DE6805924U

DE6805924U - UNIVERSAL MICROSCOPE.

Info

Publication number: DE6805924U
Application number: DE19686805924
Authority: DE
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 1967-11-21
Filing date: 1968-11-08
Publication date: 1973-06-20
Also published as: DE1807713A1; FR1592676A; AT289412B; CH496244A; DE1807713B2

Description

CARL ZEISS IN HEIDENHEIM AN DER BRENZ UniversalmikroskopCARL ZEISS IN HEIDENHEIM AN DER BRENZ universal microscope

Die Erfindung betrifft ein Universalmikroskop, welches aus verschiedenen, weitgehend gegeneinander austauschbaren Baugruppen in sich geschlossener Form zusammengesetzt werden kann. Die einzelnen Baugruppen können einzeln oder in geeigneten Kombinationen Einrichtungen zur Erzeugung einer Hell- und Dunkelfeldbeleuchtung im Durchlicht oder Auflicht, für die Phasenkontrast-, Interferenzkonstrast-, Polarisations- oder Fluoreszenzmikroskopie enthalten. Andere Baugruppen können die Elemente für die photographische, kinematographische oder fernsehtechnische Wiedergabe der mikroskopischen Bilder sowie für photoelektrische Messverfahren zum Zwecke der Ermittlung optischer Kenngrößen wie beispielsweise der Lichtdurchlassigkeit, des Reflexionsvermögens oder der optischen Dicke mikroskopischer Objekte aufnehmen. Schließlich gestattet die Anordnung nach der Erfindung auch den Ansatz von Baugruppen für Speziaiaufgaben wie z.B. die Mikrohärteprüfung oder die UV-Strahlenstichmethode im Auflicht, die unter gleichzeitiger Beobach-The invention relates to a universal microscope, which consists of different, largely interchangeable Assemblies can be assembled in a closed form. The individual assemblies can be individually or, in suitable combinations, devices for generating light and dark field illumination in transmitted light or incident light, for phase contrast, interference contrast, Polarization or fluorescence microscopy included. Other assemblies can contain the elements for photographic, cinematographic or television reproduction the microscopic images as well as for photoelectric measuring methods for the purpose of determining optical parameters such as light transmission, reflectivity or the optical thickness of microscopic objects. Finally, the arrangement allows after the invention also the approach of assemblies for special tasks such as the micro hardness test or the UV radiation stab method in incident light, which under simultaneous observation

/IP 60S/ IP 60S 680592420.6.73680592420.6.73

tung nach dem Phasenkontrastverfahren durchgeführt wird.processing is carried out according to the phase contrast method.

Der Tragekörper des Mikroskops nach der Erfindung setzt sich aus zur optischen Achse des Mikroskopes radialsyminetrischen Gehäuseteilen mit vorzugsweise polygonalen Begrenzungsflächen zusammen«The support body of the microscope according to the invention is made up of the optical axis of the microscope radially symmetrical housing parts with preferably polygonal boundary surfaces together «

Dies hat gegenüber der Verwendung von Stativen üblicher Bauart den erheblichen Vorteil, daß bei der erfindungsgemäßen Bauweise eine hohe Stabilität der gegenseitigen Lage der Mikroskopteile gewährleistet ist und somit auch Messungen höchster Lagegenauigkeit durchgeführt werden können.This has the significant advantage over the use of tripods of the usual design that with the construction according to the invention ensures a high stability of the mutual position of the microscope parts and thus measurements of the highest positional accuracy can also be carried out.

Zu einem besonders zweckmäßigen Grundkörper kommt man, wenn man diesen aus einem Körper quadratischer Querschnittsform, also etwa einem Kubus, entwickelt, der allen freien Richtungen quadratische Anschlußflächen für vor- und nachgeordnete Ansatzteile darbietet.A particularly useful base body is obtained if this is made up of a body with a square cross-sectional shape, thus, for example, a cube, developed, with connecting surfaces that are square in all free directions for upstream and downstream attachments.

Da bei der Bauart des Grundkörpers nach der Erfindung also die optische Achse des in Gebrauchsstellung befindlichen Objektivs mit der vertikalen Symmetrieachse des Grunäkörpers zusammenfällt und außerdem alle vor- und nachgeordneten Ansatzteile durch paralelle Strahlengänge optisch miteinander gekoppelt werden können, bleiben thermisch bedingte Deformationserscheinungen der einzelnen Bausteine ohne AuswirkungAs in the design of the base body according to the invention that is, the optical axis of the lens in the position of use with the vertical axis of symmetry of the green body coincides and also all upstream and downstream attachment parts by paralelle If beam paths can be optically coupled with one another, thermally induced deformation phenomena remain of the individual modules without any effect

auf die mikroskopische Bilderzeugung bzw. die photoelektrische Messung.on microscopic imaging or photoelectric measurement.

Ein Grundkörper mit quadratischen Anschlußflächen bringt den besonderen Vorteil mit sich, daß in einfacher Weise in einem nachgeordneten Okularansatzteil die Okularstutzen für die Simultanbeobachtung durch zwei oder mehrere Beobachter " über Ecke " angebracht werden können. Der Strahlenverlauf zwischen dem ^Grundkörper und dem die Okulare enthaltenden Ansatzteil ist zweckmäßig ein telezentrischer, so daß die an sich bekannten Hilfsvorrichtungen, wie optische Elemente für die Auflichtmikroskopie, für die Auflicht-Interferenzmikroskopie und die Polarisationsmikroskopie besondern vorteilhaft hier eingefügt werden können.A base body with square connection surfaces has the particular advantage that the eyepiece connector for simultaneous observation by two or more observers can be attached in a simple manner "over the corner" in a downstream eyepiece attachment part. The beam path between the ^G around the body and the neck part, the eyepieces containing suitably is a telecentric, so that the per se known auxiliary devices such as optical elements for the reflected light microscopy, for the incident-light interference microscopy and polarization microscopy advantageous peculiar can be inserted herein.

Im Grundkörper können zum Auswechseln der Objektive Durchbrüche vorgesehen sein, welche die Stabilität der Anordnung praktisch nicht beeinträchtigen.Breakthroughs can be made in the base body for changing the lenses be provided, which practically do not affect the stability of the arrangement.

Während der die Okulare tragende Ansatz dem Grundkörper im Strahlengang nachgeordnet ist, enthält der demselben vorzuordnenden Ansatz die Halterungsmittel für Kondensoren und einen Teil der Beleuchtungsoptik, sowie den Objekttisch.While the approach carrying the eyepieces is arranged downstream of the base body in the beam path, the one that is to be pre-assigned to it contains Approach the mounting means for condensers and part of the lighting optics, as well as the object table.

Der die Okulare tragende Ansatz kann eine aus verschiedenen Reflexionsmitteln bestehende Bildweiche enthalten, mit v/elcher der bilderzeugende Strahlengang, wie an sich bekannt, wahlweise einer Mattscheibe oder dem Bildträger einer in einem nachgeordneten Ansatz befindlichen photogra-The attachment carrying the eyepieces can contain an image switch consisting of various reflection means, with v / elcher the image-generating beam path, as is known per se, optionally a focusing screen or the image carrier a photographic

phischen Kamera, den unterhalb derselben befindlichen Okularen oder einer in einem oberhalb aufgesetzten weiteren Ansatz befindlichen photoelektrischen Meßvorrichtung zugeleitet werden kann. Das konsequent verfolgte Baukastenprinzip gestattet es natürlich auch, dem Okularansatzteil den die photographische Kamera enthaltenden Ansatzteil unmittelbar folgen zu lassen, wenn man auf die mit einer Bildweiche verbundenen verschiedenen Möglichkeiten verzichten will.phical camera, the eyepieces located below it or one in a further one placed above Approach located photoelectric measuring device can be fed. The consistently pursued modular principle It naturally also allows the attachment part containing the photographic camera to be attached directly to the eyepiece attachment part to follow if one forego the various options associated with a crossover want.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die auswechselbaren Hilfselemente in Schüben gehaltert, welche zusammen mit ihrem Inhalt bequem ausgewechselt werden können. According to a further feature of the invention, the interchangeable Auxiliary elements held in drawers, which can be easily exchanged together with their contents.

Der geschilderte vertikale Aufbau läßt sich ergänzen durch in der horizontalen Richtung an den das Objektiv enthaltenden Grundkörper und den darunter befindlichen Beleuchtungsansatz seitlich angefügte, entsprechend geformte Ansatzteil mit vorzugsweise quadratischem Querschnitt, welche die zweckmäßig gegeneinander austauschbaren Lichtquellen, Filtersätze und/oder einen Monochromator enthalter. In jeder Kombination erhält man ein stabiles, in sich geschlossenes Gerät mit glatten, ebenen Flächen, die nur durch wenige Teile, wie die Okularansätze unterbrochen werden.The vertical structure described can be supplemented by in the horizontal direction on the one containing the objective Base body and the lighting attachment located below it, laterally attached, appropriately shaped attachment part With a preferably square cross-section, which contains the light sources, filter sets, which can be expediently interchangeable with one another and / or a monochromator included. In every combination you get a stable, self-contained one Device with smooth, flat surfaces that are only interrupted by a few parts, such as the eyepiece attachments.

Im folgenden ist das Wesen der Erfindung an Hand der zugehörigen Abbildungen näher erläutert, welche ein Ausführungsbeispiel veranschaulichen: The essence of the invention is explained in more detail below with reference to the associated figures, which illustrate an exemplary embodiment:

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Abb. 1 zeigt ein Mikroskop zur Beobachtung von unterhalb des Objektivs angeordneten Objekten.Fig. 1 shows a microscope for observing objects arranged below the objective.

Abb. 2 eine Draufsicht auf das Mikroskop nach Abb.1Fig. 2 is a top view of the microscope according to Fig.1

Abb. 3 zeigt ein Mikroskop mit umgekehrten Strahlengang ( Metallmikroskop ) undFig. 3 shows a microscope with an inverted beam path (Metal microscope) and

Abb.' 4- eine Draufsicht auf dasselbe.Fig. ' 4- a top view of the same.

Abb. 5 zeigt in schematischer Darstellung einen eine photometrische Meßvorrichtung enthaltenden Ansatz, der inFig. 5 shows a schematic representation of a approach containing photometric measuring device, which is described in

Abb. 6 in seitlicher Ansicht dargestellt ist.Fig. 6 is shown in a side view.

Abb. 7 zeigt in seitlicher Ansicht einen zwischen den Beleuchtungs- und Beobachtungsteil einschaltbaren Ansatz mit wahlweise einschaltbaren Filtern, welcher inFig. 7 shows a side view of one between the lighting and observation part switchable approach with optionally switchable filters, which in

Abb. 8 in der Draufsicht dargestellt ist.Fig. 8 is shown in plan view.

Der Grundkörper 1 nach Abb. 1 ist aus einem annähernd kubischen Polygonkörper entwickelt, dessen Symmetrieachse mit der optischen Achse des in der Gebrauchsstellung befindlichen Objektivs 1 a zusammenfällt.Zur Fokussierung des Objektivs mittels der Rändelschraube 1b ist ein Durchbruch 1 c vorgesehen.The base body 1 according to Fig. 1 is developed from an approximately cubic polygon body, whose axis of symmetry coincides with the optical axis of the objective 1 a in the position of use. For focusing of the lens by means of the knurled screw 1b, an opening 1c is provided.

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Oberhalb des Grundkörpers 1 ist ein Ansatzteil 2 gleicher Querschnittsform angeordnet, welcher über Eck die beiden Binokulartuben 2a und 2b trägt und im Inneren eine Bildweiche 6a-d aufnimmt. Above the base body 1, an attachment part 2 is the same Arranged cross-sectional shape, which carries the two binocular tubes 2a and 2b across the corner and receives an image switch 6a-d inside.

Unterhalb des Grundkörpers 1 befindet sich der die Beleuchtungsoptik enthaltende Ansatz 3 mit dem Träger 3a für den auswechselbaren Kondensor 3b, dem nur andeutungsweise dargestellten Objekttisch 3c, sowie Reflexionsmitteln 3c¹, 3c" und 3c¹", über welche das zur Objektbeleuchtung dienende Licht aus dem seitlichen Ansatzstück 5 mit den wahlweise zu verwendenden Lichtquellen 5a und 5b eingeführt w ird.Below the base body 1 is the approach 3 containing the lighting optics with the carrier 3a for the exchangeable condenser 3b, the object table 3c, which is only hinted at, and reflection means 3c ¹ , 3c "and 3c ¹ ", via which the light used for object illumination is emitted from the lateral extension piece 5 with the optionally used light sources 5a and 5b w ird.

Oberhalb des die Okulare tragenden Ansatzblocks 2 befindet sich der Ansatzteil 4, in dessen Wandung Mittel zur Aufnahme einer Mattscheibe 4a und außerdem großformatiger Photomaterialien vorgesehen sind und der eine photographische Kleinbildkamera 4b sowie optische Reflexionsmittel 4c enthält, über welche das lichterzeugende Strahlenbündel auf den Bildträger der Kleinbild-Kamera einerseits und oder den Ort der Mattscheibe andererseits verteilt wird. Die Abb. 2 veranschaulicht eine Draufsicht auf die in Abb. 1 dargestellte Kombination. Das die Okulare tragende Ansatzstück 2 enthält eine Lichtweiche 6a - d. Auf diese Kombination läßt sich der oben beschriebene Kamera- und Mattscheibenteil 4 und gegebenenfalls ein weiterer, eine photoelektrische Meßeinrichtung enthaltender Ansatzteil gleicher Querschnittsform aufsetzen.Located above the attachment block 2 carrying the eyepieces the attachment part 4, in the wall of which means for receiving a focusing screen 4a and also large-format photographic materials are provided and which contains a photographic 35mm camera 4b and optical reflection means 4c, via which the light-generating beam on the image carrier of the small image camera on the one hand and or the location of the screen on the other hand is distributed. Fig. 2 illustrates a top view of the in Fig. 1 combination shown. The extension piece 2 carrying the eyepieces contains a light switch 6a-d. On this combination the above-described camera and frosted screen part 4 and optionally another, a photoelectric one Attach the attachment part containing the measuring device with the same cross-sectional shape.

Die Lichtweiche besteht im wesentlichen aus einem Drehkörper 6a, auf den zwei Reflexionsprismen 6b und 6c verschiedener Orientierung vorgesehen sind und die ferner eine kreisförmige öffnung 6d aufweist, welche den Strahlendurchgang für ein oberhalb der Lichtweiche angeordnetes photoelektrisches Meßgerät freigibt, wenn sie in die optische Achse der Kombination gedreht ist.The light switch consists essentially of a rotating body 6a, on the two reflection prisms 6b and 6c different Orientation are provided and which also has a circular opening 6d, which the beam passage for a photoelectric measuring device arranged above the light switch releases when it enters the optical Axis of the combination is rotated.

Abb. 3 zeigt die Zusammensetzung eines Mikroskops mit umgekehrtem Strahlengang, wie etwa ein Metallmikroskop, aus im wesentlichen den gleichen Baugruppen wie das in den Abb. 1 und 2 veranschaulichte Mikroskop. iJie Baugruppen 11, 12 und 15 entsprechen den Teilen 1, 2 und 5 in den Abbildungen 1 und 2. Die unterhalb des die Okulare tragenden Ansatzes 12 angeordnete Baugruppe 14 stellt die gleiche Kameraanordnung entsprechend dem Teil 4· nach Abb. 1 dar. Den weiteren Bezugszeichen aus den Abbildungen 1 und 2 ist ebenfalls jeweils eine 1 vorgesetzt.Fig. 3 shows the composition of a microscope with the reverse Beam path, such as a metal microscope, essentially consists of the same assemblies as the one in Fig. 1 and Fig. 2 illustrated microscope. iJie assemblies 11, 12 and 15 correspond to parts 1, 2 and 5 in Figure 1 and 2. The assembly 14 arranged below the extension 12 carrying the eyepieces represents the same camera arrangement corresponding to part 4 according to Fig. 1. The further reference numerals from Figs. 1 and 2 are also in each case a 1 in front of it.

Abb. 4- veranschaulicht die Draufsicht auf das Metallmikroskop nach Abb. 3«Auch hier ist ersichtlich, daß der Grundkörper aus einem kubischen Polygon entwickelt wurde, in dessen Symmetrieachse sich das jeweils in Gebrauchsstellung gedrehte Objektiv 11a befindet. Es ist in bekannter Weise mit weiteren Objektiven auf einem exzentrisch zum Tubus 11d drehbar angeordneten Revolver 11e angeordnet, der auswechselbar mit dem Gehäuse 11 verbunden ist.Fig. 4- illustrates the top view of the metal microscope According to Fig. 3 “Here, too, it can be seen that the base body was developed from a cubic polygon, in whose axis of symmetry the lens rotated in the position of use 11a is located. In a known manner, it is arranged with further objectives on a rotatable eccentric to the tube 11d Turret 11e arranged, which is interchangeably connected to the housing 11.

Die Abb. 5 und 6 veranschaulichen in zwei rechtwinklig zueinander stehenden Darstellungen ein Ansatzstück 7, in welchemFigs. 5 and 6 illustrate in two at right angles to each other standing representations an extension 7, in which

680592420.6.73 ~⁸~680592420.6.73 ~ ⁸ ~

auswechselbar in Schüben 7a und 7b angeordnet, eine photoelektrische Meßeinrichtung 7c und ein zur Erzeugung eines Objektbildes auf der lichtempfindlichen Zelle dienendes Projektiv 7d vorgesehen sind. Das Meßlicht gelangt entweder unmittelbar über den Objektivtubus oder aber über eine Lichtweiche 6a - d in die Meßeinrichtung.arranged interchangeably in drawers 7a and 7b, a photoelectric measuring device 7c and a projection lens 7d serving to generate an object image on the light-sensitive cell are provided. The measuring light reaches the measuring device either directly via the lens barrel or via a light switch 6a-d.

Die Abbildungen 7 und 8 veranschaulichen in schematischer Darstellung ein seitliches Ansatzstück 8, welche seitlich zwischen dem die Beleuchtungsoptik enthaltenden Untersatz 3, bzw. dem die Kamera 14b enthaltenden Untersatz 14 einerseits, und dem die Lichtquelle enthaltenden seitlichen Ansatz 5> respektive 15, eingeschaltet werden kann. Dieser Ansatzteil 8 enthält, um die Achse 8a exzentrisch drehbar, drei Filter 8b, 8c, 8d, die über die im Beleuchtungsansatz 5» respektive I5, vorgesehenen j über die Außenwandung hervorragenden Eändelringe 5c bzw. 1.5 c wahlweise in den Beleuchtungsstrahlengang eingeschaltet werden können.Figures 7 and 8 show a schematic representation of a lateral extension piece 8, which laterally between the pedestal 3 containing the lighting optics or the pedestal 14 containing the camera 14b on the one hand, and the side extension containing the light source 5> respectively 15, can be turned on. This attachment part 8 contains, eccentrically rotatable about the axis 8a, three filters 8b, 8c, 8d, the knurled rings protruding over the outer wall via the j provided in the lighting attachment 5 »and I5, respectively 5c or 1.5 c optionally in the illumination beam path can be switched on.

Claims

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1. Universal microscope, characterized in that the support body of the microscope from the optical Axis of the microscope radially symmetrical housing parts with preferably polygonal boundary surfaces.

2. Universal microscope according to claim 1, characterized through a base body (1) with a square cross-sectional shape and an eyepiece attachment part (2) "Over the corner" arranged eyepiece socket (2a, 2b.) for simultaneous observation by several observers.

3. Universal microscope according to claim 1 and 2, characterized in that in the base body between Objective and eyepiece attachment telecentric beam path prevails and inserts are provided by means of which auxiliary devices known per se, for example for reflected light microscopy, reflected light interference microscopy and polarization microscopy, can be introduced into the telecentric beam path.

4 ·. Universal microscope according to Claims 1, 2 and 3, characterized by a table (3c) for receiving the object to be examined, the drive means for shifting or rotating the object and parts ( Ja, 3 "b) of the Approach containing the lighting system (3)

5. Universal microscope according to claim 4, characterized in that that the interchangeable elements (3a, 3 "b) used for the see-through lighting are arranged in drawers are.

6. Universal microscope according to claims 1 to 5, characterized Attachment parts of the same cross-sectional shape, which can be connected downstream through the eyepiece attachment part, for taking pictures receivers (photographic camera, cinema camera, television camera, image converter, photometric receiver).

7. Universal microscope according to claims 1 to 6, characterized by one that can be connected upstream of the base body Attachment to accommodate elements that influence the lighting, such as light images, light regulators, monochromators and modulators.

8. Universal microscope according to claims 1-8, marked characterized by a two optionally usable light sources containing attachment part.

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