具有可更换的光学元件的光片显微镜制造技术

本发明专利技术涉及一种光片显微镜(101)，包括具有至少一个第一光学元件(105)、至少一个第二光学元件(113)和反射镜组件(114)的光学系统(104)。光学系统(104)被配置为沿着第一照明光路(108)通过至少一个第一光学元件(105)将照明光(107)传送到第一样本体积(109)中，并且被配置为沿着第一观察光路(111)将观察光(110)从第一样本体积(109)传送到检测器设备(112)，以及其中，在第二操作状态(115)中，光学系统(104)被配置为沿着第二照明光路(108a)经由反射镜组件(114)通过至少一个第二光学元件(113)将照明光(107)传送到第二样本体积(109a)中，以及被配置为沿着第二观察光路(111a)将观察光(110)从第二样本体积(109a)传送到检测器设备(112)。

【技术实现步骤摘要】
具有可更换的光学元件的光片显微镜
本专利技术涉及一种光片显微镜，尤其是斜面显微镜或SCAPE显微镜，包括具有至少一个第一光学元件、至少一个第二光学元件和反射镜组件的光学系统。
技术介绍
现有技术中的光片类显微镜是公知的，其中显微镜的参数，例如放大率、数值孔径等，通常是固定的。修改光片显微镜的这种参数是麻烦且耗时的。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个方面是提供一种便于修改显微镜参数并增加显微镜的通用性的光片显微镜。本专利技术解决了开头提到的光片显微镜的上述问题，其中在显微镜的第一操作状态中，光学系统被配置为沿着第一照明光路通过至少一个第一光学元件将照明光传送到第一样本体积中，以及被配置为沿着第一观察光路将观察光从第一样本体积传送到检测器设备，以及其中在显微镜的第二操作状态中，光学系统被配置为沿着第二照明光路经由反射镜组件通过至少一个第二光学元件将照明光传送到第二样本体积中，以及被配置为沿着第二观察光路将观察光从第二样本体积传送到检测器设备。因此，本专利技术的光片显微镜具有这样的优点，它允许至少从第一光学元件和第二光学元件中选择光学元件，通过此光学元件照明样本体积，以及通过此光学元件接收来自所述样本体积的观察光，用于将观察光朝向检测器设备传送。本专利技术的光片显微镜可以通过下面描述的附加技术特征进一步改进。这些附加技术特征可以彼此任意组合，或者如果使用省略的技术特征获得的技术效果与本专利技术无关，则可以省略这些附加技术特征。光片显微镜可包括三个或更多个光学元件，其中本专利技术允许选择所述光学元件中的一个。因此，光片显微镜可以允许从任意数量的光学元件中选择一个光学元件。选择所述光学元件中的一个被理解为提供显微镜的操作状态，在该操作状态中，照明光路和观察光路穿过所述光学元件。光学元件或多个光学元件可以是物镜。光学元件可以在对应的光轴的方向、放大率、数值孔径和光学元件的材料和对应的光学特性中的至少一个上彼此不同。此特性列表没有完成，以及对于在光片显微镜中使用的至少两个光学元件，光学元件的另外的特性可以不同。光片显微镜在第一操作状态或第二操作状态中可以被理解为光片显微镜的一个或若干特征在第一位置或第二位置中。特别地，反射镜组件可以在第一操作状态中处于第一操作位置，以及可以在第二操作状态中移动到第二操作位置。因此，本专利技术的光片显微镜允许在至少两个不同照明光路的第一照明光路和第二照明光路之间切换。可以想到任意数量的不同的光路，其中数量可以由显微镜的几何形状和可用空间限制。至少两个不同的照明光路可以至少部分地彼此共线地定向，即，是相同的。优选地，从照明源到反射镜组件的第二操作位置，光路可以是相同的。观察光路中的每个可以由对应的照明光路限定。因此，照明光沿其传送到第一样本体积中的第一照明光路限定了第一观察光路，或者可以至少限定第一观察光路的位置的限制。优选地，在样本体积中，观察光路可以基本上垂直于照明光路被定向。更优选地，观察光路和照明光路之间的角度在0°和90°之间。甚至更优选地，此角度在45°和90°之间，例如大约60°。另外，第一照明光路和第一观察光路被分配给第一样本体积。相应地，第二照明光路和第二观察光路被分配给第二样本体积。相应地，可以提供具有对应的光路的第三或第四样本体积。可能的样本体积的数量仅受限于光片层显微镜的几何限制。在反射镜组件的第一操作位置中，第一照明光路可以绕过反射镜组件。在本专利技术的光片显微镜的一个实施例中，反射镜组件可以被配置为从第一操作位置到第二操作位置线性可移动或可旋转可移动中的至少一个。因此，在第一操作状态中，第一照明光路和第一观察光路可以绕过反射镜组件，而在第二操作状态中，反射镜组件可以位于第二照明光路和第二观察光路中。如上所述，两个或更多个照明光路和两个或更多个观察光路可以部分地重叠，其中反射镜组件的第二操作位置可限定用于照明光路的分支点，相应地限定用于观察光路的组合点。优选地，根据光片显微镜的操作状态，借助于反射镜组件的操作位置仅选择一个照明光路和一个观察光路。反射镜组件可包括至少一个反射镜。还可以想到的是，反射镜组件包括两个或更多个反射镜，用于将照明光路和对应的观察光路重新定向到对应的光学元件。除了第一照明光路和第一观察光路(两者都绕过反射镜组件)之外，反射镜组件还可以通过第二操作位置限定至少第二照明和观察光路。光片显微镜的反射镜组件还可通过第三操作位置限定第三照明和观察光路。相应地，反射镜组件的第四、第五、直到第n操作位置是可能的。在每个操作位置，可以在照明和观察光路中设置不同的反射镜(或不同数量的反射镜)。对于每个操作位置，反射镜组件可以在预调节状态中。如果本专利技术的光片显微镜具有多于两个操作位置，例如，三个操作位置，反射镜组件的第一反射镜可以设置在反射镜组件的第二操作位置中的照明和观察光路中，而反射镜组件的第二反射镜可以设置在反射镜组件的第三操作位置中的照明和观察光路中。因此，在反射镜组件的第三操作位置中，第三照明光路和第三观察光路可以绕过反射镜组件的第一反射镜。因此，不同反射镜可以用于沿着第二、第三、直到第n照明和观察光路引导照明和观察光，其中不同反射镜的每个可以提供预调节。优选地，第一光学元件和第二光学元件(在显微镜的其他实施例中，还有其他光学元件，如第三、第四、直到第n光学元件)的后焦平面/光瞳位于光片显微镜中的相同的位置。通常，光学元件的后焦平面是位于样本中的光学元件的焦平面的傅立叶平面或在与此焦平面共轭的另外的平面中。因此，例如对于第一光学元件，对应的后焦平面是与第一样本体积相对定位的焦平面。后焦平面的此定义可以应用于第二光学元件和第二样本体积；以及可能进一步地，例如第三等光学元件和样本体积。如果所有光学元件，即第一、第二、第三等等第n光学元件的后焦平面/光瞳与生成倾斜虚像的物镜的另外的焦平面重合，则是进一步特别有利的，倾斜虚像随后通过相对于其它光学组件以倾斜方式定向的光学组件成像到检测器设备上。光学元件(第一、第二、第三等)的聚焦角度可以相同，即M_1/n_1＝M_2/n_2可以应用，其中M是由镜筒透镜和物镜的比率给出的放大率M＝f_Tube/f_Objective。因此，作为示例：f_Tube＝200mm，f_Objective＝10mm-＞M＝20。变量n是透镜被优化的折射率，即，对于水浸透镜，n_1＝1.33。在上述等式不匹配的情况下，可能需要中间望远镜。根据本公开，建议的匹配等式的方式是在光束路径的每个中具有匹配的镜筒透镜的焦距f_tube。光学元件优选地固定在它们的位置上，并且被配置，即被调节，使得它们的焦平面/光瞳如上所述地重叠。因此，通过光学组件的受引导的线性移动，容易地执行光片显微镜的操作状态的改变而不需要再调节。例如应用可旋转的旋转器的现有技术解决方案可能不能提供这样的准确性，并且需要麻烦和耗时的再调节。在光片显微镜的另一实施例中，反射镜组件可以被配置为沿着插入方向移动到第一照明光路中，其中插入方向是以下中的一个：-基本上垂直本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光片显微镜(101)，特别是斜面显微镜(102)或SCAPE显微镜(103)，包括具有至少一个第一光学元件(105)、至少一个第二光学元件(113)和反射镜组件(114)的光学系统(104)，其中，/n-在所述显微镜(101)的第一操作状态(106)中，所述光学系统(104)被配置为沿着第一照明光路(108)通过所述至少一个第一光学元件(105)将照明光(107)传送到第一样本体积(109)中，以及被配置为沿着第一观察光路(111)将观察光(110)从所述第一样本体积(109)传送到检测器设备(112)，以及其中，/n-在所述显微镜(101)的第二操作状态(115)中，所述光学系统(104)被配置为沿着第二照明光路(108a)经由所述反射镜组件(114)通过所述至少一个第二光学元件(113)将所述照明光(107)传送到第二样本体积(109a)中，以及被配置为沿着第二观察光路(111a)将观察光(110)从所述第二样本体积(109a)传送到所述检测器设备(112)。/n

【技术特征摘要】
20190920 EP 19198728.81.一种光片显微镜(101)，特别是斜面显微镜(102)或SCAPE显微镜(103)，包括具有至少一个第一光学元件(105)、至少一个第二光学元件(113)和反射镜组件(114)的光学系统(104)，其中，
-在所述显微镜(101)的第一操作状态(106)中，所述光学系统(104)被配置为沿着第一照明光路(108)通过所述至少一个第一光学元件(105)将照明光(107)传送到第一样本体积(109)中，以及被配置为沿着第一观察光路(111)将观察光(110)从所述第一样本体积(109)传送到检测器设备(112)，以及其中，
-在所述显微镜(101)的第二操作状态(115)中，所述光学系统(104)被配置为沿着第二照明光路(108a)经由所述反射镜组件(114)通过所述至少一个第二光学元件(113)将所述照明光(107)传送到第二样本体积(109a)中，以及被配置为沿着第二观察光路(111a)将观察光(110)从所述第二样本体积(109a)传送到所述检测器设备(112)。


2.如权利要求1所述的光片显微镜(101)，其中所述反射镜组件(114)在所述第一操作状态(106)中处于第一操作位置(116)，以及在所述第二操作状态(115)中移动到第二操作位置(117)。


3.如权利要求2所述的光片显微镜(101)，其中在第一操作位置(116)中，所述第一照明光路(108)绕过所述反射镜组件(114)。


4.如权利要求2或3所述的光片显微镜(101)，其中所述反射镜组件(114)被配置为从所述第一操作位置(116)到所述第二操作位置(117)线性可移动和可旋转可移动中的至少一个。


5.如权利要求2至4中任一项所述的光片显微镜(101)，其中在所述第一操作状态(106)中，所述第一照明光路(108)和所述第一观察光路(111)绕过所述反射镜组件(114)，以及其中在所述第二操作状态(115)中，所述反射镜组件(114)位于所述第二照明光路(108a)和所述第二观察光路(111a)中。


6.如权利要求2至5中任一项所述的光片显微镜(101)，其中所述反射镜组件(114)被配置为沿着插入方向(120)移动到所述第一照明光路(108)中，以及其中所述插入方向(120)是以下中的一个：
-基本上垂直于所述第一照明光路(108)；
-基本上平行于所述反射镜组件(114)的反射表面(114a)；以及
-在所述第二操作状态(115)中基本上垂直于所述反射镜组件(114)处的反射平面(121)。


7.如权利要求1至6中任一项所述的光片显微镜(101)，其中所述光学系统(104)包括第一镜筒透镜(123)和第二镜筒透镜(122)，其中所述第一镜筒透镜(123)设置在所述第一照明光路(108)中，以及其中所述第二镜筒透镜(122)设置在所述第二照明光...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗罗里安·法尔巴赫，
申请(专利权)人：莱卡微系统CMS有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE