellung des Brennpunkts erfolgt ist, das heißt ob oder ob nicht eine Fokussierung erreicht wurde. Beispielsweise kann entschieden werden, dass der Brennpunkt eingestellt wurde (eine Scharfstellung erreicht wurde) falls ein Spitzen-Kontrastwert angezeigt wird.

Falls im Schritt S4 entschieden wird, dass eine Fokussierung erfolgt ist, endet der Prozess. Falls jedoch im Schritt S4 entschieden wird, dass der Brennpunkt noch nicht eingestellt wurde, schreitet der Betriebsvorgang zum Schritt S5 fort. Im Schritt S5 wird der Motor 22 angetrieben, um die Objektivlinse um eine sehr kleine Größe zu bewegen. Die Richtung, in welcher der Motor 22 dreht, wird aufgrund der Richtung bestimmt, in welcher der Motor zuvor gedreht wurde, sowie aufgrund der Brennpunktinformation. Danach schreitet der Betriebsvorgang zu Schritt S3 zurück, um dann den oben beschriebenen Prozess wiederholt durchzuführen.

Im Schritt S6 wird der Motor 22 angetrieben, um die Objektivlinse entsprechend zu bewegen. Am Objektivlinsen-Vertikalbewegungsschalter kann zwischen einer aufwärts- oder einer abwärts gerichteten Bewegung unterschieden werden und die Objektivlinse wird nach oben bzw. unten aufgrund des Steuerbefehlssignals von dem Vertikalbewegungsschalter bewegt. Darüber hinaus kann, während die Erläuterung unter der Annahme gegeben wurde, dass die Objektivlinse bis zum Ende ihres Bewegungsbereich aufgrund des Drückens eines Schalters bewegt wird, als alternative Konstruktion vorgesehen sein, dass eine Bewegung nur dann erfolgt, wenn der Schalter heruntergedrückt gehalten wird. Danach endet der Prozess.

Zusätzlich zu den Betriebseffekten für das Mikroskopsystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel kann das Mikroskopsystem gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels derart gestaltet sein, dass die nachfolgenden Betriebseffekte vorhanden sind.

(1) Die Schärfeeinstellung wird ausschließlich durch Bewegen der Objektivlinse mittels des Motors 22 erreicht, und wenn die Plattform 3 über einen größeren Bewegungsbereich abgesenkt werden muss, beispielsweise wenn die Probe 100 ausgetauscht wird, kann die Plattform 3 über den größeren Bewegungsbereich durch manuelles Betätigen durch den Benutzer bewegt werden. Infolgedessen wird die Bedienbarkeit des Mikroskopsystems wesentlich verbessert.

Während die obigen Erläuterungen unter Bezugnahme auf ein Ausführungsbeispiel gegeben wurden, in welchem die vorliegende Erfindung in einer Konstruktion verwirklicht ist, welche eine elektrisch angetriebene Vertikalbewegungseinheit anstelle des zweiten Vertikalbewegungs-Griffs 12 aufweist, ist die Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Der erste Vertikalbewegungs-Griff kann anstatt dem zweiten Vertikalbewegungs-Griff durch eine elektrisch angetriebene Vertikalbewegungseinheit ersetzt werden. Alternativ können der erste Vertikalbewegungs-Griff 7 und der zweite Vertikalbewegungs-Griff 12 beide durch elektrisch angetriebene Vertikalbewegungseinheiten ersetzt werden. Während die Verbesserung in der Bedienung durch eine Kombinationen der manuellen Betätigung und der Betätigung durch einen elektrischen Motor im letzteren Falle nicht erzielt wird, können Vorteile ähnlich den unter Bezugnahme auf das erste Ausführungsbeispiel erläuterten Vorteilen in einem Mikroskopsystem verwirklicht werden, in welchem die Plattform und die Objektivlinse elektrisch angetrieben sind.

– Drittes Ausführungsbeispiel –

4 zeigt ein Systemdiagramm des Mikroskopsystems gemäß des dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Das Mikroskopsystem gemäß des dritten Ausführungsbeispiels enthält drei voneinander unabhängige Einheiten, das heißt eine Sockeleinheit 100, eine Stativeinheiten 200 und eine Okulareinheit 300, welche alle unabhängig voneinander montiert bzw. demontiert werden können. Darüber hinaus sind die Sockeleinheit 100 und die Stativeinheit jeweils mit einer Mehrzahl von Variationseinheiten versehen, so dass die Sockeleinheit und die Stativeinheit in jeder verschiedenen Kombinationen der einzelnen Variationseinheiten verwendet werden kann. Auf diese Weise kann einfach durch Verwendung spezieller Variationseinheiten in Kombination ein Mikroskopsystem ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel und einem Mikroskopsystem ähnlich dem zweiten Ausführungsbeispiel erzeugt werden. Gleiche Einzelteile sind mit gleichen Bezugszeichen wie diejenigen des Mikroskopsystems gemäß des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels versehen, um detailliertere Erläuterungen zu ersparen.

Einer Konstruktion ähnlich der des ersten Ausführungsbeispiels ist in der Sockeleinheit 101 verwirklicht, welche versehen ist mit einer Sockeleinheit 1, einem Lampengehäuse 2 zum Ausstrahlen von Licht, einem Beleuchtungssystem (nicht dargestellt, einer Plattform 3, einer Unter-Plattform 4, einem ersten Z-Antriebsmechanismus 5, einem ersten Vertikalbewegungs-Griff 7, einem X-Y-Antriebsmechanismus 17 und Ähnlichem. Eine Sockeleinheit 102 ist der Sockeleinheit 101 ähnlich, bis auf die Tatsache, dass die Sockeleinheit 102 nicht mit einem Lampengehäuse 2 zum Ausstrahlen von Licht oder einem Beleuchtungssystem (nicht dargestellt) versehen ist. Eine Sockeleinheit 103 ist mit einer Plattform 3, einer Unter-Plattform 31, einem X-Y-Antriebsmechanismus 17 und einer Sockeleinheit 1 versehen. Im Gegensatz zur Unter-Plattform 4 ist die Unter-Plattform 31 an der Sockeleinheit 1 fixiert. In anderen Worten, die Plattform 3 gemäß der Sockeleinheit 103 kann sich nicht nach oben bzw. unten bewegen.

Eine Konstruktion ähnlich der des ersten Ausführungsbeispiels ist in der Stativeinheit 201 verwirklicht, welche versehen ist mit einer Objektivlinse 6, einem Nasenstück 8, einem Armelement 9, einem Halterungsteil 10, einer Stativeinheit 11, einem zweiten Z-Antriebsmechanismus 18, einem zweiten Vertikalbewegungs-Griff 12 und Ähnlichem. Eine Konstruktion ähnlich des zweiten Ausführungsbeispiels ist in der Stativeinheit 202 verwirklicht, welche versehen ist mit einer elektrisch angetriebenen Vertikalbewegungseinheit, welche anstelle des zweiten Vertikalbewegungs-Griffs 12 gemäß der Stativeinheit 201 vorgesehen ist, einer elektrisch angetriebenen Stativeinheit 21, einem Motor 22, einem dritten Z-Antriebsmechanismus 26 u.Ä. Darüber hinaus, obgleich nicht in der Illustration gemäß 4 dargestellt, weist die Stativeinheit 202 eine Steuereinheit 24 und eine Schaltbox 25 auf. Eine Stativeinheit 203 ist mit einer Objektivlinse 6, einem Nasenteil 8, einer Arm-Stativ-Einheit 32 und Ähnlichem versehen. Die Arm-Stativ-Einheit 32 ist eine integrierte Einheit, welche das Armelement und die Stativeinheit miteinander kombiniert, wobei der Armelement-Teil der Arm-Stativ-Einheit 32 nicht bewegbar ist. In anderen Worten kann die Objektivlinse 6 der Stativeinheit 203 nicht nach oben bzw. unten bewegt werden.

Die Okulareinheit 300 ist mit einem Lampengehäuse 14 für die epi-Beleuchtung, einer epi-Beleuchtungsvorrichtung 13, einem Linsenzylinder 15, einer Okularlinse 16 und einer AF Einheit 23 versehen. Dabei kann das Lampengehäuse 14 für die epi-Beleuchtung, die epi-Beleuchtungseinrichtungen 13 und die AF Einheit 23 abmontiert werden, falls dies in Verbindung mit einer bestimmten Kombination der Sockeleinheit und Stativeinheit in Benutzung erforderlich ist.

Durch Verwendung spezieller Einheiten zur Gestaltung des Mikroskopsystems in verschiedenen Kombinationen kann die vielseitige Veränderbarkeit des Mikroskopsystems stark verbessert werden. Beispielsweise durch Verwendung der Sockeleinheit 101, der Stativeinheit 202 und der Okulareinheit 300 ohne die AF Einheit 23 in Kombination kann ein Mikroskopsystem ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel erzeugt werden. Durch Verwendung der Sockeleinheit 101, der Stativeinheit 202 und der Okulareinheit 300 in Kombination zusammen mit der AF Einheit 23 kann ein Mikroskopsystem ähnlich dem zweiten Ausführungsbeispiel hergestellt werden. Darüber hinaus kann durch Verwendung in Kombination der Sockeleinheit 101, der Stativeinheit 203 und der Okulareinheit 300 ohne die AF Einheit 23 ein Standard-Mikroskopsystem hergestellt werden, welches nur eine manueller Bewegung der Plattform entlang der X-, Y- und Z-Richtung erlaubt.

Die einzelnen Einheiten können miteinander durch Kupplungselemente wie beispielsweise Schrauben oder Schrauben-Mutter-Verbindungen (nicht dargestellt) verbunden werden. Darüber hinaus sind Positioniereinrichtungen wie Kontaktflächen oder Positionierstifte an der Sockeleinheit 1, der Stativeinheit 11, der elektrisch angetriebenen Stativeinheit 21 und der Arm-Stativ-Einheit 32 vorgesehen, um ein genaues Positionieren zu ermöglichen und damit ein leichtes und exaktes Montieren jeder der Einheiten zu ermöglichen.

Wenn darüber hinaus die epi-Beleuchtungseinrichtung 13 an dem Armelement 9 oder der Arm-Stativ-Einheit 32 montiert wird, wird die epi-Beleuchtungseinrichtung 13 relativ zu einer Referenzmarke positioniert und fixiert. Wenn jedoch die Sockeleinheit 101 verwendet wird, welche das Beleuchtungssystem enthält, muss die epi-Beleuchtungseinrichtung nicht immer montiert werden. In diesem Falle kann das Lampengehäuse 14 für die epi-Beleuchtung und die epi-Beleuchtungseinrichtung 13 in der Okulareinheit 300 weggelassen werden.

Wie weiter oben unter Bezugnahme auf das zweite Ausführungsbeispiel erläutert wurde, wird bevorzugt die Okulareinheit 300 mit der AF Einheit 23 in Kombination mit der Stativeinheit 202 montiert, welche elektrisch mittels des Motors 22 angetrieben ist.

Die nachfolgenden Bedienungswirkungen werden in dem dritten Ausführungsbeispiel erzielt, welches ermöglicht, dass verschiedene Mikroskope durch Kombination von bestimmten Einheiten konfiguriert werden können, wie oben beschrieben wurde.

  • (1) Durch Verwendung bestimmter Einheiten zum Konfigurieren des Mikroskopsystems in verschiedenen Kombinationen kann die vielfältige Veränderbarkeit des Mikroskopsystems wesentlich verbessert werden. So kann das Mikroskopsystem die Präferenzen des Benutzers mit Leichtigkeit und geringeren Kosten verwirklichen. Darüber hinaus stehen dem Benutzer mehr Optionen zur Verfügung.
  • (2) Im Einzelnen können durch Verwendung der verschiedenen Einheiten als Universaleinheiten Mikroskopsysteme gemäß des ersten Ausführungsbeispiels und des zweiten Ausführungsbeispiels mit Leichtigkeit hergestellt werden. Darüber hinaus kann das Mikroskopsystem nach dem ersten Ausführungsbeispiel zu dem zweiten Ausführungsbeispiel rekonfiguriert werden und umgekehrt, und die Konfiguration eines weiteren Mikroskopsystems kann mit Leichtigkeit und geringeren Kosten erzielt werden.

Obgleich das dritte Ausführungsbeispiel nicht mit einer elektrisch angetriebenen ersten Vertikalbewegungs-Griff versehen ist, kann eine solche Sockeleinheit ebenfalls als eine Variation bereitgestellt werden.

In der Beschreibung des Ausführungsbeispiels kann der Begriff "Einheit" auch als eine Teileinheit zu verstehen sein. Alternativ kann der Begriff "Element" auch als Teil-Element verstanden werden. Beide Begriffe können verwendet werden, um eine Einheit zu bezeichnen, welche körperlich unabhängig von den anderen Einheiten ist, sowie unabhängig hergestellt, verpackt, transportiert usw. werden kann. Diese Einheiten können zu bestimmten Konfigurationen kombiniert werden, um unterschiedliche Mikroskopsysteme zu erzielen.

– Viertes Ausführungsbeispiel –

Das vierte Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend erläutert.

Gemäß des vierten Ausführungsbeispiels kann ein Verfahren verwirklicht werden, um die einzelnen Einheiten genau zueinander zu positionieren, wenn das Mikroskopsystem aus der Sockeleinheit 100, der Stativeinheit 200 und der Okulareinheit 300 zusammengestellt wird, die jeweils voneinander unabhängige Einheiten sind, wie weiter oben unter Bezugnahme auf das dritte Ausführungsbeispiel erläutert wurde.

5 zeigt das vierte Ausführungsbeispiel des Mikroskopsystems gemäß der Erfindung in Seitenansicht des Mikroskopsystems und teilweise im Schnitt dargestellt. Das Mikroskop gemäß 5 wurde durch Kombination der in 4 dargestellten Sockeleinheit 101, Stativeinheit 203 und Okulareinheit 300 ohne die AF Einheit 23 zusammengestellt. Dabei ist die Arm-Stativ-Einheit 32 in der Stativeinheit 203 mit separaten Teilen versehen, das heißt mit dem Armelement 9 und der Stativeinheit 32A versehen. Daher kann die Stativeinheit 32A ebenfalls als eine unabhängige Einheit betrachtet werden. Gleiche Bezugszeichen wurden für ähnliche Einzelteile wie in dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel verwendet, um eine detailliertere Erläuterung der Einzelteile zu ersparen.

Nachfolgend wird erläutert, wie die Sockeleinheit 1 und die Stativeinheit 33A miteinander verbunden werden können und wie die Stativeinheit 32A und das Armelement 9 in dem Mikroskopsystem miteinander verbunden werden können.

Wie in 5 dargestellt ist, sind die Sockeleinheit 1 und die Stativeinheit 32 aneinander und die Stativeinheit 32A und das Armelement 9 aneinander mit einer Mehrzahl von Schrauben 12B bzw. einer Mehrzahl von Schrauben 10B befestigt. 6 zeigt eine Seitenansicht einer Schraube 10B, welche dazu verwendet wird, das Armelement 9 mit der Stativeinheit 32A zu verbinden. 7 zeigt eine Draufsicht auf das Armelement 9 und 8 zeigt eine Draufsicht auf die Stativeinheit 32A.

Wie in 6 dargestellt ist, ist die Schraube 10B abgestuft und weist einen Kopfteil 10a und einen Bolzenteil auf, welche einen Zylinderteil 10b und einen Außengewindeteil 10c aufweist. Ein Sechskantloch 10d ist mit einem Innensechskant zum Aufnehmen eines Schlüssels versehen und in dem Kopfteil vorgesehen. Der Zylinderteil 10b, welcher Bestandteil des Bolzenteils ist, aber kein Schraubengewinde trägt, dient als Positionierstift, wenn das Element 9 und die Stativeinheit 32A miteinander verbunden werden. Das heißt, dass das Passloch 9c derart gestaltet ist, dass dieses einen Innendurchmesser aufweist, der kleiner als der Innendurchmesser der Schrauben-Durchgangslöcher 9b-1 und 9b-2 ist. Das Loch 9d ist ein Langloch, dessen Breite entlang der kürzeren Achse (in Hoch-Herunter-Richtung in 7, die Richtung entlang der X-Achse) etwas größer als der Außendurchmesser des Zylinderteils 10b der Schraube 10B bemessen ist und dessen Länge gemessen in Richtung der längeren Achse (von links nach rechts in 7, die Richtung entlang der Y-Achse) deutlich größer als die des Außendurchmesser des Zylinderteils 10b ist. Es wird bevorzugt, dass die Länge gemessen entlang der längeren Achse des Langlochs 9d kleiner als der Außendurchmesser des Kopfteils 10a der Schrauben 10B ist.

Wie in der 8 dargestellt ist, sind vier Schrauben-Durchgangslöcher 11b-1, 11b-2, 11c und 11d in der oberen Fläche 11b der Stativeinheit 32A an solchen Stellen anordnet, welche denjenigen der Schraubenlöcher 9b-1, 9b-2, sowie Passlöchern 9d und 9d entsprechen. Um zu gewährleisten, dass die Zylinderteile 10b der Schrauben 10B leicht eingesetzt werden können, sind die Schrauben-Durchgangslöcher 11b-1 und 11b-2 derart gestaltet, dass deren Innendurchmesser deutlich größer als der Außendurchmesser der Zylinderteile 10b ist. Die Passlöcher 11c werden zum Positionieren der Armelemente 9 und der Stativeinheit 32A relativ zueinander verwendet und sind derart gestaltet, dass deren Innendurchmesser etwas größer als der Außendurchmesser der Zylinderteile 10b ist, so dass die Zylinderteile 10b der jeweiligen Schrauben 10B im Wesentlichen ohne Spiel eingepasst werden können. Das heißt, dass Passloch 11c ist so bemessen, dass dessen Innendurchmesser kleiner als der Außendurchmesser der Schrauben-Durchgangslöcher 11b-1 und 11b-2 ist. Das Langloch 11d ist derart gestaltet, dass dessen Breite gemessen entlang kürzeren Achse (Auf- und Abwärtsrichtung in 8, die Richtung entlang der X-Achse) etwas größer als der Außendurchmesser des jeweiligen Zylinderteils 10b der Schrauben 10B ist und eine Länge gemessen entlang derer längeren Achse (von links nach rechts in 8, die Richtung entlang der Y-Achse) aufweist, welche deutlich größer als der Außendurchmesser der Zylinderteile 10b ist.

Vorzugsweise ist der Innendurchmesser der Schraubenlöcher 11b-1 und 11b-2, der Innendurchmesser der Passlöcher 11c und der Innendurchmesser der Langlöcher 11d im Wesentlichen gleich dem Innendurchmesser der Schraubenlöcher 9b-1 und 9b-2, der Passlöcher 9c und der Langlöcher 9d, welche in dem Armelement 9 ausgebildet sind.

Unterhalb der Schraubenlöchern 11b-1 und 11b-2, der Passlöcher 11c und dem Langloch 11d (entlang der Z-Achse) sind Innengewinde 11e angeordnet, welche mit den Außengewinden der Gewindeteile 10c der Schrauben 10Bverschraubt werden können. An jedem der Schraubenlöcher 11b-1 und 11b-2, dem Passloch 11c und dem Langloch 11d ist ein zugehöriges Innenwinde 11e in axialer Ausrichtung mit dem jeweiligen Loch ausgebildet. Dabei ist der Innendurchmesser des Innengewindeteils 11e kleiner als der Innendurchmesser der Schraubenlöcher 11b-1 und 11b-2, des Passlochs 11c und des Langlochs 11d. Dadurch ist eine Bodenfläche geformt, welche der Bodenfläche 10e des Zylinderteils 10b der Schraube 10B entspricht, und ist an jedem der Löcher 11b-1 und 11b-2, 11c und 11d ausgebildet.

Wenn die Außengewindeteile 10c der Schrauben 10B mit den Innengewindeteilen 1le der Stativeinheit 32A verschraubt sind, stehen die Bodenflächen der Kopfteile 10a der Schrauben 10B mit der Bodenfläche der Führungslöcher 9g in Kontakt, welche in dem Armelement 9 ausgebildet sind. Dadurch werden eine Kontaktfläche (Verbindungsfläche) 9a des Armelements 9 und eine Kontaktfläche (Verbindungsfläche) 11d der Stativeinheit 32A gegeneinander gepresst, wie in 5 dargestellt ist, wodurch das Armelement 9 und die Stativeinheit 32A miteinander verbunden werden. Die Tiefe der Schraubenlöcher 11b-1 und 11b-2, der Passlöcher 11c und der Langlöcher 11d der Stativeinheit 32A werden so bemessen, dass eine ausreichende Befestigungskraft zwischen dem Armelement 9 und der Stativeinheit 32A gewährleistet ist. Das heißt, wenn die Bodenfläche 10e der Zylinderteile 10b der Schrauben 10B in Kontakt mit der Bodenfläche der Löcher 11b-1 und 11b-2, 11c und 11d der Außengewindeteile 11c und dem Innengewindeteil 11e kommen, kommen diese so miteinander im Eingriff, dass eine ausreichend starke Befestigungskraft nicht erzielt wird. Entsprechend ist die Tiefe der Löcher so gewählt; dass die Kontaktfläche 9a und die Kontaktfläche 11d der Stativeinheit 32A gegeneinander gepresst werden, wobei ein kleiner Abstand zwischen der Bodenfläche 10e des Zylinderteils 10b der Schrauben 10B und der Bodenfläche der einzelnen Löcher 11b-, 11b-2, 11c und 11d ausgebildet wird.

Nachfolgend wird der Vorgang der Befestigung des Armelements 9 und der Stativeinheit 32A aneinander erläutert. Nach dem Ausrichten des Passlochs 9c des Armelements 9 zu dem Passloch 11c der Stativeinheit 32A wird die Schraube 10B eingesetzt. Danach werden das Langloch 9d und das Langloch 11d zueinander ausgerichtet und die Schraube 10B eingesetzt. Dadurch kann das Armelement 9 sich nicht mehr relativ zu der Stativeinheit 32A in der X-Y-Ebene bewegen, wodurch eine genaue Positionierung des Armelements 9 relativ zu der Stativeinheit 32A ermöglicht wird. Nachdem das Armelement relativ zu der Stativeinheit ausgerichtet wurde, wird ein Sechskantschlüssel (nicht dargestellt) verwendet, um die Außengewindeteile 10c der Schrauben 10B in die Innengewindeteile 11e an dem Passloch 11e und dem Langloch 11d zu schrauben.

Dann wird die Schraube 10B durch die Schraubenlöcher 9b-1 und 11b-1 eingesetzt, welche einander gegenüberliegend zugewandt sind, und der Außengewindeteil 10c der Schraube 10B wird in den Innengewindeteil 11e mittels des Sechskantschlüssels eingeschraubt. Zusätzlich wird eine Schraube 10B durch die Schraubenlöcher 9b-2 und 11b-2 eingesetzt, welche einander gegenüberliegend zugewandt sind, und der Außengewindeteil 10c der Schraube 10B wird in den Innengewindeteil 11e mittels des Sechskantschluessels eingeschraubt. Dadurch werden das Armelement 9 und die Stativeinheit 32A derart aneinander befestigt, dass das Armelement 9 genau relativ zu der Stativeinheit 32A positioniert ist.

Die Sockeleinheit 1 und die Stativeinheit 32A werden durch einen ähnlichen Vorgang miteinander verbunden, wie dieser für die Verbindung zwischen dem Armelement 9 und der Stativeinheit 32A oben beschrieben wurde. Entsprechend sind ein Passloch 11f und ein Langloch 11h mit ähnlicher Funktion im Vergleich zu dem Passloch 11c und Langloch 11d wie oben beschrieben und zwei Schraubenlöcher (nicht dargestellt) mit einer ähnlichen Funktion wie die Schraubenlöcher 11b-1 und 11b-2 in einer Fläche 11a der Stativeinheit 32A ausgebildet, um in Kontakt mit der Sockeleinheit 1 zustehen, wie in 5 dargestellt ist. Oberhalb von jedem der Löcher (entlang der Z-Achse) ist ein Innengewindeteil 11g vorgesehen, welcher in Eingriff mit dem Außengewindeteil 12c der Schrauben 12B steht. Ein Passloch 1c und ein Langloch 1b mit Funktionen ähnlich von denen des Passlochs 9d und Langlochs 9d und zwei Schraubenlöcher (nicht dargestellt) mit einer Funktion ähnlich der Funktion der beiden Schraubenlöcher 9b-1 und 9b-2 sind in einer Fläche 1a der Sockeleinheit 1 ausgebildet, um in Kontakt mit der Stativeinheit 32A zu stehen.

Wie die Schrauben 10B weisen auch die Schrauben 12B einen Kopfteil 12a, einem Zylinderteil 12b und einem Außengewindeteil 12c auf.

Wenn sich der Außengewindeteil 12c der Schraube 12b im Schraubeingriff mit dem Innengewindeteil 11g der Stativeinheit 32A befindet, werden die Bodenflächen der Kopfteile 12a der Schrauben 12B im Kontakt mit der Innenfläche der Sockeleinheit 1 gebracht. Dadurch wird die Kontaktfläche 1a der Sockeleinheit 1 und die Kontaktfläche 11a der Stativeinheit 32A gegeneinander gepresst, wodurch die Sockeleinheit 1 und die Stativeinheit 32A aneinander befestigt werden. Die Tiefe des Passlochs 11f und Langlochs 11h der Stativeinheit 32A sind so bemessen, dass eine ausreichend starke Verbindungskraft zwischen der Sockeleinheit 1 und der Stativeinheit 32A gewährleistet ist. Das heißt, wenn die Bodenfläche (entsprechend der Bodenfläche 10e der Schrauben 10B) der Zylinderteile 12b der Schrauben 12B in Kontakt mit der Bodenfläche der Löcher 11f und 11h kommen, wenn der Außengewindeteil 12c in den Innengewindeteil 11g eingeschraubt ist, kann keine ausreichend starke Verbindungskraft erzielt werden. Entsprechend muss die Tiefe der Löcher so bemessen sein, dass die Kontaktfläche 1a und die Kontaktfläche 11a der Stativeinheit 32A gegeneinander gepresst werden, wobei ein kleiner Abstand zwischen der Bodenfläche des Zylinderteils 12b der Schrauben 12B und der Bodenfläche der einzelnen Löcher 11f und 11h vorhanden ist. Die Tiefe der Schraubenlöcher (nicht dargestellt) wird ebenfalls so gewählt, dass diese Faktoren Berücksichtigung finden.

Durch Implementieren der Konstruktion, wie sie in im Hinblick auf die obige Sockeleinheit 1 und Stativeinheit 32A verwirklicht ist, können die Sockeleinheit 1 und die Stativeinheiten 32A aneinander und mit genauer Positionierung relativ zueinander befestigt werden, in ähnlicher Weise wie das Armelement 9 und die Stativeinheit 32A aneinander befestigt werden können, wie weiter oben im Detail beschrieben wurde.

Dabei ist anzumerken, dass für den Fall, dass vier Schrauben 10B und vier Schrauben 12B verwendet werden wie oben erläutert, unterschiedliche Arten von Schrauben für den Typ Schrauben 10B zum Befestigen des Armelements 9 und der Stativeinheit 32A aneinander im Vergleich zu den Schrauben 12B zum Verbinden des Sockeleinheit 1 und der Stativeinheit 32A aneinander verwendet werden, weil die Anforderungen an die Höhe der Befestigungskraft unterschiedlich sind. Alternativ kann ein einziger Typ von Schrauben wie die Schrauben 10b oder die Schrauben 12b in unterschiedlicher Menge verwendet werden, um so unterschiedliche Niveaus von Befestigungskraft für das Befestigen des Armelements 9 und der Stativeinheit 32A aneinander bzw. der Sockeleinheit 1 und der Stativeinheit 32A aneinander zu verwirklichen. Dabei müssen zumindest Passlöcher und Langlöcher vorgesehen sein, um die beiden Einheiten aneinander mit Hilfe von wenigstens zwei Schrauben zu befestigen, um zu gewährleisten, dass die beiden Einheiten aneinander in genauer Positionierung zueinander befestigt sind.

Fünftes Ausführungsbeispiel

Nachfolgend wird das fünfte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert.

9 zeigt das fünfte Ausführungsbeispiel des Mikroskopsystems gemäß der vorliegenden Erfindung in Seitenansicht und teilweise in Schnittdarstellung. Das Mikroskopsystem nach 9 ist derart konfiguriert, dass eine Sockeleinheit 101, die Stativeinheit 201 und die Okulareinheit 300 ohne die AF Einheit 23 gemäß 4 miteinander kombiniert sind, und ist damit die ähnlich dem Mikroskopsystem, wie es im ersten Ausführungsbeispiel erzielt wird. Die Stativeinheit 11 und die Stativeinheit 201 können lösbar an dem Haltungsteil 10 mittels des Z-Antriebsmechanismus 18 befestigt werden, und das Armelement 9 und der Haltungsteil 10 können voneinander getrennt werden. In anderen Worten können die Stativeinheit 11 und der Haltungsteil als voneinander unabhängige Einheiten betrachtet werden. Dabei werden die gleichen Bezugszeichen für ähnliche Einzelteile verwendet, wie in dem Mikroskopsystem gemäß des ersten bis vierten Ausführungsbeispiels verwendet wurden, um eine detailliertere Erläuterung der Einzelteile zu ersparen.

Nachfolgend wird erläutert, wie in dem Mikroskopsystem die Sockeleinheit 1 und die Stativeinheit 11 miteinander verbunden werden können und wie der Haltungsteil 10 und das Armelement 9 miteinander verbunden werden können. Wie in 9 dargestellt ist, sind die Sockeleinheit 1 und die Stativeinheit 11 miteinander verbunden und der Haltungsteil 10 und das Armelement 9 sind einander verbunden, wozu jeweils eine Mehrzahl von Schrauben 12B bzw. eine Mehrzahl von Schrauben 10B dienen.

Ein Passloch 20f und eine Langloch 20h, welche analog zu dem Passloch 11f und dem Langloch 11h wie weiter oben beschriebenen vorgesehen sind, sowie zwei Schraubenlöcher (nicht dargestellt) sind an einer Fläche 20a der Stativeinheit 11 vorgesehen, um in Kontakt mit der Sockeleinheit 1 zu stehen, wie in 9 dargestellt ist. Oberhalb von jedem der Löcher (entlang der Z-Achse) ist ein Innengewindeteil 20g vorgesehen, welcher mit einem Außengewindeteil 12c der Schrauben 12B verschraubt ist. Die Sockeleinheit 1 und die Stativeinheit 11 sind aneinander durch Einsetzen einer Schraube 12B durch das Passloch 1c verbunden, welches in der Sockeleinheit 1vorgesehen ist, und das Passloch 20f, welches in der Stativeinheit 11 vorgesehen sind, wobei die Passlöcher aufeinander ausgerichtet sind und eine Schraube 12B durch das Langloch 1d und das Langloch 20h eingesetzt ist, welche aufeinander ausgerichtet sind. Dadurch werden die Sockeleinheit 1 und die Stativeinheit 11 genau relativ zu einander positioniert. Danach wird der Außengewindeteil 12c der Schrauben 12B mit dem Innengewindeteil 20g der Stativeinheit 11 verschraubt, wodurch die Sockeleinheit 1 und Stativeinheit 11 aneinander befestigt werden. Danach werden die Schrauben 12B durch die beiden Sätze von Schraubenlöchern eingesetzt und die Außengewindeteile 12c mit den zugehörigen Innengewindeteilen 20g verschraubt.

Ein Passloch 22c und ein Langloch 22d, welche dem Passloch 11c bzw. Langloch 11d wie weiter oben beschrieben entsprechen, und zwei Schrauben (nicht dargestellt) sind an der oberen Fläche 22a des Haltungsteils 11 vorgesehen, um in Kontakt mit dem Armelement 9 zu treten. Unter jedem Loch (entlang der Z-Achse) ist ein Innengewindeteil 22e vorgesehen, um mit dem Außengewindeteil 10c einer Schraube 10B verschraubt zu werden. Der Haltungsteil 10 und das Armelement 9 sind einander durch Einsetzen einer Schraube 10B durch das Passloch 9c verbunden, welches in dem Armelement 9 geformt ist, und das Passloch 22c, welches in dem Haltungsteil 10 geformt ist, wozu beide Passlöcher aufeinander ausgerichtet sind und eine Schraube 10B durch das Langloch 9 und das Langloch 22d eingesetzt ist, welche aufeinander ausgerichtet sind. Dadurch werden in der Haltungsteil 10 und das Armelement 9 relativ zueinander genau positioniert. Danach werden die Außengewindeteile 10c der Schrauben 10B in die Innengewindeteile 22e des Haltungsteils 10 eingeschraubt, wodurch der Haltungsteil 10 und das Armelement 9 miteinander verbunden werden. Danach werden die Schrauben 10B durch die Sätze von Schraubenlöchern eingesetzt und die Außengewindeteile 10c mit den zugehörigen Innengewindeteilen 22e verschraubt.

– Sechstes Ausführungsbeispiel –

Nachfolgend wird das sechste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert.

10 zeigt das sechste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Eine Betrachtungsvorrichtung, welche durch Befestigung einer Okulareinheit und einer Stativeinheit aneinander konfiguriert wird, wie in 10 dargestellt ist, stellt das sechste Ausführungsbeispiel dar, und wird verwendet, um ein größere Probe 32 zu betrachten. Bei der Betrachtungsvorrichtung ist die Stativeinheit 11 der Stativeinheit an einem L-förmigen Haltungsteil 30 mittels und des zweiten Z-Antriebsmechanismus 18 montiert, um eine Bewegung entlang der Z-Achse zu ermöglichen, und die Stativeinheit 11 ist an einer Bewegungsvorrichtung 31 befestigt, welche dazu dient, die Probe 32 zu bewegen. In 10 werden gleiche Bezugszeichen für gleiche Einzelteile wie bei dem Mikroskopsystem gemäß des ersten bis fünften Ausführungsbeispiels verwendet, um eine detailliertere Beschreibung zu ersparen.

Das Mikroskopsystem gemäß des fünften Ausführungsbeispiels, wie es weiter oben beschrieben wurde, wird durch Befestigen der Stativeinheit 11 und der Sockeleinheit 1 aneinander konfiguriert. Die Betrachtungsvorrichtung gemäß des sechsten Ausführungsbeispiels wird durch Befestigen der Stativeinheit 11 und der Bewegungsvorrichtung 31 aneinander ausgebildet. Damit verschiedene Konfigurationen der Vorrichtung mit einem einzelnen Typ von Stativeinheit 11 verwirklicht werden können, sind Schrauben-Passlöcher in einer Mehrzahl von Oberflächen der Stativeinheit 11 vorgesehen.

Im Einzelnen sind ein Passloch 20f, ein Langloch 20h und zwei Schraubenlöcher (nicht dargestellt) an einer Fläche 20a ausgebildet, wie in 11 dargestellt ist. Oberhalb von jedem der Löcher (entlang der Z-Achse), ist ein Innengewindeteil 20g vorgesehen, welcher mit einem Außengewindeteil 12c einer Schraube 12B verschraubbar ist. Darüber hinaus sind ein Passloch 25c, ein Langloch 25d und 2 Schraubenlöcher (nicht dargestellt) in einer weiteren Fläche 25a der Stativeinheit 11 vorgesehen. Links (entlang der Y-Achse) von jedem der Löcher ist ein Innengewindeteil 25e vorgesehen, um mit dem Außengewindeteil 10c einer Schraube 10B verschraubt zu werden.

In dem sechsten Ausführungsbeispiel sind die Stativeinheit 11 und die Bewegungsvorrichtung 31 aneinander durch das Passloch 25c, das Langloch 25d und die Schraubenlöcher verbunden, welche an der Fläche 25a der Stativeinheit 11 geformt sind. Entsprechend sind ein Passloch 31c, ein Langloch 31d und zwei Schraubenlöcher wie in 10 dargestellt an der Fläche 31a der Bewegungsvorrichtung 31 an solchen Stellen vorgesehen, welche den Positionen des Passlochs 25c, des Langlochs 25d und der Schraubenlöcher entspricht.

Die Stativeinheit 11 und die Bewegungsvorrichtung 31 sind aneinander durch Einsetzen einer Schraube 10B durch das Passloch 31c an der der Bewegungsvorrichtung 31 ausgebildet, sowie des Passlochs 25c, welches an der Stativeinheit 11 ausgebildet ist, wobei beide Passlöcher zueinander ausgerichtet sind und eine Schraube 10B durch Passloch 31d und das Langloch 25d eingesetzt ist, welche zueinander ausgerichtet wurden. Dadurch sind die Stativeinheit 11 und die Bewegungsvorrichtung 31 relativ zu einander genau ausgerichtet. Dann werden die Außengewindeteile 10c der Schrauben 10B in die Innengewindeteile 25e der Stativeinheit 11 eingeschraubt, um so die Stativeinheit 11 an der Bewegungsvorrichtung 31 zu befestigen. Zusätzlich werden Schrauben 10B durch die beiden Sätze von Schraubenlöchern eingesetzt und die Außengewindeteile 10c der Schrauben 10B in die Innengewindeteile 25e eingeschraubt.

Durch Ausbilden einer Mehrzahl von Schraubenlöchern an in jeder der Mehrzahl von Flächen 20a und 25a der Stativeinheit 11 wie oben beschrieben können verschiedene Arten von Betrachtungsvorrichtungen für die Betrachtung von Proben und verschiedene Arten von Untersuchungsvorrichtungen leicht zusammen montiert werden, wie das Mikroskopsystem gemäß Figur und 9 und die Betrachtungsvorrichtung gemäß 10. Zusätzlich können mittels der Passlöcher, Langlöcher und Schraubenlöcher, wie sie oben beschrieben wurden, eine Mehrzahl von Einheiten relativ zueinander ausgerichtet und mit einem hohen Grad von Zuverlässigkeit aneinander befestigt werden.

Dabei können durch Ausbildung einer Mehrzahl von Schrauben-Durchgangslöchern ähnlich denjenigen, wie sie an der Fläche der Stativeinheit 11 ausgebildet sind, an jeder der Mehrzahl von Flächen der Stativeinheit 32A, wie in 5 dargestellt ist, oder der elektrisch angetriebenen Stativeinheit 21, oder der Stativeinheit 202, wie sie in 4 dargestellt ist, der Stativeinheit 32A oder der elektrisch angetriebenen Stativeinheit 21, kann eine Montage ebenfalls an einer anderen Vorrichtung als der Sockeleinheit 100 erfolgen, beispielsweise der Bewegungseinrichtung 31.

Während die Erfindung im Einzelnen anhand der Ausführungsbeispiel und Variationen davon unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben und gezeigt wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt und es versteht sich für den Fachmann, dass diese Ausführungsbeispiele mit verschiedenen Änderungen in der Form und im Detail ausgeführt werden können, ohne von dem Geist, Umfang und der Lehre nach der Erfindung abzuweichen.

Die Offenbarung gemäß der nachfolgenden Prioritäts-Anmeldungen wird in diese Anmeldung durch Bezugnahme eingeschlossen, nämlich der japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-296042, eingereicht am 8. Oktober 2004, und der japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-370929, eingereicht am 22. Dezember 2004.

Zusammenfassung

Ein Mikroskopsystem weist eine Stativeinheit auf, welche mit einem Antriebsmechanismus zum Hoch- bzw. Herunterfahren einer Objektivlinse dient, und eine Sockeleinheit auf, welche mit einem Antriebsmechanismus zum Hoch- bzw. Herunterfahren eine X-Y-Plattform dient. Wenn die Stativeinheit und die Sockeleinheit aneinander befestigt sind, wird ein Bewegungsbereich des Objektivlinsen-Antriebsmechanismus nach oben bzw. unten und ein Bewegungsbereich der Stativeinheit nach oben bzw. unten verwirklicht, wobei sich die beiden Bewegungsbereiche voneinander unterscheiden.


Anspruch[de]
Mikroskopsystem mit:

einer Halteeinrichtung zum Haltern einer Objektivlinse;

einer Plattformeinrichtung zum Halten einer Probe;

einem ersten Antriebsmechanismus zum Bewegen der Halteeinrichtung, welche die Objektivlinse hält, in einer Richtung nach oben bzw. unten, welche sich zwischen dem unteren und oberen Ende des Mikroskopsystems erstreckt; und

einem zweiten Antriebsmechanismus zum Bewegen der Plattformeinrichtung, welche die Objektivlinse hält, in einer Richtung nach oben bzw. unten, welche sich zwischen dem unteren und oberen Ende des Mikroskopsystems erstreckt, wobei:

sich ein Bewegungsbereich, mittels dessen die Objektivlinse nach oben bzw. unten mittels des ersten Antriebsmechanismus bewegt werden kann und ein Bewegungsbereich, über welchen die Plattform nach oben bzw. unten mittels des zweiten Antriebsmechanismus bewegt werden kann, voneinander unterscheiden.
Mikroskopsystem Anspruch 1, wobei:

die Halteeinrichtung und der erste Antriebsmechanismus in einer Stativeinheit integriert sind; und

die Plattformeinrichtung und der zweite Antriebsmechanismus in einer Sockeleinheit integriert sind, welche unabhängig von der Stativeinheit ist.
Mikroskopsystem nach Anspruch 2, wobei:

die Stativeinheit eine erste Verbindungsfläche aufweist, mittels welcher die Stativeinheit mit der Sockeleinheit verbunden ist, und eine zweite Verbindungsfläche aufweist, welche zum Verbinden mit einer anderen Vorrichtung als der Sockeleinheit ausgebildet ist.
Mikroskopsystem mit:

einer ersten Stativeinheit, in welche eine Halteeinrichtung, die eine Objektivlinse trägt, und ein erster Antriebsmechanismus, welcher die Halteeinrichtung in einer Richtung nach oben bzw. unten bewegen kann, welche sich zwischen dem oberen und unteren Ende des Mikroskopsystems erstreckt, zu einer Einheit integriert sind;

einer zweiten Stativeinheit, welche eine Halteeinrichtung aufweist, die eine Objektivlinse trägt; und

einer Sockeleinheit, in welcher eine Plattformeinrichtung, die eine Probe trägt, und ein zweiter Antriebsmechanismus, welcher die Plattformeinrichtung in einer Richtung nach oben bzw. unten bewegen kann, welche sich zwischen dem oberen und unteren Ende des Mikroskopsystems erstreckt, zu einer Einheit integriert sind, wobei:

entweder die erste Stativeinheit oder die zweite Stativeinheit ausgewählt und mit der Sockeleinheit verbunden wird;

eine an der Sockeleinheit ausgebildete Verbindungsfläche vorgesehen ist, an welche die ausgewählte Stativeinheit montiert ist, und

in einer Konfiguration, welche durch eine Verbindung der ersten Stativeinheit mit der Sockeleinheit erzielt wird, ein Bewegungsbereich mittels des ersten Antriebsmechanismus erzielt wird, der sich in einer Richtung nach oben bzw. unten erstreckt, und ein Bewegungsbereich mittels des zweiten Antriebsmechanismus in einer Richtung nach oben bzw. unten erzielt wird,

wobei sich die beiden Bewegungsbereiche voneinander unterscheiden.
Mikroskopsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit:

einer Autofokuseinrichtung, welche ein Signal ausgibt, das zum automatischen Fokussieren auf eine Probe dient; und

einer Steuereinrichtung, welche den Antrieb durch einen Elektromotor steuert, wobei:

der Elektromotor, dessen Antrieb durch die Steuereinrichtung gesteuert wird, Bestandteil von wenigstens einem der beiden Antriebsmechanismen erster und zweiter Antriebsmechanismus ist; und

zusätzlich zu der Autofokussteuerung, unter welcher die Fokussierung durch Steuerung des Elektromotors durch Ausführen einer Rotationsbewegung und Stoppen aufgrund eines Signals von der Autofokuseinrichtung erfolgt, die Steuereinrichtung den Elektromotor so steuert, dass dieser aufgrund einer Bedienung von außen eine Rotationsbewegung ausführt oder stoppt.
Mikroskopsystem nach Anspruch 4, wobei:

eine manuelle Stativeinheiten mit dem von Hand betätigten ersten Antriebsmechanismus versehen ist, und eine elektrisch angetriebene Stativeinheit mit dem elektrisch angetriebenen ersten Antriebsmechanismus versehen ist, welche beide an der ersten Stativeinheit ausgebildet sind.
Mikroskopsystem um nach Anspruch 4 oder 6, wobei:

sowohl die erste Stativeinheit, als auch die zweite Stativeinheit jeweils eine erste Verbindungsfläche zum Verbinden mit der Sockeleinheit aufweisen, und eine zweite Verbindungsfläche aufweisen, welche zum Verbinden mit einer anderen als der Sockeleinheit dient.
Mikroskopsystem nach Anspruch 4 oder 6, wobei:

eine Mehrzahl von Schraubenlöchern und eine Mehrzahl von Schraubendurchgangslöchern vorgesehen sind, welche jeweils mit einer Mehrzahl von Schraubenlöcher in Verbindung stehen, die in der Sockeleinheit ausgebildet sind;

eine Mehrzahl von zweiten Schraubendurchgangslöchern vorgesehen sind, welche an der ersten Stativeinheit und der zweiten Stativeinheit an solchen Stellen ausgebildet sind, welche den Stellen der Mehrzahl der ersten Schraubendurchgangslöchern entsprechen;

Bolzenteile der Schrauben zum Verbinden der Sockeleinheit mit einer der ersten oder zweiten Stativeinheit durch eine Mehrzahl von zweiten Schraubendurchgangslöchern und der Mehrzahl von ersten Schraubendurchgangslöchern verwendet werden, wobei die Gewindeteile der Schrauben in die Mehrzahl von Schraubenlöchern eingeschraubt sind;

ein Innendurchmesser der Mehrzahl von ersten Schraubendurchgangslöchern und ein Innendurchmesser der Mehrzahl von zweiten Schraubendurchgangslöchern, welche an den ersten Schraubendurchgangslöchern entsprechenden Stellen geformt sind, im Wesentlichen gleich groß bemessen sind; und

ein Innendurchmesser eines der Löcher (nachfolgend als erstes Passloch bezeichnet) unter der Mehrzahl von ersten Schraubendurchgangslöchern und ein Innendurchmesser eines Lochs (nachfolgend als zweites Passloch bezeichnet) unter der Mehrzahl von zweiten Schraubendurchgangslöchern, welches an einer der Stelle des ersten Passlochs entsprechenden Stelle ausgebildet ist, minimal größer als der Außendurchmesser des zylindrischen Teils der Schrauben ist.
Mikroskopsystem nach Anspruch 8, wobei ein Loch, welches sich von dem ersten Passloch unter der Mehrzahl von Schraubendurchgangslöchern unterscheidet, als ein Langloch ausgebildet ist, und ein damit korrespondierendes Loch unter der Mehrzahl von zweiten Schraubendurchgangslöchern ebenfalls als ein Langloch ausgebildet ist.






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