本發(fā)明涉及樣品保持器的調(diào)節(jié)機構(gòu)。本發(fā)明還涉及包括調(diào)節(jié)機構(gòu)的顯微鏡以及用于調(diào)節(jié)樣品保持器的取向的方法。
背景技術(shù):
在物鏡具有高數(shù)值孔徑(以下也稱為na)的高端顯微鏡系統(tǒng)中(例如激光掃描顯微鏡、高分辨率系統(tǒng)、超分辨率系統(tǒng)、用于進行全內(nèi)反射熒光(tirf)顯微術(shù)的應用),存在于光束路徑中的透明物體,但特別是待觀察樣品覆蓋有的蓋玻璃的取向在實現(xiàn)的分辨率方面起到重要作用。
因此,相對于顯微鏡的光軸傾斜的蓋玻璃導致不期望的像差,例如像散和彗差,特別是在水浸沒物鏡中。
這種像差尤其發(fā)生在例如其設計已經(jīng)提供光軸相對于蓋玻璃的傾斜的系統(tǒng)中。例如,在選擇性平面照明顯微鏡(spim)的變型中,提供通過光學有效元件(例如蓋玻璃)的光束路徑的傾斜通道。在這些變型中,例如在de102013112600a1和de102013105586a1中描述的,利用特殊的校正元件校正出現(xiàn)的像差。
校正的功能強烈地取決于蓋玻璃的形狀和位置。具體地,蓋玻璃相對于成像系統(tǒng)的光軸的位置在實踐中可以極大地變化。雖然可以提供樣品保持器的設計(其取向通過其尺寸而被確保),但是蓋玻片僅僅是用于顯微鏡中的樣品保持器的組成部分(例如皮氏培養(yǎng)皿、微量滴定板、物體承載件),并且可以獨立于樣品保持器的取向而取向。而接收在樣品保持器中的樣品以或多或少限定的方式保持在樣品保持器的相應主體上,實際的蓋玻璃相對于該主體并且因此也相對于顯微鏡的光軸的取向是不確定的,并且即使在相同的樣品保持器中也可以在不同樣品之間變化。
de29618149u1公開了調(diào)節(jié)機構(gòu),其中承載件元件通過六個聯(lián)接元件聯(lián)接到基座,每個聯(lián)接元件具有兩個線性和三個旋轉(zhuǎn)自由度并且連接到線性驅(qū)動器。調(diào)節(jié)機構(gòu)的驅(qū)動器設置在基座上。聯(lián)接元件的基座側(cè)鉸接點的位置可以通過驅(qū)動器來改變。
由于所需的大的安裝空間,在de29618149u1中描述的六足機架不適用于使用高數(shù)值孔徑的光學器件的光學顯微鏡,并且被設計為承載和取向相當大重量和尺寸的裝置,例如飛行模擬器和驅(qū)動模擬器、機床的工作頭以及用于組裝或加工的裝置。這種六足機架的生產(chǎn)非常昂貴,并且在其控制方面是復雜的。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提出用于樣品保持器的取向的裝置和方法,通過該裝置和方法,減少或甚至避免現(xiàn)有技術(shù)的已知缺點。
該裝置通過一種樣品保持器的調(diào)節(jié)機構(gòu)和一種顯微鏡的特征,該方法通過一種用于調(diào)節(jié)樣品保持器相對于參考軸或參考平面的取向的方法的特征實現(xiàn)該目的。有利的改進是從屬權(quán)利要求的主題。
樣品保持器的調(diào)節(jié)機構(gòu)包括基座,其中驅(qū)動器布置在基座上;以及承載件,其中承載件可通過驅(qū)動器調(diào)節(jié),并且承載件被設計為接收樣品保持器。對于每個驅(qū)動器,存在聯(lián)接元件,其被設計為連接基座和承載件,其中每個聯(lián)接元件具有至少一個線性自由度和至少一個旋轉(zhuǎn)自由度。
根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)機構(gòu)的特征在于,承載件可以通過聯(lián)接元件沿著從聯(lián)接元件引導至承載件的運動軸線性移動。
在調(diào)節(jié)機構(gòu)的有利的實施例中,運動軸實際上在承載件的樞轉(zhuǎn)點或樞轉(zhuǎn)點附近相交。有利地,運動軸的交點和/或樞轉(zhuǎn)點位于配備有調(diào)節(jié)機構(gòu)的顯微鏡的視場內(nèi)。交點和/或樞轉(zhuǎn)點在視場內(nèi)的定位支持樣品保持器的精確取向。
樣品保持器例如是物體承載器、皮氏培養(yǎng)皿、多孔板或微量滴定板或其部分、幾個樣品容器的條、比色皿、所謂的pcr管等。
樣品保持器可以包括光學有效元件。例如,放置在樣品保持器中的樣品覆蓋有蓋玻璃或可以用蓋玻璃覆蓋。在這種情況下,蓋玻璃是光學有效元件。另外的光學有效元件可以是例如對觀察輻射透明的蓋、膜或帽。
基座例如是底板、單部件或多部件型材元件或布置為關(guān)于彼此具有限定的空間關(guān)系并且被設計成接收驅(qū)動器的部件?;梢栽O計為例如具有框架的形式,使得樣品保持器或樣品保持器中待觀察的樣品不由基座覆蓋,并且樣品的觀察也可以從基座的方向進行。
驅(qū)動器在設定位置,即以固定或剛性方式連接到基座。例如,它們可以被擰緊,銷接,插入,夾緊,粘結(jié),釬焊,焊接和/或鉚接到基座上。
承載件可通過驅(qū)動的聯(lián)接元件在笛卡爾坐標系的每個軸的方向上調(diào)節(jié)。
有利的是存在三個驅(qū)動器。調(diào)節(jié)機構(gòu)的這種實施例允許具有少量驅(qū)動器的樣品保持器的精確取向。此外,所需的安裝空間小,并且調(diào)節(jié)機構(gòu)例如可以在顯微鏡中的直立位置中以及倒置位置中使用。
驅(qū)動器各自具有驅(qū)動軸,驅(qū)動器沿著該驅(qū)動軸的前進運動實現(xiàn)或可以實現(xiàn),該前進運動傳遞或可傳遞到聯(lián)接元件。在這種情況下,將驅(qū)動軸引導為基本上彼此平行且垂直于基座。在其平行度或其與基座的正交性方面具有高達5°的偏差的驅(qū)動軸被認為是平行或正交的。
調(diào)節(jié)機構(gòu)有利地設計為以高水平的精度提供調(diào)節(jié)行程。驅(qū)動軸的基本垂直的設置通過避免橫向運動分量來支持精確的調(diào)節(jié)。
為此目的,至少一個驅(qū)動器,有利地所有驅(qū)動器可以設置有驅(qū)動主軸,其縱向軸與驅(qū)動器的驅(qū)動軸重合。驅(qū)動主軸可以設置有合適的螺紋,例如具有細螺紋。
任何線性驅(qū)動器和具有用于將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成線性運動的器件的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器適合作為驅(qū)動器。可能的驅(qū)動器是帶主軸驅(qū)動的步進電機(主軸在內(nèi)側(cè)或外側(cè));壓電驅(qū)動器;壓電堆疊器(僅用于傾斜校正);壓電線性電機,例如步進驅(qū)動器、粘滑驅(qū)動器、超聲波驅(qū)動器;線性伺服驅(qū)動器;線性同步驅(qū)動器;線性步進電機或音圈驅(qū)動器。
驅(qū)動主軸可以由彈簧加載,例如拉伸彈簧或壓縮彈簧,以便抵消重力的不利影響或者補償可能存在的任何軸承間隙。例如,這種構(gòu)造減少了驅(qū)動主軸和/或驅(qū)動器的電機軸的負載。
在簡單的實施例中,驅(qū)動主軸本身用作聯(lián)接元件的引導件或引導元件。
在另外的實施例中,驅(qū)動主軸可以與在z軸方向上作用的引導件組合。
此外,驅(qū)動器可以具有多部分結(jié)構(gòu)(堆疊致動器)。例如,主軸驅(qū)動器和/或驅(qū)動主軸的一部分被設計用于在z軸的方向上的粗略調(diào)節(jié)以及用于傾斜的粗略取向。然后形成與其相鄰的部分,例如以壓電致動器的形式存在并且用于傾斜的快速和精細取向。
驅(qū)動主軸可以在它們的承載件側(cè)端部具有球接頭。
替代地,驅(qū)動主軸可以具有圓形的并且優(yōu)選硬化或涂覆的端面。端面(圓頂)壓靠在承載件的承載表面上。能夠利用其施加適當強的拉力的、設計為拉伸彈簧的彈簧元件用于產(chǎn)生和保持承載件抵靠每個驅(qū)動主軸的端面的持久的反壓力。
這種彈簧元件能夠補償軸承和/或驅(qū)動器的螺紋/螺母對中存在的任何間隙。
所有驅(qū)動器可以設置有用于位置檢測的器件或者可以連接到這種器件。
驅(qū)動器例如布置為使得承載件的承載表面的角點或端點由驅(qū)動器,特別是通過它們各自的驅(qū)動軸限定。樞轉(zhuǎn)點位于承載表面上。
承載件和承載表面可以具有任何期望的形狀,并且例如可以是矩形、圓形、橢圓形、三角形、多邊形和不規(guī)則形狀。有利的是,三個驅(qū)動器在一個平面中以彼此成120°的角度布置并且由此跨越等邊三角形。驅(qū)動器的這種布置允許承載件的任何彎曲力/彎曲力矩(傾斜力)的基本對稱且因此有利的分布和補償。
在另外可能的實施例中,驅(qū)動器跨越直角或等腰三角形作為承載表面。如果驅(qū)動器布置為使得承載表面是三角形,則可以節(jié)省空間地布置驅(qū)動器。
在調(diào)節(jié)機構(gòu)的一個可能的實施例中,樞轉(zhuǎn)點同時是承載表面的面積形心。這使得在通過驅(qū)動器產(chǎn)生的前進運動的情況下,樞轉(zhuǎn)點的橫向偏移最小化。例如,如果顯微鏡的光軸指向樞轉(zhuǎn)點,則樞轉(zhuǎn)點完全或基本上保持在光軸上,而不管前進運動如何。
調(diào)節(jié)機構(gòu)的另外的實施例可以具有位于面積形心之外的樞轉(zhuǎn)點,作為運動軸的交點固定的結(jié)果。因此,調(diào)節(jié)機構(gòu)可以通過選擇運動軸的位置而配置用于不同的用途。通過單獨驅(qū)動器的限定的前進運動,樞轉(zhuǎn)點可以放置在任何期望的位置并且保持而不管水平如何。
承載件可以是樣品臺,其設計為接收市售的多孔板、物體承載器和/或皮氏培養(yǎng)皿。
承載件另外與或能夠與壓電臺組合。
承載件在運動軸的方向上的線性運動可以例如通過聯(lián)接接頭的部件的滑動軸承或者通過具有不同自由度的軸承的組合來實現(xiàn),所述運動用于補償并且由單獨聯(lián)接元件的可能不同的豎直位置引起。例如,在調(diào)節(jié)機構(gòu)的一種設計中,用于樞轉(zhuǎn)運動的振動球軸承和用于線性運動的滑動或線性球軸承可以組合。
在另外的實施例中,撓曲的組合和/或它們與滑動和/或球軸承的組合也是可能的。
在調(diào)節(jié)機構(gòu)的另一實施例中,聯(lián)接元件具有螺栓的形式,其可沿著運動軸移動并且設計為在承載件中的孔和/或引導件中和/或在球接頭中的孔中,例如在球接頭的球中可移動地滑動。螺栓和球接頭一起形成聯(lián)接元件。
每個螺栓具有縱向軸,其有利地與相應的運動軸重合,由此允許基座和承載件相對于彼此的沿著運動軸的線性運動。
在調(diào)節(jié)機構(gòu)的另一實施例中,螺栓另外安裝為可傾斜。例如,滑動軸承的和另一球的或另一球接頭的或球軸承的組合可允許基座和/或承載件的附加旋轉(zhuǎn)和/或傾斜運動。
此外,在另一實施例中,可能的是,基座和/或承載件可旋轉(zhuǎn)地安裝,使得基座和/或承載件或調(diào)節(jié)機構(gòu)可附加地旋轉(zhuǎn)和/或可傾斜。
在其實施例的一個中,調(diào)節(jié)機構(gòu)可以用于顯微鏡中。
在顯微鏡的有利實施例中,樞轉(zhuǎn)點位于顯微鏡的光軸上,使得其不管樣品保持器的傾斜運動如何仍保持在聚焦位置。
根據(jù)本發(fā)明的方法用于調(diào)節(jié)樣品保持器相對于參考軸或參考平面的取向。
例如,參考軸是光學器具,特別是顯微鏡的光軸。參考平面例如是基座或承載件在其中延伸的平面。參考軸和/或參考平面可以自由選擇。
該方法是,在包括可能的實施例之一中的調(diào)節(jié)機構(gòu)的顯微鏡中檢測樣品保持器的當前取向,其中,顯微鏡的光軸被引導通過樣品保持器。樣品保持器的光學有效元件的當前取向被檢測,光軸被通過該光學有效元件。光學有效元件的檢測的當前取向與參考軸或參考平面的取向和/或位置進行比較,并且在光學有效元件的當前取向與參考軸或參考平面的偏差大于預定容許的偏差公差的情況下,以受控的方式修改樣品保持器的取向,使得光學有效元件的當前取向與參考軸或參考平面的偏差小于偏差公差。
根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)機構(gòu),具有這種調(diào)節(jié)機構(gòu)的顯微鏡和所述方法有利地允許精確和快速地調(diào)節(jié)取向,例如樣品保持器和光學有效元件的傾斜。本發(fā)明特別適用于具有小工作空間的高數(shù)值孔徑的物鏡。調(diào)節(jié)機構(gòu)和方法可以用于光學器具,特別是顯微鏡的直立、倒置和橫向構(gòu)造。
調(diào)節(jié)機構(gòu)和方法可以與顯微鏡的所有定位可能性組合,例如聚焦、樣品保持器的橫向位移,以及附加模塊,例如壓電臺和/或培養(yǎng)箱。樣品保持器的取向可以有利地自動化。
由于占據(jù)少量的空間,根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)機構(gòu)為培養(yǎng)箱和/或用于操縱樣品的其他裝置提供空間。
機動化三點軸承使得可以利用少量驅(qū)動器實現(xiàn)樣品保持器的精確取向和承載件在z軸方向上的前進運動。在該位置有利地避免了在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的顯微鏡中出現(xiàn)的類型的高傾斜力矩。
調(diào)節(jié)機構(gòu)和方法的其它優(yōu)點在于在z軸方向上的精確調(diào)節(jié)和傾斜調(diào)節(jié)的可能性。
相同類型的驅(qū)動器的使用允許調(diào)節(jié)機構(gòu)的成本有效的生產(chǎn)和維護??梢杂欣亟M合在x軸和y軸方向上的傾斜以及在z軸方向上的可調(diào)節(jié)性的取向,使得調(diào)節(jié)機構(gòu)、樣品保持器和光學有效元件的傾斜被允許具有恒定的傾斜度,而不需要在z軸方向上的調(diào)節(jié)和在z軸方向上的調(diào)節(jié)。通過驅(qū)動器的合適的控制和布置,可以關(guān)于承載件的任何期望的點實現(xiàn)傾斜運動。
至少兩個驅(qū)動器可以被同步地控制,由此例如允許快速調(diào)節(jié)傾斜度和/或在z軸方向上的前進。
如果驅(qū)動器對稱地布置,則它們導致相同的運動比率,并且因此可以容易地編程和執(zhí)行微分控制。
特別是在沿x軸和y軸的方向(傾斜)的取向的情況下,僅需要補償非常輕微的系統(tǒng)取向誤差。
調(diào)節(jié)機構(gòu)為與承載件附件(例如壓電掃描儀、培養(yǎng)箱等)的組合提供了大量空間。樣品的處理不是空間受限的或者僅僅非常輕微地受限。
調(diào)節(jié)機構(gòu)例如可以設計為使得驅(qū)動器主要用于傾斜的取向。在這種實施例中,有利地需要驅(qū)動器和/或聯(lián)接元件的小的移動范圍,因此需要更少的空間并且降低生產(chǎn)成本。
還可以執(zhí)行角度區(qū)段或角度掃描。在此實現(xiàn)承載件相對于參考軸或參考平面的明顯的傾斜運動。這些角度區(qū)段或角度掃描允許從不同方向觀察樣品。
附圖說明
下面基于說明性實施例和附圖更詳細地解釋本發(fā)明。在附圖中:
圖1示出了調(diào)節(jié)機構(gòu)和帶有調(diào)節(jié)機構(gòu)的顯微鏡的第一說明性實施例的示意圖,
圖2以側(cè)向剖視圖示出了調(diào)節(jié)機構(gòu)的第二說明性實施例的示意性局部視圖,
圖3以平面圖示出了調(diào)節(jié)機構(gòu)的第三說明性實施例的示意圖,
圖4示出了調(diào)節(jié)機構(gòu)的第四說明性實施例的示意圖,
圖5示出了調(diào)節(jié)機構(gòu)的第五說明性實施例的示意圖,
圖6a示出了調(diào)節(jié)機構(gòu)的第六說明性實施例的示意圖,
圖6b示出了調(diào)節(jié)機構(gòu)的第七說明性實施例的示意圖,
圖6c示出了調(diào)節(jié)機構(gòu)的第八說明性實施例的示意圖,以及
圖6d示出了調(diào)節(jié)機構(gòu)的第九說明性實施例的示意圖。
具體實施方式
在下面描述的附圖中使用的附圖標記均表示相同的元件。方向通過笛卡爾坐標系的軸來指定,其中x軸x和y軸y跨越平面x-y,基座2相對于該平面平行布置。
圖1示出了調(diào)節(jié)機構(gòu)1的第一說明性實施例的示意圖,其中基座2和承載件3各自呈框架形式,一個布置在另一個之上,并且通過第一聯(lián)接元件4.1、第二聯(lián)接元件4.2和第三聯(lián)接元件4.3彼此連接,其中三個聯(lián)接元件4.1,4.2和4.3未詳細示出。
具有沿著第一驅(qū)動軸5.1a延伸的第一驅(qū)動主軸5.11的第一驅(qū)動器5.1、具有沿著第二驅(qū)動軸5.2a延伸的第二驅(qū)動主軸5.21的第二驅(qū)動器5.2以及具有沿著第三驅(qū)動軸5.3a延伸的第三驅(qū)動主軸5.31的第三驅(qū)動器5.3連接到基座2。驅(qū)動器5.1到5.3通過驅(qū)動主軸5.11到5.31連接到基座2,其中驅(qū)動主軸5.11到5.31的基座側(cè)端部連接到基座2,以便在x方向x和y方向y上固定,但是可圍繞各自的驅(qū)動軸5.1a至5.3a旋轉(zhuǎn),例如通過插入到它們中。驅(qū)動軸5.1a至5.3a彼此平行并且與基座2正交。
壓電掃描儀9可作為樣品保持器6插入承載件3中。蓋玻璃形式的光學有效元件8可插入到樣品保持器6中。待觀察或待檢查的樣品7可以布置在光學有效元件8上。例如,樣品7可以被放置、噴射、滴落(移液)或涂覆到光學有效元件8上。在細胞的特定情況下,細胞可以放置在光學有效元件上并且被培養(yǎng)。
在另外的實施例中,壓電掃描儀9設計為接收單獨的樣品保持器6。
壓電掃描儀9可以沿著高達三個定位軸移動,并且例如可以用于快速z聚焦或用于樣品掃描。附加的自主運動可以通過壓電掃描儀9產(chǎn)生。
可替代地,樣品7可以通過樣品保持器6定位和保持,樣品保持器6固定在承載件3上和/或由承載件3接收。樣品保持器6被設計為接收光學有效元件8,例如一個或多個樣品容器的玻璃底部,所述樣品容器為一個或多個皮氏培養(yǎng)皿、多孔室、微量滴定板、在蓋玻璃后面的物體承載件上的嵌入樣品的形式。
圖1示出了顯微鏡10的倒轉(zhuǎn)布置,為了使事物更清楚,其中僅示出了物鏡11。顯微鏡10的光軸10.1通過光學有效元件8指向樣品7。
在其他實施例中,可以實現(xiàn)顯微鏡10的直立布置,其中顯微鏡10的光軸10.1通過光學有效元件8從上方指向樣品7。
通過驅(qū)動器5.1到5.3允許承載件3的傾斜,即其關(guān)于x軸x和/或y軸y的傾斜運動。
通過同步地并且在相同的方向上控制驅(qū)動器5.1至5.3,可以在z軸z的方向上調(diào)節(jié)承載件3,例如用于通過顯微鏡10聚焦樣品7。
為此,驅(qū)動器5.1至5.3連接到控制單元14,通過該控制單元,命令產(chǎn)生并且可以傳輸?shù)较鄳尿?qū)動器5.1至5.3。
控制單元14以適于數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞竭B接到傳感器裝置17,其中傳感器裝置17被設計為檢測樣品保持器6和/或光學有效元件8的當前取向。
在其它實施例中,基座2本身可以被設計為能夠橫向定位,即在x軸x和/或y軸y的方向上定位。
例如,基座2的并且因此調(diào)節(jié)機構(gòu)1的這種可調(diào)節(jié)性允許樣品的橫向定位或樣品交換,例如自動樣品交換。
調(diào)節(jié)機構(gòu)1的另外的實施例可以替代地或附加地允許基座2在z軸z的方向上的軸向定位,例如基座2可通過另一驅(qū)動器(未示出)調(diào)節(jié)。
圖2中以剖視圖示出的調(diào)節(jié)機構(gòu)1的第二說明性實施例的細節(jié)具有驅(qū)動器5.1,其固定在基座2上,并且其驅(qū)動主軸5.11在z軸z的方向上沿著第一驅(qū)動軸5.1a被引導。
下面的描述例如涉及第一驅(qū)動器5.1以及與其相關(guān)的元件,并且因此也應用于存在的另外的驅(qū)動器5.1、5.2、5.3至5.n。
具有螺栓12的球接頭15(它們一起形成第一聯(lián)接元件4.1)存在于驅(qū)動主軸5.11的承載件側(cè)端部。其中螺栓12安裝為可沿其縱向軸12.1移動的孔13延伸通過球接頭15。
螺栓12以其一個端部接合在存在于承載件3的端面中的水平孔13中???3具有大于螺栓12的外徑的內(nèi)徑,使得螺栓12可沿著其縱向軸12.1在承載件3的孔13中移動。
在另外的實施例中,螺栓12被夾持在承載件3的孔中,并且僅可移動地安裝在球接頭15的孔13中。
在另外的實施例中,螺栓12被夾持在球接頭15的孔中,并且僅可移動地安裝在承載件3的孔13中。
基座2和承載件3相對于彼此的所得線性移動性發(fā)生在第一運動軸a1(由第一類型的虛線表示)的方向上,其基本上與螺栓的縱向軸12.1重合。
基座2和承載件3沿著第一運動軸a1的線性移動性允許補償當承載件3經(jīng)歷相對于基座2的傾斜時驅(qū)動主軸5.11和承載件3之間的距離變化。
球接頭15用作直接用于螺栓12并且間接用于承載件3的軸承。其允許承載件3在由調(diào)節(jié)機構(gòu)1的設計規(guī)定的運動范圍內(nèi)圍繞第一驅(qū)動軸5.1a的旋轉(zhuǎn),以及圍繞任何期望的軸的樞轉(zhuǎn)運動。
如果球接頭15在可能的實施例中設置有至少一個球軸承或滾動軸承,則該軸承有利地設置成使得徑向作用在球接頭15上的力可以有利地在第一驅(qū)動軸5.1a的方向上移轉(zhuǎn)。通過這種設計有利地減小了驅(qū)動主軸5.11圍繞y軸y的彎曲應力。
為了確保在所有時間內(nèi)第一聯(lián)接元件4.1、基座2和承載件3之間的有利接觸,為了精確地前進的目的,基座2和承載件3由設置在它們之間的彈簧元件16加載,并且在說明性實施例中,彈簧元件16被簡單地設計為例如螺旋彈簧,并且用作壓縮彈簧??梢源嬖诹硗獾膹椈稍?6。
在替代實施例中,彈簧元件16中的一個或全部可以是例如螺旋彈簧、板簧或由橡膠、橡膠混合物、塑料或復合材料(例如包括材料橡膠、塑料和金屬中的至少兩個的組合)制成的彈性可變形元件。在另外的實施例中,每個彈簧元件16可以被設計為拉伸彈簧。
驅(qū)動器5.1至5.3在公共軌道上并且彼此成120°的角度的布置作為第三說明性實施例在圖3中示出。驅(qū)動器5.1至5.3形成承載表面3.1的角點(參見圖6a至6d)。
第一至第三運動軸a1至a3在承載表面3.1中的虛擬樞轉(zhuǎn)點p處相交,其中樞轉(zhuǎn)點p同時是承載表面3.1的面積形心。在通過控制單元14控制驅(qū)動器5.1至5.3的情況下,承載件3可關(guān)于x軸x和/或關(guān)于y軸y或關(guān)于平行于x軸x和/或y軸y的軸傾斜,使得可以以受控的方式影響存在的樣品保持器6和光學有效元件8(參見圖1),特別是存在的蓋玻璃的取向。同時,關(guān)于其發(fā)生傾斜運動的樞轉(zhuǎn)點p關(guān)于其在z軸z的方向上的位置保持不變。
驅(qū)動器5.1至5.3的以節(jié)省空間的方式的可能的布置在圖4中的基座2的平面圖中示出。通過驅(qū)動器5.1至5.3的特定控制,承載件3(未示出)可關(guān)于在每種情況下由點劃線表示的軸傾斜。如果所有三個驅(qū)動器5.1至5.3被同步地并且在相同的方向上控制,則基座2和承載件3之間的相對運動僅在z軸z上進行。如果僅控制驅(qū)動器5.3,則承載件3的傾斜運動關(guān)于驅(qū)動器5.1和5.2之間的點劃線進行。如果驅(qū)動器5.1和5.2在相反的方向上同時控制,則所示的延伸通過第三驅(qū)動器5.3的軸可以平行移動。
調(diào)節(jié)機構(gòu)1的另一可能的設計在圖5中示出,其中驅(qū)動器5.1至5.3被布置為直角三角形的角點。
驅(qū)動器5.1至5.3的不同布置在圖6a至6d中示出。此外,示出了承載表面3.1,其角點形成驅(qū)動器5.1至5.3。承載表面3.1由第二類型的虛線限定。
承載件3可通過聯(lián)接元件4.1至4.3線性移動所沿的運動軸a1至a3由第一類型的虛線表示。
承載表面3.1中的運動軸a1至a3的虛擬交點各自被指定為樞轉(zhuǎn)點p并且位于顯微鏡10的視場內(nèi)(參見圖1)。
根據(jù)圖6a的布置中,驅(qū)動器5.1至5.3形成等腰三角形形式的承載表面3.1的角點。基座2(未示出)和/或承載件3具有矩形形狀。
圖6b所示的布置選項的基座2(未示出)和/或承載件3同樣具有矩形形狀。驅(qū)動器5.1至5.3形成直角三角形的角點。
在根據(jù)圖6a至6d的實施例中,樞轉(zhuǎn)點p與承載表面3.1的面積形心f重合。
如果基座2(未示出)和/或承載件3是三角形的,并且如果驅(qū)動器5.1至5.3形成三角形的角點,例如等邊三角形的角點,如圖6d示意性所示,則樞轉(zhuǎn)點p,承載件3的重心m和承載表面3.1的面積形心f重合。假設承載件3具有均勻的厚度并且由均勻材料或材料復合物制成。
說明性實施例的特征可以以對本領域技術(shù)人員而言是常規(guī)的方式彼此組合。
參考圖1和圖2以示例描述用于調(diào)節(jié)樣品保持器6的取向的方法。
樣品保持器6相對于顯微鏡10的光軸10.1取向,該光軸10.1用作參考軸b。
在該方法的替代實施例中,相對于參考平面進行取向,例如,由基座2延伸所在的xy平面xy提供參考平面。
為了實施該方法,使用顯微鏡10,其包括在可能的實施例之一中的調(diào)節(jié)機構(gòu)1。
檢測樣品保持器6的當前取向,其中顯微鏡10的光軸10.1被引導通過樣品保持器6。光軸10.1的位置和方向是已知的或者通過合適的器件(例如通過位置傳感器)來確定。
樣品保持器6的光學有效元件8的當前取向通過傳感器裝置17檢測。光軸10.1被引導通過光學有效元件8。
然后將光學有效元件8的檢測的當前取向與參考軸或參考平面的取向和位置進行比較。
在光學有效元件8的當前取向與參考軸或參考平面有偏差的情況下,以受控的方式修改樣品保持器6的取向,使得光學有效元件8的當前取向與參考軸或參考平面的偏差被消除。
為了限制實際上與取向相關(guān)聯(lián)所需的數(shù)據(jù)處理工作,有利的是,允許的偏差公差是固定的,樣品保持器(以受控的方式)被修改,使得光學有效元件的當前取向與參考軸或參考平面的偏差小于允許的偏差公差。
附圖標記
1調(diào)節(jié)機構(gòu)
2基座
3承載件
3.1承載表面
4.1第一聯(lián)接元件
4.2第二聯(lián)接元件
4.3第三聯(lián)接元件
5.1第一驅(qū)動器
5.2第二驅(qū)動器
5.3第三驅(qū)動器
5.11第一驅(qū)動主軸
5.21第二驅(qū)動主軸
5.31第三驅(qū)動主軸
5.1a第一驅(qū)動軸
5.2a第二驅(qū)動軸
5.3a第三驅(qū)動軸
6樣品保持器
7樣品
8光學有效元件(蓋玻璃)
9壓電掃描儀
10顯微鏡
10.1(顯微鏡10的)光軸
11物鏡
12螺栓
12.1螺栓的縱向軸
13孔
14控制單元
15球接頭
16彈簧元件
17傳感器裝置
a1第一運動軸
a2第二運動軸
a3第三運動軸
b參考軸
p樞轉(zhuǎn)點
f面積形心(承載表面3.1)
m(承載件3的)重心
xx方向
yy方向
zz方向
xyx-y平面