專利名稱：帶有可樞轉(zhuǎn)物鏡支座的顯微鏡載物臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有臺面板和可樞轉(zhuǎn)物鏡支座的顯微鏡載物臺。
背景技術(shù)：
近期，光學(xué)顯微技術(shù)不斷得到發(fā)展，基于對單個(gè)點(diǎn)狀體特別是熒光分子的連續(xù)、 隨機(jī)的定位，可以對比傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡的與衍射相關(guān)的分辨率極限要小的圖像結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像。這些技術(shù)描述在例如下述文件中W02006/127692A2 ；DE 102006021317B3 ；W0 2007/128434A1 ；US2009/0134342A1 ；DE 102008024568A1 ；M. J. Rust,M. Bates, X. Zhuang在 2006年第3期《自然方法》的793-796頁中公開的^Sub-diffraction-1 imit imaging by stochastic optical reconstruction microscopy (STORM)，，(《由隨機(jī)光學(xué)重建顯微術(shù) (STORM)進(jìn)行亞衍射極限成像》)；Geisler C.等人在《應(yīng)用物理A刊》88卷的223-226頁 (2007年)中公開的“Resolution of Lambda/10 in fluorescence microscopy using fast single molecule photo-switching”(《使用快速單分子影像轉(zhuǎn)換在突光顯微術(shù)中入/10 的分辨率》)。這一顯微術(shù)的新分支也被稱為定位顯微術(shù)。上述應(yīng)用方法已可從文獻(xiàn)中獲知，例如其名稱為(F) PALM ((熒光)光敏定位顯微術(shù))，PALMIRA (自動探測型光敏定位顯微術(shù))，GSD (IM)[基態(tài)損耗(單分子折返)顯微術(shù)]或者(F) STROM [(熒光)隨機(jī)光學(xué)重建顯微術(shù)]的技術(shù)。這些新方法的共同特征在于待成像的結(jié)構(gòu)事先經(jīng)過標(biāo)記物的處理，這些標(biāo)記物具有可區(qū)分的兩種狀態(tài)，即“亮”態(tài)和“暗”態(tài)。例如，當(dāng)用熒光染料作標(biāo)記物時(shí)，亮態(tài)就是這些熒光染料能發(fā)出熒光的狀態(tài)，暗態(tài)就是這些熒光染料不能發(fā)出熒光的狀態(tài)。為了以超出光學(xué)成像系統(tǒng)的傳統(tǒng)分辨率極限的分辨率成像圖像結(jié)構(gòu)，標(biāo)記物的一個(gè)小的子集被反復(fù)轉(zhuǎn)變成亮態(tài)，也就是所謂的受激發(fā)狀態(tài)。在這種情況下，受激發(fā)的子集的選擇要能夠使處于亮態(tài)的相鄰標(biāo)記物的平均距離比光學(xué)成像系統(tǒng)的分辨率極限大。受激發(fā)子集的亮度信號被成像到空間分辨光探測器上，例如一種電荷耦合器件(CCD)攝像機(jī)。因此，探測每個(gè)標(biāo)記物的光點(diǎn)，該光點(diǎn)的大小由光學(xué)成像系統(tǒng)的分辨率極限決定。通過這種方式，可以俘獲若干個(gè)原始數(shù)據(jù)的單幀，在每個(gè)單幀中對不同的受激發(fā)子集進(jìn)行成像。然后，使用圖像分析方法，在每個(gè)原始數(shù)據(jù)的單幀中，確定光點(diǎn)的矩心，其中光點(diǎn)代表處于亮態(tài)的那些標(biāo)記物。在此之后，將由原始數(shù)據(jù)的單幀確定的光點(diǎn)矩心結(jié)合成為總代表圖。由該總代表圖產(chǎn)生出的高分辨率圖像反映標(biāo)記物的分布情況。為了代表性地再現(xiàn)待成像結(jié)構(gòu)，必需探測足夠的信號。然而，由于相應(yīng)的受激發(fā)子集中的標(biāo)記物數(shù)目受限于兩個(gè)處于亮態(tài)的標(biāo)記物的最小平均距離，為了完全地對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像，必需俘獲相當(dāng)數(shù)量的原始數(shù)據(jù)的單幀。一般，原始數(shù)據(jù)的單幀的數(shù)目在10000至100000內(nèi)。俘獲一個(gè)原始數(shù)據(jù)的單幀所需要的時(shí)間有一個(gè)下限，該下限由成像探測器的最大圖像俘獲速率預(yù)先決定。這使得俘獲總代表圖所需的系列原始數(shù)據(jù)的單幀的總的時(shí)間相對較長。由此，總俘獲時(shí)間可以長達(dá)幾個(gè)小時(shí)。在這較長的總俘獲時(shí)間內(nèi)，待成像的樣本可能會相對于光學(xué)成像系統(tǒng)發(fā)生移動。為了形成高分辨率的總圖像，在確定矩心之后，將所有原始數(shù)據(jù)的單幀結(jié)合，而在對原始數(shù)據(jù)的單幀兩次連續(xù)俘獲期間，樣本與光學(xué)成像系統(tǒng)之間的每次相對運(yùn)動都會有害于總圖像的空間分辨率。在很多情況下，這種相對運(yùn)動是由該系統(tǒng)的系統(tǒng)性機(jī)械運(yùn)動造成的，也被稱為機(jī)械漂移。例如，熱膨脹或者收縮、機(jī)械應(yīng)變或者用在機(jī)械組件上的潤滑劑均勻度的變化等都可以成為該運(yùn)動產(chǎn)生的原因。在前述的高分辨率技術(shù)中，尤為重要的是確保構(gòu)成成像系統(tǒng)的物鏡相對于置于臺面板上的樣本無漂移地定位?？梢詫⑽镧R直接安裝在臺面板上，而不是像通常那樣安裝于物鏡旋轉(zhuǎn)臺，實(shí)現(xiàn)這一要求。通過這種設(shè)計(jì)，物鏡設(shè)置在背離樣本的臺面板下側(cè)、處于在臺面板中形成的通孔區(qū)域中，并通過該通孔對放置在臺面板上側(cè)的樣本架中的樣本成像。由于物鏡直接安裝于臺面板，物鏡與樣本架的機(jī)械耦合路徑相對較短，因此，很大程度上防止了在物鏡與樣本架之間產(chǎn)生機(jī)械漂移。然而，相比于常用的物鏡旋轉(zhuǎn)臺，物鏡牢固地安裝在顯微鏡載物臺上的設(shè)計(jì)在靈活操作顯微鏡方面具有缺點(diǎn)。因此，當(dāng)使用物鏡旋轉(zhuǎn)臺時(shí)，例如，為了首先進(jìn)行總攬觀察，可以將具有合適放大倍數(shù)的物鏡樞轉(zhuǎn)動到成像光束路徑中以觀察相對較大的圖像部分，再在該圖像部分中選擇合適的目標(biāo)區(qū)域，而后可以通過另一具有更大放大倍數(shù)的物鏡來對該目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行成像。這樣的靈活操作在上述高分辨率顯微術(shù)方法中是特別有利的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種顯微鏡載物臺，其能用于高分辨率的光學(xué)顯微術(shù)尤其是定位顯微術(shù)，并且能夠使物鏡相對于布置于該顯微鏡載物臺上的樣本之間的精密無漂移地定位，而同時(shí)還允許使用數(shù)個(gè)物鏡以用于不同分辨率。本發(fā)明通過支座、操作構(gòu)件和鎖定機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)該目的，該支座繞著大體平行于光軸的支承軸可樞轉(zhuǎn)地并沿著該支撐軸線可動地安裝到顯微鏡臺面板，該支座保持該物鏡；該操作構(gòu)件聯(lián)接到該支座，且該支座借助于該操作構(gòu)件可繞著支承軸樞轉(zhuǎn)并可沿著該支承軸移動以將該支座在操作位置定位；該鎖定機(jī)構(gòu)可被該操作構(gòu)件致動，且在該操作位置中定位的該支座借助于該鎖定機(jī)構(gòu)可被固定到臺面板。因此，本發(fā)明提供一種物鏡支座，其借助于要被用戶致動的操作構(gòu)件被移動到操作位置，該物鏡支座且進(jìn)而該物鏡在該操作位置中直接地布置在臺面板上并通過同樣由操作構(gòu)件致動的鎖定機(jī)構(gòu)固定于其上。支座固定到臺面板上確保了物鏡相對于安置在臺面板上的樣本無漂移地定位。該物鏡可以通過聚焦驅(qū)動器例如壓電陶瓷致動器安裝在該支座上。因此，還可以實(shí)現(xiàn)，任何情況下都需要的物鏡聚焦是基本無漂移的。在支座的操作位置中，載帶物鏡的支座通常布置在臺面板的下側(cè)、位于在臺面板中所形成的通孔區(qū)域。故而，安裝在支座上的物鏡通過該通孔對樣本成像，該樣本安置在臺面板上側(cè)的樣本架上并覆蓋該通孔。本發(fā)明的顯微鏡載物臺可安裝在常規(guī)的顯微鏡座上，該顯微鏡座包括具有數(shù)個(gè)顯微鏡物鏡的物鏡旋轉(zhuǎn)臺。當(dāng)支座轉(zhuǎn)出其操作位置時(shí)，那么在臺面板中所形成的通孔區(qū)域?qū)⒂凶銐虻目臻g用以將保持在物鏡旋轉(zhuǎn)臺上的顯微鏡物鏡轉(zhuǎn)動到成像光束路徑中。當(dāng)顯微鏡裝設(shè)有本發(fā)明的顯微鏡載物臺和常規(guī)的物鏡旋轉(zhuǎn)臺時(shí)，那么可以設(shè)置例如傳感器，其檢測載帶物鏡的支座何時(shí)樞轉(zhuǎn)入其操作位置中。然后，可以使用由該傳感器輸出的相應(yīng)的傳感器信號，以使物鏡旋轉(zhuǎn)臺進(jìn)入臺面板下的位置中，在該位置，確保了保持在物鏡旋轉(zhuǎn)臺中的顯微鏡物鏡不會與布置在其操作位置的支座相撞。為此，例如可以想到提供不裝滿顯微鏡物鏡的物鏡旋轉(zhuǎn)臺，從而在臺面板之下的物鏡旋轉(zhuǎn)臺的特定位置中有足夠的空間可用于該支座。該支座圍繞著支承軸樞轉(zhuǎn)地且沿該支承軸可動地安裝。通過這種可動式安裝，安裝在支座上的物鏡可以在它樞轉(zhuǎn)離開成像光束路徑之前沿光軸方向移動離開樣本。在物鏡和樣本之間存在有浸潤液的光學(xué)顯微方法中，有利的是使物鏡按此方法移動離開樣本以增加可實(shí)現(xiàn)的分辨率。在這種情況下，沿著支承軸移動支座能夠使得物鏡與乳化液輕柔地分開或者相應(yīng)地將其浸入其中。優(yōu)選地，操作構(gòu)件構(gòu)形成杠桿，為了使支座繞支承軸樞轉(zhuǎn)，該杠桿可在第一平面中在第一樞轉(zhuǎn)范圍內(nèi)樞轉(zhuǎn)，而為了使支座沿支承軸移動，其可在垂直于第一平面的第二平面中在第二樞轉(zhuǎn)范圍內(nèi)樞轉(zhuǎn)。借助于可在彼此垂直的兩個(gè)平面中樞轉(zhuǎn)的所述杠桿，能夠很容易且精確地將支座移入和移出其操作位置。在優(yōu)選實(shí)施例中，鎖定機(jī)構(gòu)具有安裝在臺面板上的容座和通過鉸鏈聯(lián)接到該杠桿的鎖定件，通過使杠桿在第一樞轉(zhuǎn)范圍內(nèi)樞轉(zhuǎn)，該鎖定件能樞轉(zhuǎn)入該容座中，通過使杠桿樞轉(zhuǎn)超出第二樞轉(zhuǎn)范圍，該鎖定件能被緊固在該容座中以將支座固定到該臺面板上。故而，在該實(shí)施例中，提供了超出第二樞轉(zhuǎn)范圍的一個(gè)樞轉(zhuǎn)范圍，以使杠桿在該第二平面內(nèi)樞轉(zhuǎn)。在第二樞轉(zhuǎn)范圍用于使支座沿支承軸移動到其操作位置(例如使其與臺面板的下側(cè)接觸)的同時(shí)，該附加的樞轉(zhuǎn)范圍用于以無漂移的方式鎖定已經(jīng)布置在操作位置中的支座。在另一更優(yōu)選的改進(jìn)中，鉸鏈包括雙穩(wěn)態(tài)鉸鏈節(jié)，其聯(lián)接到鎖定件并在杠桿樞轉(zhuǎn)離開并超出該第二樞轉(zhuǎn)范圍時(shí)在鉸鏈中從第一穩(wěn)定位置變換到第二穩(wěn)定位置。在此情況下，當(dāng)雙穩(wěn)態(tài)鉸鏈節(jié)處于第一穩(wěn)定位置時(shí)，該鎖定件借助于鉸鏈從容座移出；而當(dāng)雙穩(wěn)態(tài)鉸鏈節(jié)處于第二穩(wěn)定位置時(shí)，該鎖定件借助于該鉸鏈被緊固在容座中。上述鉸鏈節(jié)的第一穩(wěn)定位置和第二穩(wěn)定位置之間的變換是由杠桿樞轉(zhuǎn)超出第二樞轉(zhuǎn)范圍引起的。因此，通過杠桿的單次致動，用戶能首先使得支座處于其操作位置，而后在該操作位置將支座鎖定到臺面板。這使得本發(fā)明的顯微鏡載物臺的操作特別簡單。優(yōu)選地，當(dāng)雙穩(wěn)態(tài)鉸鏈節(jié)在第一穩(wěn)定位置和第二穩(wěn)定位置之間變換時(shí)，鉸鏈提供了操作杠桿增大的阻力。當(dāng)用戶首先致動杠桿直至支座沿著支承軸被帶到其操作位置，而后，可以說以比增大的阻力點(diǎn)要大的增大力，使杠桿致動以將支座夾持到臺面板時(shí)，用戶能夠感知該操作阻力。當(dāng)該增大的阻力點(diǎn)被克服時(shí)，操作阻力再次減小。因此，該支座以所謂的自鎖定方式被夾持到臺面板。該夾持僅能借助于杠桿再次釋放。由于能夠感知操作阻力的變化，用戶能夠精確地檢測支座實(shí)際上是何時(shí)鎖定到臺面板的。優(yōu)選地，鎖定件是具有擴(kuò)大的銷釘頭的銷釘，而容座是一體結(jié)合到臺面板的夾板且具有用于該銷釘頭的接觸面和在一側(cè)開口且銷釘可以轉(zhuǎn)入其中的凹口。然后，螺釘頭能夠抵靠著接觸面被緊固以將支座固定到臺面板。在該實(shí)施例中，銷釘能夠構(gòu)形成螺釘，一個(gè)構(gòu)成鉸鏈的所述鉸鏈節(jié)能構(gòu)形成螺釘可以擰入其中的螺紋套筒。這使得被杠桿致動的鎖定機(jī)構(gòu)能獲得特別緊湊的結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，使支座抵靠著臺面板被緊固的力，可通過改變螺釘擰入螺紋套筒的螺紋連接深度來被調(diào)節(jié)。因而，在該實(shí)施例中，可以通過該螺紋連接深度來改變提升高度，在該提升高度上，螺釘緊靠臺面板緊固。在另一有益實(shí)施例中，顯微鏡載物臺具有與第一平面基本平行布置的壓簧，其一端可轉(zhuǎn)動地安裝到支座，另一端可轉(zhuǎn)動地安裝到臺面板。當(dāng)杠桿從第一樞轉(zhuǎn)范圍中的一個(gè)杠桿端位置樞轉(zhuǎn)到另一杠桿端位置時(shí)，首先克服其彈簧力壓縮該壓簧，而后，大致在該第一樞轉(zhuǎn)范圍的中間位置，該壓簧又在其本身彈簧力作用下松釋。因此，杠桿在其兩個(gè)杠桿端位置的方向上被偏壓。壓簧使得用戶更容易地以規(guī)定方式將支座進(jìn)而使物鏡轉(zhuǎn)入和轉(zhuǎn)出成像光束路徑。這使得對顯微鏡載物臺的處理特別容易。根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供了一種顯微鏡，其包括上述類型的顯微鏡載物臺和物鏡旋轉(zhuǎn)臺，該物鏡旋轉(zhuǎn)臺用于選擇性地將保持在該物鏡旋轉(zhuǎn)臺上的數(shù)個(gè)物鏡之一轉(zhuǎn)入成像光束路徑中。


以下，參考附圖，基于實(shí)施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明，其中圖I顯示了作為一個(gè)實(shí)施例的高分辨率光學(xué)顯微鏡的立體圖；圖2顯示了根據(jù)圖I的光學(xué)顯微鏡的顯微鏡載物臺的底側(cè)立體圖；圖3至7顯示了顯微鏡載物臺的立體圖，其中為了說明支座怎樣樞轉(zhuǎn)入操作位置并固定到臺面板，略去部分顯微鏡載物臺；圖8至11顯示了杠桿和被該杠桿致動的鎖定機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖，以說明怎樣通過樞轉(zhuǎn)杠桿將支座固定到臺面板；圖12為側(cè)視圖，以疊加方式示出圖8和11狀態(tài)；圖13顯示了處于轉(zhuǎn)出狀態(tài)的支座仰視14顯示了處于轉(zhuǎn)入狀態(tài)的支座仰視15以疊加方式示出圖13和14所示狀態(tài)；圖16顯示了杠桿和被杠桿致動的鎖定機(jī)構(gòu)的另一側(cè)視圖，其中杠桿和鎖定機(jī)構(gòu)的獨(dú)立部件以放大比例示出；以及圖17顯示了支座的替代安裝方式的示意性示圖。
具體實(shí)施例方式在下文中，首先參考圖I和2解釋高分辨率光學(xué)顯微鏡10的總體結(jié)構(gòu)。在此，僅描述為理解本發(fā)明所需的光學(xué)顯微鏡10的那些部件。該光學(xué)顯微鏡10具有顯微鏡座12，顯微鏡載物臺14螺紋連接在該顯微鏡座上。 該顯微鏡載物臺14具有臺面板16，在該臺面板16上安置有樣本架18臺面板。在臺面板 16上有定位裝置20，該定位裝置20由第一滑動件22和第二滑動件24構(gòu)成。這兩個(gè)滑動件22和24是彼此之間機(jī)械分離的，且用于在正交的兩個(gè)方向上使樣本架18在臺面板16 上樣本架位移。為此，兩個(gè)手輪26和28如圖2所示地安裝在臺面板的下側(cè)。光學(xué)顯微鏡10還具有安裝于顯微鏡座12的一對目鏡30以及保持?jǐn)?shù)個(gè)顯微鏡目鏡34的目鏡旋轉(zhuǎn)臺32。在圖I的圖示中，示出光學(xué)顯微鏡10，其中顯微鏡載物臺14從顯微鏡座12上升起，可以看到物鏡旋轉(zhuǎn)臺32 ;若不然，該物鏡旋轉(zhuǎn)臺32是被顯微鏡載物臺14遮蓋的。如圖2的仰視圖所示，物鏡38布置在臺面板16的底側(cè)、位于在臺面板16中形成的通孔36之下。物鏡38通過物鏡螺紋被擰入聚焦驅(qū)動器40中。聚焦驅(qū)動器40例如是壓電陶瓷致動器，其使物鏡38沿著其光軸移動以在待成像樣本上聚焦。該聚焦驅(qū)動器40安裝到在臺面板16之下可樞轉(zhuǎn)運(yùn)動的支座42。將參考圖3至7在下文更詳細(xì)地解釋，支座42以及與該支座42相互作用并用于將物鏡38和聚焦驅(qū)動器40轉(zhuǎn)出和轉(zhuǎn)入成像光束路徑的部件。在圖3至7中顯示了支座42怎樣從其已轉(zhuǎn)出成像光束路徑之外的一個(gè)位置移動到操作位置(在該操作位置中，通過聚焦驅(qū)動器40安裝于該支座42的物鏡38位于成像光束路徑中)并怎樣在隨后抵靠著臺面板16被緊固。首先，參考圖3至7，描述可能用于樞轉(zhuǎn)支座42的各獨(dú)立部件。在圖3至7中，支座42每次都與聚焦驅(qū)動器40示出，但未顯示物鏡38。支座42可在安裝于臺面板16的樞轉(zhuǎn)軸承44處繞基本上平行于成像光束路徑的光軸的支承軸46樞轉(zhuǎn)。支座可樞轉(zhuǎn)的平面平行于臺面板16。支座42還聯(lián)接到所謂的Z軸承48，其布置在支承軸46上、位于樞轉(zhuǎn)軸承44之下。該Z軸承48使得沿著支承軸46向上和向下移動支座42成為可能。支座42聯(lián)接到樞轉(zhuǎn)杠桿50，該樞轉(zhuǎn)杠桿50用于使支座42繞著支承軸46樞轉(zhuǎn)并沿著該軸移動。該樞轉(zhuǎn)杠桿50被保持在杠桿導(dǎo)引結(jié)構(gòu)54中，該杠桿導(dǎo)引結(jié)構(gòu)54具有第一水平導(dǎo)引段56和從該第一導(dǎo)引段56的一個(gè)端部延伸出的第二豎向?qū)б?8。該第一水平導(dǎo)引段56限定出第一水平樞轉(zhuǎn)平面，樞轉(zhuǎn)杠桿50可在該第一水平樞轉(zhuǎn)平面中被移動以使支座42繞著支承軸46樞轉(zhuǎn)。該第二豎向?qū)б?8限定出第二豎向樞轉(zhuǎn)平面,樞轉(zhuǎn)杠桿 50可以在該第二豎向樞轉(zhuǎn)平面中被移動以使支座54沿支承軸46移動。支座42可以繞支承軸46樞轉(zhuǎn)和/或支座42可以沿支承軸46移動，尤其是可以僅僅借助于將支座42與樞轉(zhuǎn)杠桿50機(jī)械聯(lián)接而機(jī)械地實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)替代實(shí)施例中，支座 42的樞轉(zhuǎn)和/或移動還可以是自動化地或者半自動化地實(shí)現(xiàn)。為此，尤其是提供至少一個(gè)驅(qū)動單元優(yōu)選是電機(jī)，支座42可借助于該至少一個(gè)驅(qū)動單元繞著支承軸46樞轉(zhuǎn)和/或沿著該支承軸46移動。驅(qū)動單元的啟動和/或控制尤其是通過樞轉(zhuǎn)杠桿50實(shí)現(xiàn)。在另一替代的實(shí)施例中，所述樞轉(zhuǎn)和/或移動還可以通過將樞轉(zhuǎn)杠桿50與驅(qū)動單元機(jī)械聯(lián)接為組合體來實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明的一個(gè)替代實(shí)施例中，與上文所述不同的是，支承軸46不是通過樞轉(zhuǎn)軸承44可轉(zhuǎn)地連接到臺面板16，而是以靜止的不可旋轉(zhuǎn)的方式安裝到臺面板16。在該實(shí)施例中，Z軸承48可以如此設(shè)計(jì)，從而其可以繞著支承軸46轉(zhuǎn)動且可沿著支承軸46移動。該支座42連接到Z軸承48，從而支座42可繞支承軸46樞轉(zhuǎn)且可沿著支承軸46移動。在圖 17中，前述安裝被示意性示出。該實(shí)施例具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即樞轉(zhuǎn)軸承44可被省去從而實(shí)現(xiàn)簡單、節(jié)約成本和空間的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的顯微鏡載物臺14還具有鎖定機(jī)構(gòu)，該鎖定機(jī)構(gòu)總體上以附圖標(biāo)記60表示且用于以下文進(jìn)一步描述的方式將支座42固定到臺面板16。該鎖定機(jī)構(gòu)60包括通過銷釘62和64安裝到臺面板16的夾板66。如最佳地從圖4可見，夾板66具有用于接納緊固螺釘70的凹口 68。該緊固螺釘70具有擴(kuò)大的螺釘頭72，當(dāng)緊固螺釘70被接納在凹口 68中時(shí)，可從上方使該螺釘頭72與夾板66接觸。緊固螺釘70形成了一個(gè)鎖定件，該鎖定件通過樞轉(zhuǎn)杠桿50的致動而抵靠著夾板 66被緊固，從而將支座42鎖定到臺面板16。為此，樞轉(zhuǎn)杠桿50通過一般以附圖標(biāo)記74表示的鉸鏈聯(lián)接到緊固螺釘70。該鉸鏈74結(jié)構(gòu)最佳可見于圖16的放大視圖。鉸鏈74具有可繞著第一鉸接軸78樞轉(zhuǎn)的第一鉸鏈節(jié)76。第一鉸接軸78牢固地安裝于支座42。鉸鏈74的第二鉸鏈節(jié)80牢固地安裝于樞轉(zhuǎn)杠桿50的一端且通過第二鉸接軸82樞轉(zhuǎn)連接到第一鉸鏈節(jié)76。該鉸鏈74還具有第三鉸鏈節(jié)84，該第三鉸鏈節(jié)84繞相對于支座42靜止的第三鉸接軸86樞轉(zhuǎn)安裝。此外，該第三鉸鏈節(jié)84繞第四鉸接軸88 可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到第二鉸鏈節(jié)80。鉸鏈74的第四鉸鏈節(jié)90繞第五鉸接軸92可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到第三鉸鏈節(jié)84。最后，鉸鏈74具有第五鉸鏈節(jié)94，該第五鉸鏈節(jié)94繞第六鉸接軸96可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到第四鉸鏈節(jié)90。第五鉸鏈節(jié)94是供緊固螺釘70擰入的螺紋套筒。顯微鏡載物臺14還具有樞轉(zhuǎn)止擋98，該樞轉(zhuǎn)止擋98構(gòu)成了支座42繞支承軸46 的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動的極限位置。支座42沿支承軸46的向上運(yùn)動的止擋由臺面板16底側(cè)自身構(gòu)成。例如設(shè)計(jì)成氣體壓簧形式的壓簧100以其一端可轉(zhuǎn)地安裝到支座42，且其另一端可轉(zhuǎn)地安裝到顯微鏡載物臺14的靜止部分。通過這種配置保證了壓簧100向樞轉(zhuǎn)杠桿50 施加偏壓力，該偏壓力使該樞轉(zhuǎn)杠桿沿著由杠桿導(dǎo)引結(jié)構(gòu)54的第一水平導(dǎo)引段56的兩端所限定的杠桿終端位置的方向偏壓。當(dāng)樞轉(zhuǎn)杠桿50從這兩個(gè)杠桿終端位置之一向由杠桿導(dǎo)引結(jié)構(gòu)54的第一水平導(dǎo)引段56所限定的樞轉(zhuǎn)范圍的大體中間位置移動時(shí)，克服壓簧100 的彈簧力，將其壓縮。這引起了朝樞轉(zhuǎn)軸承50剛才所離開的杠桿終端位置方向的偏壓。當(dāng)樞轉(zhuǎn)杠桿50接下來朝另一杠桿終端位置方向越過上述樞轉(zhuǎn)范圍的中間位置時(shí)，那么壓簧 100因本身的彈簧力而松釋，由此它將樞轉(zhuǎn)杠桿50偏壓到該樞轉(zhuǎn)杠桿50的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動所指向的杠桿終端位置中。圖13和14以仰視圖示出針對上述兩個(gè)杠桿端位置的壓簧100相對于樞轉(zhuǎn)杠桿50 的配置。在此，在圖13中所示的配置對應(yīng)于圖3的樞轉(zhuǎn)狀態(tài)；圖14中所示配置對應(yīng)于圖6 的樞轉(zhuǎn)狀態(tài)。圖3至7示出，支座42連同物鏡38 (該物鏡38通過聚焦驅(qū)動器40牢固地聯(lián)接到支座42)首先從支座42已樞轉(zhuǎn)離開成像光束路徑的位置(圖3)移動到其操作位置(圖6， 支座42在該位置中抵靠著樞轉(zhuǎn)止擋98和同樣形成一止擋的臺面板16的下側(cè))，最后,在該操作位置被固定到臺面板16的下側(cè)(圖7)。通過使樞轉(zhuǎn)杠桿50從圖3所示的杠桿端位置移動到圖5所示的杠桿端位置,緊固螺釘70進(jìn)入夾板66的凹口 68中。之后,如圖6所示， 樞轉(zhuǎn)杠桿50在杠桿導(dǎo)引結(jié)構(gòu)54的第二豎向?qū)б?8中被下壓，直至支座42的上側(cè)與臺面板16的下側(cè)接觸。因此，支座42的操作位置已到達(dá)。如圖7所示，樞轉(zhuǎn)杠桿50隨后被進(jìn)一步下壓，由此緊固螺釘70將以在下文進(jìn)一步描述的方式被往下拉，直至螺釘頭72從上接觸夾板66的上側(cè)。這樣，支座42靠著臺面板 16的下側(cè)緊固。上文結(jié)合圖5至7進(jìn)行描述的樞轉(zhuǎn)杠桿50在杠桿導(dǎo)引結(jié)構(gòu)54的第二豎向?qū)б?58內(nèi)的下壓將會在圖8至11中參考鉸鏈74的功能再次進(jìn)行描述，該鉸鏈將樞轉(zhuǎn)杠桿50連接到緊固螺釘70。在此，圖8的圖示對應(yīng)于圖5所示狀態(tài)，而圖11的圖示對應(yīng)于圖7所示狀態(tài)，而圖9和10示出中間狀態(tài)。為了理解鉸鏈74的功能，首先關(guān)鍵的是，第一鉸接軸78和第三鉸接軸86是相對于支座42靜止的軸，而第二鉸接軸82、第四鉸接軸88、第五鉸接軸92和第六鉸接軸96可通過移動樞轉(zhuǎn)杠桿50相對于支座42移動。在此需要說明的是，第五鉸接軸92和第六鉸接軸96的運(yùn)動非常之小，故在圖8至11中不可見。在鉸鏈74中，第三鉸鏈節(jié)84形成雙穩(wěn)態(tài)鏈節(jié)，可以說第三鉸鏈節(jié)84在樞轉(zhuǎn)杠桿 50的作用下在兩個(gè)穩(wěn)定位置之間切換。該雙穩(wěn)態(tài)的第三鉸鏈節(jié)84的變換是由于支座42通過使樞轉(zhuǎn)杠桿50向下樞轉(zhuǎn)而與臺面板16的下側(cè)接觸所導(dǎo)致的。這對應(yīng)于從圖10所示狀態(tài)到圖11所示狀態(tài)的過渡。在圖10和11中，雙穩(wěn)態(tài)的第三鉸鏈節(jié)84的位置變換每次都由三個(gè)鉸接軸78、82 和88的位置體現(xiàn)，這已按照所述軸的三角關(guān)系圖形以抽象方式來突顯。在圖10所示的狀態(tài)中，鉸接軸82布置在兩個(gè)鉸接軸78和88的連線的右側(cè)(為了示意說明，這些軸的位置在抽象的三角形圖示中被夸大)。當(dāng)樞轉(zhuǎn)杠桿50從圖10所示狀態(tài)中被進(jìn)一步下壓時(shí)，可以說鉸接軸82從兩個(gè)鉸接軸78和88的連線的右側(cè)而速動到左側(cè)(同樣以夸大方式示出)。在圖10所示狀態(tài)下，緊固螺釘70的螺釘頭72與夾板66的上側(cè)仍具有一定的余隙，即其尚未靠著夾板66被緊固。在雙穩(wěn)態(tài)的第三鉸鏈節(jié)84從圖10的狀態(tài)切換到圖11 的狀態(tài)的情況下，緊固螺釘70被向下拉。因此，緊固螺釘70的螺釘頭72靠著夾板66的上側(cè)被緊固。在鉸鏈74中，可以說雙穩(wěn)態(tài)的第三鉸鏈節(jié)84形成了所謂的搖桿，該第三鉸鏈節(jié)84 具有彼此以一固定角度牢固地布置的兩個(gè)鉸接部102和104，如最佳地可見于圖16。這兩個(gè)鉸接部102和104共同地繞著靜止的第三鉸接軸86安裝。該鉸接部102還通過第四鉸接軸88聯(lián)接到第二鉸鏈節(jié)80 ;而鉸接部104通過第五鉸接軸92聯(lián)接到第四鉸鏈節(jié)90。鉸鏈74的上述設(shè)計(jì)確保，用戶在將樞轉(zhuǎn)杠桿50從圖10所示狀態(tài)樞轉(zhuǎn)到圖11所示狀態(tài)時(shí)能感知操作的阻力在增大，而當(dāng)?shù)竭_(dá)圖11所示狀態(tài)時(shí)該阻力再減小?？梢哉f樞轉(zhuǎn)杠桿50在上述兩個(gè)狀態(tài)之間的過渡區(qū)域進(jìn)行所謂的向下速動。因此，用戶能夠知道何時(shí)將支座42靠著臺面板16的下側(cè)緊固。在顯示了緊固狀態(tài)的圖11中，以X表示第三鉸接軸86相對于夾板66的上側(cè)的豎向夾持間距，其中該第三鉸接軸86相對于支座42靜止。與之相比，在圖8所示狀態(tài)中從第三鉸接軸86到夾板66的上側(cè)的間距增大了一個(gè)附加的豎向間距y，其中緊固螺釘70在圖 8所示狀態(tài)中尚未靠著夾板66被緊固。該附加的間距對應(yīng)于支座42朝臺面板16的下側(cè)被從圖5所示狀態(tài)(對應(yīng)于圖8)向上拉到圖7所示狀態(tài)(對應(yīng)于圖11)時(shí)的提升高度。在圖12中，圖8和11所示狀態(tài)以疊加方式再次示出。在圖8中示出的用于緊固所述緊固螺釘70的提升高度y被夸張示出。提升高度y可以隨著緊固螺釘70擰入構(gòu)形成螺紋套筒的第五鉸鏈節(jié)96的螺紋連接深度的變化而變化。因此，用于將支座42靠著臺面板16緊固的安裝力可以根據(jù)需要設(shè)置。附圖標(biāo)記列表10光學(xué)顯微鏡12顯微鏡座0068]14顯微鏡載物臺0069]16臺面板0070]18樣本架0071]20定位裝置0072]22,24滑動件0073]26,28手輪0074]30目鏡0075]32物鏡旋轉(zhuǎn)臺0076]34顯微鏡物鏡0077]36通孔0078]38物鏡0079]40聚焦驅(qū)動器0080]42支座0081]44樞轉(zhuǎn)軸承0082]46支承軸0083]48Z軸承0084]50樞轉(zhuǎn)杠桿0085]54杠桿導(dǎo)引結(jié)構(gòu)0086]56水平導(dǎo)引段0087]58豎向?qū)б?088]60鎖定機(jī)構(gòu)0089]62、64銷釘0090]66夾板0091]68凹口0092]70緊固螺釘0093]72螺釘頭0094]74鉸鏈0095]76第一鉸鏈節(jié)0096]78第一鉸接軸0097]80第二鉸鏈節(jié)0098]82第二鉸接軸0099]84第三鉸鏈節(jié)0100]86第三鉸接軸0101]88第四鉸接軸0102]90第四鉸鏈節(jié)0103]92第五鉸接軸0104]94第五鉸鏈節(jié)0105]96第六鉸接軸0106]98樞轉(zhuǎn)止擋
100壓簧102、104 鉸接部
權(quán)利要求
1.一種顯微鏡載物臺(14),其包括臺面板(16)和用于物鏡(38)的支座(42)，其特征是，該支座(42)可以繞基本上平行于光軸的支承軸(46)可樞轉(zhuǎn)地且沿該支承軸(46)可以移動地安裝到該臺面板(16)，并保持該物鏡(38)；操作構(gòu)件(50)，其聯(lián)接到所述支座(42)，所述支座(42)借助于該操作構(gòu)件(50)可繞該支承軸(46)樞轉(zhuǎn)且可沿該支承軸(46)移動以將該支座定位在一個(gè)操作位置中；和鎖定機(jī)構(gòu)(60)，其可由所述操作構(gòu)件(50)致動，定位在所述操作位置中的所述支座 (42)借助于該鎖定機(jī)構(gòu)(60)可固定到所述臺面板(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顯微鏡載物臺(14)，其特征是，所述操作構(gòu)件是杠桿(50)，為了使所述支座(42)繞所述支承軸(46)樞轉(zhuǎn)，該杠桿可在第一平面中在第一樞轉(zhuǎn)范圍內(nèi)樞轉(zhuǎn)；而為了使所述支座(42)沿該支承軸(46)移動，該杠桿可在垂直于所述第一平面的第二平面中在第二樞轉(zhuǎn)范圍內(nèi)樞轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯微鏡載物臺(14)，其特征是，所述鎖定機(jī)構(gòu)￠0)包括安裝于所述臺面板(16)的容座￠8)和通過鉸鏈(74)聯(lián)接到所述杠桿(50)的鎖定件(70)，通過使所述杠桿(50)在所述第一樞轉(zhuǎn)范圍內(nèi)樞轉(zhuǎn)，該鎖定件能樞轉(zhuǎn)入該容座￠8)中，而通過使所述杠桿(50)樞轉(zhuǎn)超出所述第二樞轉(zhuǎn)范圍，該鎖定件能被緊固在該容座中以將所述支座(42)固定到所述臺面板(16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯微鏡載物臺(14)，其特征是，所述鉸鏈(74)包括雙穩(wěn)態(tài)鉸鏈節(jié)(84)，該雙穩(wěn)態(tài)鉸鏈節(jié)聯(lián)接到所述鎖定件(70)并在所述杠桿(50)樞轉(zhuǎn)離開并超出所述第二樞轉(zhuǎn)范圍時(shí)引起所述鉸鏈(74)中從第一穩(wěn)定位置變換到第二穩(wěn)定位置；當(dāng)該雙穩(wěn)態(tài)鉸鏈節(jié)(84)處于所述第一穩(wěn)定位置時(shí)，所述鎖定件(70)借助于所述鉸鏈 (74)從所述容座(60)移出；且當(dāng)該雙穩(wěn)態(tài)鉸鏈節(jié)(84)處于所述第二穩(wěn)定位置時(shí)，所述鎖定件(70)借助于所述鉸鏈 (74)被緊固在所述容座(60)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的顯微鏡載物臺(14)，其特征是，當(dāng)所述雙穩(wěn)態(tài)鉸鏈節(jié) (84)在所述第一穩(wěn)定位置和所述第二穩(wěn)定位置之間變換時(shí)，所述鉸鏈(74)提供抵抗所述杠桿(50)的操作的增大的阻力。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的顯微鏡載物臺(14)，其特征是，所述鉸鏈(74)包括第一鉸鏈節(jié)(76)，其可繞著相對于所述支座(42)靜止的第一鉸接軸(78)樞轉(zhuǎn)；第二鉸鏈節(jié)(80)，其牢固地安裝于所述杠桿(50)且樞轉(zhuǎn)地繞第二鉸接軸(82)聯(lián)接到所述第一鉸鏈節(jié)(76)；第三鉸鏈節(jié)，其形成所述雙穩(wěn)態(tài)鉸鏈節(jié)(84)且繞相對于所述支座(42)靜止的第三鉸接軸(86)樞轉(zhuǎn)安裝，且該第三鉸鏈節(jié)繞第四鉸接軸(88)可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到第二鉸鏈節(jié) (80)；第四鉸鏈節(jié)(90)，其繞第五鉸接軸(92)可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到該雙穩(wěn)態(tài)鉸鏈節(jié)(84);和第五鉸鏈節(jié)(94)，其繞第六鉸接軸(96)可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到該第四鉸鏈節(jié)(90)且與所述鎖定件(70)相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯微鏡載物臺(14)，其特征是，所述雙穩(wěn)態(tài)鉸鏈節(jié)(84)是具有兩個(gè)鉸接部(102，104)的搖桿，這兩個(gè)鉸接部彼此以固定角度牢固地布置，且共同地繞著相對于所述支座(42)固定的所述第三鉸接軸(86)安裝，所述鉸接部之一(102)通過所述第四鉸接軸(88)聯(lián)接到所述第二鉸鏈節(jié)(80);而另一個(gè)所述鉸接部(104)通過所述第五鉸接軸(92)聯(lián)接到所述第四鉸鏈節(jié)(90)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至7中任一項(xiàng)所述的顯微鏡載物臺(14)，其特征是，所述鎖定件是具有擴(kuò)大的銷釘頭(72)的銷釘(70)，所述容座(60)是一體結(jié)合到臺面板(16)的夾板(66) 且具有用于該銷釘頭(72)的接觸面和在一側(cè)開口且可供所述銷釘(70)轉(zhuǎn)入其中的凹口 (68);且所述螺釘頭(72)能夠抵靠著所述接觸面被緊固以將所述支座(42)固定到所述臺面板(16)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯微鏡載物臺(14)，其特征是，所述銷釘構(gòu)形成螺釘(70)，且所述第五鉸鏈節(jié)構(gòu)形成供所述螺釘(70)擰入其中的螺紋套筒(94)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯微鏡載物臺(14)，其特征是，使所述支座(42)抵靠著所述臺面板(16)被緊固的力可通過改變所述螺釘(70)擰入所述螺紋套筒(94)的螺紋連接深度來被調(diào)節(jié)。
11.根據(jù)權(quán)利要求2至10中任一項(xiàng)所述的顯微鏡載物臺(14)，其特征是，所述支座 (42)在其操作位置時(shí)抵靠在限制所述支座(42)繞所述支承軸(46)的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動的第一止擋 (98)上和抵靠限制該支座(42)沿該支承軸(46)的位移的第二止擋。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯微鏡載物臺(14)，其特征是，所述第二止擋由所述支座 (42)在其操作位置時(shí)所抵靠的所述臺面板(16)來形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求2至12中任一項(xiàng)所述的顯微鏡載物臺(14)，其特征是，提供一杠桿導(dǎo)引結(jié)構(gòu)(54)，其具有位于所述第一平面的第一導(dǎo)引段(56)和位于所述第二平面且從該第一導(dǎo)引段(56)延伸出的第二導(dǎo)引段(58)。
14.根據(jù)權(quán)利要求2至13中任一項(xiàng)所述的顯微鏡載物臺(14)，其特征是，提供壓簧 (100)，所述壓簧(100)與所述第一平面基本上平行地布置且其一端可轉(zhuǎn)動地安裝到所述支座(42)，另一端可轉(zhuǎn)動地安裝到該顯微鏡載物臺(14)的靜止部分；其中，當(dāng)所述杠桿(50)從所述第一樞轉(zhuǎn)范圍中的一個(gè)杠桿終端位置樞轉(zhuǎn)到另一杠桿終端位置時(shí)，所述壓簧(100)首先被克服其彈簧力壓縮，而后大致在所述第一樞轉(zhuǎn)范圍的中間位置，該壓簧在本身的彈簧力作用下松釋，從而所述杠桿(50)在其兩個(gè)杠桿終端位置的方向上被偏壓。
15.根據(jù)權(quán)利要求I至14中任一項(xiàng)所述的顯微鏡載物臺(14)，其特征是，當(dāng)所述支座(42)處于其操作位置時(shí)，所述物鏡(38)布置于在所述臺面板(16)中形成的通孔(36)處。
16.一種顯微鏡(10)，其包括根據(jù)權(quán)利要求I至15中任一項(xiàng)所述的顯微鏡載物臺(14) 和物鏡旋轉(zhuǎn)臺(32)，該物鏡旋轉(zhuǎn)臺(32)用于選擇性地將保持在該物鏡旋轉(zhuǎn)臺(32)上的數(shù)個(gè)物鏡(34)之一轉(zhuǎn)入成像光束路徑中。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的顯微鏡(10)，其特征是，其設(shè)計(jì)成共聚焦掃描顯微鏡且用于高分辨率定位顯微術(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種顯微鏡載物臺(14)，其包括臺面板(16)和用于物鏡(38)的支座(42)，該支座(42)繞基本上平行于光軸的支承軸(46)可樞轉(zhuǎn)地且沿該支承軸(46)可以動地安裝到該臺面板(16)并保持住該物鏡(38)；操作構(gòu)件(50)，其聯(lián)接到支座(42)，且該支座(42)借助于該操作構(gòu)件可繞該支承軸(46)樞轉(zhuǎn)和可沿該支承軸(46)移動，以將該支座定位在一個(gè)操作位置中；和鎖定機(jī)構(gòu)(60)，其可由該操作構(gòu)件(50)致動且，定位在該操作位置中的支座(42)借助于該鎖定機(jī)構(gòu)(60)可固定到臺面板(16)。
文檔編號G02B21/26GK102608745SQ20111040962
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者R·塞弗特 申請人:徠卡顯微系統(tǒng)復(fù)合顯微鏡有限公司