DE102005023972B4 - Microscope lens and microscope - Google Patents
Microscope lens and microscope Download PDFInfo
- Publication number
- DE102005023972B4 DE102005023972B4 DE200510023972 DE102005023972A DE102005023972B4 DE 102005023972 B4 DE102005023972 B4 DE 102005023972B4 DE 200510023972 DE200510023972 DE 200510023972 DE 102005023972 A DE102005023972 A DE 102005023972A DE 102005023972 B4 DE102005023972 B4 DE 102005023972B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- microscope
- microscope objective
- lens
- sleeve
- objective
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/02—Objectives
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Abstract
Mikroskopobjektiv mit einer Objektivhülse (17; 2, 3), mehreren Linsen (7, 8) und einer Anbauschnittstelle (14), wobei die Linsen (7, 8) in der Objektivhülse (17; 2, 3) angeordnet sind und eine gemeinsame optische Achse aufweisen und wobei das Mikroskopobjektiv (1) mit der Anbauschnittstelle (14) an einem Mikroskop anbaubar und dadurch die Anbauschnittstelle (14) an dem Mikroskop fixierbar ist, gekennzeichnet durch ein Drehmittel (16), mit welchem das ganze Objektiv mit der Objektivhülse (17; 2, 3) in einem am Mikroskop mittels der Anbauschnittstelle (14) angebauten Zustand des Mikroskopobjektivs (1) um die optische Achse (18) verdrehbar ist, und dabei die von ihr gehaltenen Linsen (7, 8) bei Drehung mitdreht.microscope objective with a lens sleeve (17, 2, 3), a plurality of lenses (7, 8) and a mounting interface (14), wherein the lenses (7, 8) in the lens sleeve (17, 2, 3) are arranged and a common optical axis, and wherein the microscope objective (1) with the mounting interface (14) can be attached to a microscope and thereby the attachment interface (14) can be fixed to the microscope is characterized by a turning means (16), with which the whole Lens with the lens sleeve (17, 2, 3) in a microscope by means of the mounting interface (14) attached state of the microscope objective (1) to the optical Axis (18) is rotatable, and thereby held by her lenses (7, 8) rotates with rotation.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mikroskopobjektiv mit einer Objektivhülse, mehreren Linsen und einer Anbauschnittstelle. Die Linsen sind in der Objektivhülse aufgenommen. Die in der Objektivhülse aufgenommen Linsen weisen eine optische Achse auf. Das Mikroskopobjektiv ist mit der Anbauschnittstelle an einem Mikroskop anbaubar.The The present invention relates to a microscope objective having a lens sleeve, a plurality Lenses and a mounting interface. The lenses are housed in the lens barrel. The in the lens sleeve Lenses have an optical axis. The microscope objective can be mounted on a microscope with the attachment interface.
Mikroskopobjektive der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Zur Fertigung von Mikroskopobjektiven werden die einzelnen, in Fassungsringen gefassten Linsen in die Objektivhülse eingebracht und hierbei verpasst, wodurch sie zueinander zentriert und auf einen vorgebbaren bzw. gewünschten Abstand gebracht werden können. Unter Verpassen ist insbesondere zu verstehen, dass die äußere Zylinderfläche eines Fassungsrings und die innere Zylinderfläche der Objektivhülse passgenau bearbeitet wird, um eine optische Langzeitstabilität des gesamten Objektivs zu garantieren. Die passgenaue Bearbeitung kann sich hierbei in einem Genauigkeitsbereich abspielen, welcher in der Größenordnung von ca. 3 bis 5 μm liegt. Dabei werden Linsenfehler durch geeignete Setztechnik auskorrigiert, so dass das Gesamtsystem möglichst geringe Aberrationen aufweist. In der Regel sind Korrekturglieder, beispielsweise in Form eines Schiebeglieds, für das Auskorrigieren des Objektivs vorgesehen.microscope objectives of the type mentioned are known from the prior art. For the production of microscope objectives, the individual, in mounting rings captured lenses inserted into the lens sleeve and this missed, causing them to center each other and to a predeterminable or desired Distance can be brought. By miss is to be understood in particular that the outer cylindrical surface of a Mounting ring and the inner cylindrical surface of the lens sleeve fit is processed to provide long-term optical stability throughout Lens to guarantee. The precise machining can be here play in an accuracy range which is of the order of magnitude from about 3 to 5 microns lies. In this case, lens defects are corrected by suitable setting technique, so that the overall system as possible has low aberrations. As a rule, correction elements, for example, in the form of a sliding member, for the correction of the lens intended.
Es kann jedoch auch vorkommen, dass ein Abbildungsfehler nicht mit Hilfe eines Schiebeglieds korrigiert werden kann. In einem solchen Fall müssen bereits montierte Fassungsringe samt Linsen aus der Objektivhülse entfernt werden. Hierbei kann es erforderlich sein, dass nahezu das gesamte Mikroskopobjektiv wieder zerlegt werden muss. An einer Oberfläche eines geeigneten Fassungsrings kann dann beispielsweise etwas Material entfernt bzw. abgedreht werden, so dass der Abstand der Linse dieses Fassungsrings zu der Linse des benachbarten Fassungsrings verringert wird. Bei Mikroskopobjektiven mit vielen Linsen ist eine Zugänglichkeit aller Linsen bzw. Linsengruppen nicht mehr ohne weiteres gegeben, insbesondere dann, wenn von der Optik-Rechnung enge Toleranzen für die darin enthaltene Optik vorgegeben sind. Insbesondere das Entfernen und Ausrichten bereits verpasster Linsen ist zeitaufwendig und bringt einen großen Ausschuss an optischen Komponenten mit sich.It However, it can also happen that an aberration is not with Help a slider can be corrected. In such a Case already need mounted mounting rings with lenses removed from the lens sleeve become. This may require that almost the entire Microscope lens must be disassembled again. On a surface of a suitable mounting ring can then, for example, some material be removed or turned off so that the distance of the lens this Collar ring reduced to the lens of the adjacent socket ring becomes. With microscope lenses with many lenses is an accessibility no longer given to all lenses or lens groups, especially if from the optics bill tight tolerances for in it contained optics are given. In particular, the removal and alignment Already missed lenses is time consuming and brings a big waste on optical components with it.
Somit ist es bei Mikroskopobjektiven mit höchsten Anforderungen extrem schwierig die Restfehler beim Auskorrigieren zu minimieren. Als Restfehler sind insbesondere die spärische Aberration, der Astigmatismus und das Koma zu nennen. Eine Maßgröße, mit der die Restfehler eines Mikroskopobjektivs quantifizierbar sind, ist der so genannte Strehlwert. Ein Mikroskopobjektiv mit einem Strehlwert von 1 wäre fehlerfrei, der maximal erreichbare Strehlwert ist 1. Daher ist die Montage eines mehrere Linsen aufweisenden Mikroskopobjektivs hoher Qualität ganz besonders zeitaufwendig und mit hohen Produktionskosten verbunden. Hierdurch sind nur kleine Stückzahlen pro Zeiteinheit herstellbar. Die Montage erfordert darüber hinaus in ganz besonderem Maße Geschicklichkeit, Geduld und Erfahrung desjenigen, der das Mikroskopobjektiv montiert.Consequently it is extreme with microscope objectives with highest requirements difficult to minimize the residual errors when correcting. When Residual errors are in particular the spherical aberration, the astigmatism and to call the coma. A measure, with the residual errors of a microscope objective can be quantified, is the so-called Strehlwert. A microscope lens with a Strehlwert of 1 would be error-free, the maximum achievable Strehlwert is 1. Therefore is the mounting of a multi-lens microscope objective high quality whole particularly time consuming and associated with high production costs. As a result, only small quantities producible per unit of time. The installation also requires very special skill, Patience and experience of the one who assembles the microscope objective.
So
beschreibt die
Die
Die
Die
Die
In
der
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Mikroskopobjektiv, ein Mikroskop und ein Verfahren zum Detektieren eines Objekts der eingangs genannten Art anzugeben und weiterzubilden, mit welchem der Gesamtfehler der optischen Abbildung des Mikroskops weiter reduziert und idealerweise minimiert werden kann.The present invention is therefore the It is an object of the invention to provide and further develop a microscope objective, a microscope and a method for detecting an object of the type mentioned in the introduction, with which the total error of the optical image of the microscope can be further reduced and ideally minimized.
Das erfindungsgemäße Mikroskopobjektiv der eingangs genannten Art löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Danach ist ein solches Mikroskopobjektiv durch ein Drehmittel gekennzeichnet, mit welchem die Objektivhülse relativ zur Anbauschnittstelle verdrehbar ist, um die von der Objektivhülse aufgenommenen Linsen in einem am Mikroskop angebauten Zustand des Mikroskopobjektivs um die optische Achse drehen zu können.The Microscope objective according to the invention solves the aforementioned type the above object by the features of the claim 1. Thereafter, such a microscope objective by a rotating means marked, with which the lens sleeve relative to the Anbauschnittstelle is rotatable to the lenses received by the lens barrel in a mounted on the microscope state of the microscope objective to be able to turn the optical axis.
So ist zunächst bei einer CD-Metrologie-Messung, d. h. bei einer Messung der Strukturbreiten bzw. Linienbreiten („Critical Dimension") von Strukturen auf Substraten bemerkt worden, dass bei mehreren Messungen in X- und in Y-Richtung an Linienstrukturen als Objekte die Messwerte unterschiedlich ausfielen. Die Abweichungen waren dabei größer als aufgrund des Gesamt-Messaufbaus erwartet. Speziell ergaben sich vor und nach einer Drehung der Messprobe und damit der jeweiligen Linienstruktur um 90 Grad unterschiedliche Messwerte wobei die gemessenen Profilverläufe von Strukturen bekannter Form asymmetrisch waren. So ergab sich unter Verwendung eines Mikroskopobjektivs eine wesentlich stärkere Asymmetrie der Messwerte als erwartet, obwohl es von einer Interferometerprüfung bei der Herstellung des Mikroskopobjektivs her besser qualifiziert war. Während ein anderes Mikroskopobjektiv im Profil die mit der Drehung der Probe verbundene Symmetrieänderung widerspiegelte, war dieser Einfluss bei dem ersten Mikroskopobjektiv kaum zu sehen. Dem entgegen zeigte die Drehung der Objekte beim ersten Mikroskopobjektiv einen wesentlich stärkeren Effekt.So is first in a CD metrology measurement, d. H. in a measurement of the structure widths or line widths ("Critical Dimension ") of structures been noticed on substrates that in several measurements in X- and in the Y direction on line structures as objects the measured values were different. The deviations were larger than due to the overall measurement setup expected. Specifically, there were before and after a rotation of the measurement sample and thus the respective line structure by 90 degrees different Measurements where the measured profile progressions of structures known Shape were asymmetrical. This resulted in using a microscope objective a much stronger one Asymmetry of the measured values than expected, although it comes from an interferometer at the production of the microscope objective ago was better qualified. While Another microscope lens in profile with the rotation of the Sample related symmetry change This influence was hardly noticeable in the first microscope objective to see. The opposite was shown by the rotation of the objects at the first Microscope lens a much stronger effect.
Erfindungsgemäß ist demgemäß erkannt worden, dass also der verbleibende Gesamtfehler der optischen Abbildung eines Mikroskops insbesondere dadurch reduziert und im Idealfall minimiert werden kann, dass das Mikroskopobjektiv relativ zum Mikroskop drehbar angeordnet ist. Dann ist es nämlich möglich, dass das Mikroskopobjektiv derart gedreht bzw. eingestellt wird, dass der Restfehler des Mikroskopobjektivs sich mit den Restfehlern der anderen optischen Komponenten des Mikroskops weitgehend kompensiert. Andere optische Komponenten des Mikroskops sind beispielsweise eine Kollimatoroptik, ein Kondensor, eine Tubusoptik, eine Zwischenoptik und/oder eine Nachvergrößerungsoptik. Mit anderen Worten: ist das Mikroskopobjektiv in einem am Mikroskop angebauten Zustand mit einem Freiheitsgrad versehen, kann eine Reduzierung des gesamten Abbildungsfehlers des Mikroskops erzielt werden. Die Drehachse kann hierbei die optische Achse einer oder mehrerer Linsen des Mikroskopobjektivs sein. Es könnte jedoch auch die Längsachse der Objektivhülse sei ein, um welche das Mikroskopobjektiv relativ zur Anbauschnittstelle verdreht werden könnte. Im Idealfall sind diese optischen Achsen koaxial zueinander angeordnet und stimmen mit der optischen Achse des Mikroskopobjektivs bzw. mit der Längsachse der Objektivhülse überein. Somit kann mit dem Drehmittel die Objektivhülse im Sinn eines Drehkörpers relativ zur Anbauschnittstelle verdreht werden. Im Betriebszustand ist die Anbauschnittstelle drehfest am Mikroskop angeordnet. Obwohl von einem Mikroskopobjektiv die Rede ist, ist die Lehre der vorliegenden Erfindung sinngemäß auch ganz allgemein auf Objektive abbildender optischer Geräte anwendbar, an die ebenfalls hohe Anforderungen bezüglich der Abbildungsqualität gestellt werden. Solche Geräte können Strukturbreiten-Messsysteme oder Koordinaten-Messsysteme sein.According to the invention has been recognized accordingly that is the remaining total error of the optical image a microscope in particular thereby reduced and ideally It can be minimized that the microscope objective relative to the microscope is rotatably arranged. Then it is possible that the microscope objective is rotated or adjusted so that the residual error of the microscope objective with the residual errors of the other optical components of the microscope largely compensated. Other optical components of the microscope are for example a collimator optics, a condenser, a tube optics, an intermediate optics and / or a Nachvergrößerungsoptik. In other words: is the microscope objective in a state mounted on the microscope provided with a degree of freedom, can reduce the overall Aberration of the microscope. The rotation axis can Here, the optical axis of one or more lenses of the microscope objective be. It could but also the longitudinal axis the lens sleeve be one to which the microscope objective relative to the mounting interface could be twisted. Ideally, these optical axes are coaxial with each other and agree with the optical axis of the microscope objective or with the longitudinal axis the lens sleeve match. Thus, with the rotating means, the objective sleeve in the sense of a rotary body relative be turned to the attachment interface. In the operating state is the Attachment interface rotatably mounted on the microscope. Although of a microscope objective is the teaching of the present Invention mutatis mutandis completely generally applicable to lenses of optical imaging equipment, to the equally high demands placed on the image quality become. Such devices can Structure width measuring systems or coordinate measuring systems.
Das
Mikroskopobjektiv kann vom inneren Aufbau her vergleichbar zu einem
höchstauflösenden Mikroskopobjektiv
ausgebildet sein, wie es beispielsweise in der nachveröffentlichten
deutschen Patentanmeldung
Die Anbauschnittstelle weist beispielsweise ein Gewinde oder eine einem Bajonettverschluss vergleichbare Schnittstelle auf, mit welcher das Mikroskopobjektiv an einem Mikroskop anbaubar ist. Die Anbauschnittstelle weist im Allgemeinen ein Gewinde auf, das kompatibel zu dem hierfür vorgesehenen Mikroskop ist. Es soll nicht unerwähnt bleiben, dass eine in Form eines Gewindes ausgebildete Anbauschnittstelle nicht dazu dienen soll, das Mikroskopobjektiv in erfindungsgemäßer Weise um seine optische Achse zu verdrehen, da der Zweck des Gewindes dem Anbauen des Mikroskopobjektivs dient und es üblicherweise so weit eingeschraubt wird, bis es an einer Anschlagfläche zur Anlage kommt und dadurch fixiert wird. Erst dann ist das Mikroskopobjektiv bestimmungsgemäß an dem Mikroskop angebaut. In diesem Zustand soll kein Verdrehen des Mikroskopobjektivs mit Hilfe des Gewindes der Anbauschnittstelle um die optische Achse während eines Betriebs des Mikroskops erfolgen, da hierdurch in der Regel eine Defokussierung des Mikroskopobjektivs bewirkt wird, da in Anhängigkeit der Ganghöhe des Gewindes der Anbauschnittstelle ein Drehen der Anbauschnittstelle eine Bewegung des Mikroskopobjektivs in Schraubrichtung bzw. entlang der optischen Achse zur Folge hat. Das erfindungsgemäße Drehen des Mikroskopobjektivs relativ zum Mikroskop bzw. um seine optische Achse erfolgt also nicht durch ein Drehen der Anbauschnittstelle des Mikroskopobjektivs relativ zum Mikroskop.The Anbauschnittstelle has, for example, a thread or a Bayonet lock comparable interface on, with which the microscope objective can be attached to a microscope. The attachment interface generally has a thread compatible with that provided Microscope is. It should not go unmentioned that one in shape a threaded interface trained interface not serve should, the microscope objective in accordance with the invention to its optical To rotate the axis, since the purpose of the thread attaching the microscope objective serves and usually until it is screwed on to a stop surface for Plant comes and is fixed by it. Only then is the microscope objective intended on the Cultivated microscope. In this state, no rotation of the microscope objective with the help of the thread of the mounting interface around the optical axis during one Operating the microscope done, since this is usually a Defocusing of the microscope objective is caused, as in pending the pitch of the thread of the attachment interface, turning the attachment interface a movement of the microscope objective in the screwing direction or along the optical axis has the consequence. The inventive turning the Microscope lens relative to the microscope or to its optical Axis does not take place by turning the attachment interface of the microscope objective relative to the microscope.
Im
Allgemeinen ist eine Linse in einem Fassungsring gefasst. Der Fassungsring
ist in der Objektivhülse
aufgenommen, insbesondere passgenau. Üblicherweise wird die Linse
in den Fassungsring eingekittet oder durch einen umgebördelten
Grat am Fassungsring selbst gehalten (so genannte Grat-Fassung).
Die Fassung könne
alternativ insbesondere derart ausgebildet sein, wie sie in der
nachveröffentlichten
deutschen Patentanmeldung
Das Drehmittel könnte ein Kugellager, ein Fettlager und/oder ein Gleitlager aufweisen. Vorzugsweise wird die Art des Lagers derart gewählt, dass hiermit eine optimale Präzision bei einer Drehung des Mikroskopobjektivs bzw. der Objektivhülse relativ zum Mikroskop bzw. zur Anbauschnittstelle erzielbar ist. Idealerweise weist das gewählte Lager ein vernachlässigbares Spiel auf, so dass eine erfindungsgemäße Verstellung bzw. Ausrichtung des Mikroskopobjektivs reproduzierbar durchgeführt werden kann.The Turning means could a ball bearing, a grease bearing and / or a sliding bearing have. Preferably, the type of bearing is chosen such that hereby an optimal precision during a rotation of the microscope objective or the objective sleeve relative can be achieved to the microscope or to the mounting interface. Ideally indicates the chosen one Stock a negligible Play on, so that an inventive adjustment or alignment of the microscope objective can be performed reproducibly.
Ganz besonders bevorzugt weist das Drehmittel einen Überwurfring auf, der sich in Richtung der optischen Achse zumindest teilweise über die Objektivhülse des Mikroskopobjektivs erstreckt. Somit weist ein Teil des Überwurfrings einen Innenradius und ein Teil der Objektivhülse weist einen Außenradius derart auf, dass im zusammengebauten Zustand die Objektivhülse sich zumindest bereichsweise in den Überwurfring erstreckt. Es wäre auch der umgekehrte – jedoch weniger bevorzugte – Fall denkbar, nämlich dass ein Teil der Objektivhülse sich in einen Teil der Anbauschnittstelle erstreckt. Der Überwurfring weist vorzugsweise die Anbauschnittstelle auf. Somit ist bei dieser Ausführungsform der Überwurfring drehfest mit dem Mikroskop verbunden.All Particularly preferably, the rotating means on a coupling ring, which in Direction of the optical axis at least partially over the lens sleeve of the Microscope lens extends. Thus, a part of the overlap ring an inner radius and a part of the objective sleeve has an outer radius such that, in the assembled state, the lens sleeve itself at least in some areas in the Überwurfring extends. It would be also the reverse - however less preferred - case conceivable, namely that part of the lens barrel extends into a part of the attachment interface. The Überwurfring preferably has the attachment interface. Thus, in this embodiment the surrender ring rotatably connected to the microscope.
Der Überwurfring könnte an seiner der Objektivhülse zugewandten Seite einen – z. B. nach innen gerichteten – Vorsprung aufweisen. Die Objektivhülse könnte an ihrer dem Überwurfring zugewandten Seite einen – z. B. nach außen gerichteten – weiteren Vorsprung aufweisen. Der weitere Vorsprung könnte in Form eines ringförmigen Bauteils mit einem Innengewinde ausgeführt sein, welches an die Objektivhülse an einer Stelle angeschraubt werden kann, wo hierfür ein Außengewinde vorgesehen ist. Im zusammengesetzten Zustand von Objektivhülse und Überwurfring könnten die beiden Vorsprünge über ein Lager aneinander zur Anlage kommen, welches vorzugsweise in Richtung der optischen Achse oder in Richtung der gemeinsamen Anlagefläche wirkt. Als Lager dient hier für bevorzugt ein Kugellager. Zwischen dem Überwurfring und der Objektivhülse könnte mindestens ein Bereich vorgesehen sein, der im Sinn eines Gleit- oder Fettlagers ausgebildet ist. Mit diesem Bereich werden die beiden relativ zueinander verdrehbaren Bauteile – Objektivhülse und Überwurfring – bei einer Drehung derart geführt, dass eine präzise und reproduzierbare Drehung möglich ist.The Überwurfring could at its the lens sleeve facing side a -. B. inward - projection exhibit. The lens sleeve could at her the overlapping ring facing side a -. B. to the outside directed - another Have projection. The further projection could be in the form of an annular component designed with an internal thread which is to the lens sleeve can be screwed at a point where this is an external thread is provided. In the assembled state of the objective sleeve and coupling ring could the two projections over one Bearings to each other to the plant, which preferably in the direction the optical axis or in the direction of the common contact surface acts. As a warehouse serves here preferably a ball bearing. Between the coupling ring and the lens sleeve could at least be provided an area in the sense of a sliding or fat storage is trained. With this area the two become relative to each other rotatable components - lens sleeve and coupling ring - in one Rotation so guided, that a precise and reproducible rotation is possible.
Grundsätzlich wird
ein erfindungsgemäßes Drehen
des Mikroskopobjektivs bzw. der Objektivhülse relativ zum Mikroskop bei
der Herstellung bzw. Produktion des Mikroskops durchgeführt, so
dass der optische Gesamtfehler des Mikroskops hierdurch minimiert
wird. Nun könnte
es auch abhängig
von der jeweiligen Anwendung erforderlich sein, ein erfindungsgemäßes Drehen
des Mikroskopobjektivs auch während
des Betriebs des Mikroskops durchzuführen, da beispielsweise an
die jeweilige Anwendung höchste
Anforderungen an das Mikroskop gestellt werden. Ein Beispiel einer
solchen Anwendung ist ein Koordinaten-Messgerät, wie es z. B. aus der
Der Winkelbereich, um welchen die Objektivhülse gegenüber der Anbauschnittstelle verdrehbar ist, könnte sich von 0 Grad bis mindestens 90 Grad erstrecken. Eine solche Winkelbegrenzung bezüglich der Drehung der Objektivhülse gegenüber dem Mikroskop könnte in konstruktiver Hinsicht mit Hilfe mindestens eines an der Objektivhülse vorgesehenen Anschlags definiert werden, an welchen ein am Überwurfring angeordneter Zapfen im Sinn einer Drehbegrenzung zum Anschlag kommt. Bevorzugt ist jedoch mindestens eine volle Umdrehung der Objektivhülse relativ zum Mikroskop bzw. zur Anbauschnittstelle vorgesehen, so dass ein entsprechender Winkelbereich sich mindestens von 0 Grad bis 360 Grad erstreckt.The angular range around which the objective sleeve can be rotated relative to the attachment interface is could range from 0 degrees to at least 90 degrees. Such an angle limitation with respect to the rotation of the objective sleeve relative to the microscope could be defined structurally with the aid of at least one stop provided on the objective sleeve, against which a pin arranged on the coupling ring comes to a stop in the sense of a rotation limitation. However, at least one full revolution of the objective sleeve is preferably provided relative to the microscope or to the attachment interface, so that a corresponding angular range extends at least from 0 degrees to 360 degrees.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Drehmittel derart ausgebildet, dass die Objektivhülse relativ zum Mikroskop verkippbar ist. Bevorzugt ist die Objektivhülse relativ zum Mikroskop oder zur optischen Achse des Mikroskopstrahlengangs um mindestens zwei Kippachsen unterschiedlicher räumlicher Orientierung verkippbar. Somit stehen weitere Freiheitsgrade zur Verfügung, mit welchen der Gesamtfehler des optischen Abbildungssystems des Mikroskops mit dem erfindungsgemäßen Mikroskopobjektiv weiter reduziert werde kann.In a further embodiment the rotating means is formed such that the lens sleeve relative can be tilted to the microscope. Preferably, the lens sleeve is relative to the microscope or to the optical axis of the microscope beam path by at least two tilt axes of different spatial Tiltable orientation. Thus, more degrees of freedom are available available with which the total error of the optical imaging system of Microscope with the microscope objective according to the invention can be further reduced.
Weiterhin könnte das Drehmittel auch derart ausgebildet sein, dass die Objektivhülse relativ zum Mikroskop in einer Richtung quer zur optischen Achse translatierbar ist. Auch hierdurch steht ein weiterer Freiheitsgrad zur Verfügung, mit welchem der Gesamtfehler des optischen Abbildungssystems des Mikroskops mit dem erfindungsgemäßen Mikroskopobjektiv in vorteilhafter Weise reduziert oder minimiert werden kann.Farther could the rotating means also be designed such that the lens sleeve relative translatable to the microscope in a direction transverse to the optical axis is. This also provides another degree of freedom, with which is the total error of the optical imaging system of the microscope with the microscope objective according to the invention can advantageously be reduced or minimized.
Hinsichtlich eines Mikroskops wird die eingangs genannte Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 10 gelöst. Demnach weist ein Mikroskop zum Abbilden eines Objekts eine Anbauschnittstelle auf, wobei an die Anbauschnittstelle ein Mikroskopobjektiv anbaubar ist. Das Mikroskop weist einen optischen Strahlengang mit einer optischen Achse auf. Erfindungsgemäß umfasst das Mikroskop ein Drehmittel, mit welchem das am Mikroskop angebaute Mikroskopobjektiv um seine optischen Achse verdrehbar ist, um die vom Mikroskopobjektiv bzw. die von der Objektivhülse aufgenommenen Linsen in einem am Mikroskop angebauten Zustand des Mikroskopobjektivs um die optische Achse drehen zu können. Hierdurch kann ein herkömmliches Mikroskopobjektiv relativ zum Strahlengang des erfindungsgemäßen Mikroskops in einem am Mikroskop angebauten Zustand ebenfalls verdreht werden, so dass auch dann in besonders vorteilhafter Weise der Gesamtfehler des optischen Systems bestehend aus Mikroskopobjektiv und Mikroskop reduziert bzw. minimiert werden kann.Regarding a microscope is the object mentioned by the features of claim 10. Accordingly, a microscope for imaging an object has an attachment interface, wherein a microscope objective is attachable to the attachment interface. The microscope has an optical beam path with an optical path Axle up. According to the invention the microscope a turning means with which the microscope mounted Microscope lens is rotatable about its optical axis to the from the microscope objective or from the lens sleeve recorded lenses in a mounted on the microscope state of the microscope objective to be able to turn the optical axis. hereby can be a conventional Microscope objective relative to the beam path of the microscope according to the invention also be twisted in a state mounted on the microscope, so that then in a particularly advantageous manner, the total error of optical system consisting of microscope objective and microscope can be reduced or minimized.
Ein
erfindungsgemäßes Mikroskop
könnte beispielsweise
in Form eines Koordinaten-Messgeräts, wie es z. B. aus der
Auch das am Mikroskop angeordnete Drehmittel könnte ein Kugellager, ein Fettlager und/oder ein Gleitlager aufweisen, und zwar in vergleichbarer Weise, wie dies schon zwischen Objektivhülse und Anbauschnittstelle des Mikroskopobjektivs beschrieben wurde.Also the rotating means arranged on the microscope could be a ball bearing, a grease bearing and / or a plain bearing, in a comparable manner, like this already between lens sleeve and mounting interface of the microscope objective.
Besonders bevorzugt ist das Drehmittel derart ausgebildet, dass damit zumindest ein Teil der Anbauschnittstelle für das Mikroskopobjektiv relativ zum restlichen optischen Strahlengang des Mikroskops verdrehbar ist. Mit dieser Anbauschnittstelle ist eine Schnittstelle des Mikroskops gemeint, mit welcher ein Mikroskopobjektiv an dem erfindungsgemäßen Mikroskop angebaut werden kann. Somit ist zwischen Mikroskop bzw. Mikroskopstativ und der Anbauschnittstelle für das Mikroskopobjektiv eine Drehbewegung in vergleichbarer Weise möglich, wie bei dem erfindungsgemäßen Mikroskopobjektiv eine Drehbewegung zwischen Anbauschnittstelle und Objektivhülse möglich ist.Especially Preferably, the rotating means is designed such that at least a part of the mounting interface for the microscope objective relative rotatable to the remaining optical beam path of the microscope is. With this attachment interface is an interface of the microscope meant with which a microscope objective on the microscope according to the invention can be grown. Thus, between microscope or microscope stand and the attachment interface for the microscope objective a rotational movement in a comparable manner possible, as in the microscope objective according to the invention a rotational movement between mounting interface and lens sleeve is possible.
In verfahrensmäßiger Hinsicht wird die eingangs genannte Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 13 gelöst. Demgemäß betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Detektieren eines Objekts mit einem Mikroskop. Das Mikroskop weist ein Mikroskopobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 9 auf oder das Mikroskop ist nach einem der Ansprüche 10 bis 12 ausgebildet.In procedurally The object mentioned in the introduction is achieved by the features of the claim 13 solved. Accordingly, the present invention provides a method for detecting an object with a microscope. The microscope detects a microscope objective one of the claims 1 to 9 or the microscope is according to one of claims 10 to 12 formed.
Das Mikroskop weist eine Detektionseinrichtung auf, mit welcher ein-, zwei- und/oder dreidimensionale Bilddaten des Objekts detektiert und abgespeichert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Objekt oder ein Teil eines Objekts mindestens zweimal mit der Detektionseinrichtung detektiert wird, dass die detektierten Bilddaten abgespeichert werden, dass zwischen zwei Objektdetektionen die vom Mikroskopobjektiv aufgenommenen Linsen um die optische Achse gedreht werden, und dass anhand der detektierten Bilddaten der mindestens zwei Objektdetektionen weitergehende Objektinformationen gewonnen werden können.The microscope has a detection device with which one-, two- and / or three-dimensional image data of the object are detected and stored. The method according to the invention is characterized in that an object or a part of an object is detected at least twice by the detection device, that the detected image data are stored, that between two object detections the lenses taken by the microscope objective are rotated about the optical axis, and that with reference to FIG detected image data of the at least two object detections on Going object information can be obtained.
Eine eindimensionale Detektion von Bilddaten könnte beispielsweise mit einem CCD-Zeilendetektor erfolgen und ist insbesondere für Anwendungen sinnvoll, bei denen Lichtintensitätsprofile quer zu Linienstrukturen von Substraten oder Wafern der Halbleiterindustrie zu analysieren sind. Eine zweidimensionale Detektion von Bilddaten könnte mit einer CCD-Kamera durchgeführt werden. Eine dreidimensionale Detektion könnte beispielsweise mit einer kosfokalen Detektionseinheit eines konfokalen oder doppelkonfokalen Rastermikroskops durchgeführt werden. Zum Abspeichern der detektierten Bilddaten ist eine Speichereinheit vorgesehen, die beispielsweise einem Steuerrechner des Mikroskops zugeordnet sein könnte.A One-dimensional detection of image data could be done with a CCD line detectors are and are especially for applications meaningful where light intensity profiles are transverse to line structures of substrates or wafers of the semiconductor industry are. A two-dimensional detection of image data could with a CCD camera performed become. A three-dimensional detection could, for example, with a kosfokalen Detection unit of a confocal or double confocal scanning microscope be performed. For storing the detected image data is a memory unit provided, for example, a control computer of the microscope could be assigned.
Insbesondere wenn bei höchstauflösenden Anwendungen sich die Relativpositionen der an dem Mikroskop angeordneten optischen Komponenten während des Betriebs verändern, beispielsweise durch veränderte Umweltbedingungen hervorgerufen, können hierdurch verursachte Veränderungen der Abbildungseigenschaften durch das Verdrehen des Mikroskopobjektivs relativ zum Mikroskop zumindest weitgehend ausgeglichen werden. Bei einer Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens können jedenfalls die detektierten und abgespeicherten Bilddaten z. B. mit Hilfe von digitalen Bildverarbeitungsmethoden miteinander verglichen werden, so dass einerseits feststellbar ist, ob und andererseits zu welchem Ausmaß eine Veränderung der optischen Abbildungseigenschaft des Mikroskops eingetreten ist. Falls eine Veränderung der optischen Abbildungseigenschaft des Mikroskops festgestellt wird, kann gegebenenfalls festgestellt werden, ob hierfür das Mikroskopobjektiv als mögliche Ursache in Frage kommt und das Mikroskopobjektiv kann erfindungsgemäß gedreht werden. Sodann könnte das gleiche Objekt nochmals detektiert werden, und die Bilddaten dieser Detektion können mit den bereits vorher detektierten Bilddaten verglichen werden, ob beispielsweise die Veränderung der optischen Abbildungseigenschaft des Mikroskops aufgrund der neuen Drehposition des Mikroskopobjektivs ausgeglichen wurde.Especially when in high-resolution applications the relative positions of the arranged on the microscope optical Components during of the business, for example, by changing Environmental conditions caused thereby may Changes in the Illustration features by twisting the microscope lens be at least largely compensated relative to the microscope. In one application of the method according to the invention can anyway the detected and stored image data z. B. with the help of digital image processing methods are compared with each other, so that on the one hand it can be determined whether and on the other hand to which Extent one change the optical imaging property of the microscope has occurred. If a change the optical imaging characteristic of the microscope If necessary, it can be determined if this is the microscope objective as possible Cause comes into question and the microscope objective can be rotated according to the invention become. Then could the same object can be detected again, and the image data this detection can be compared with the previously detected image data, if, for example, the change the optical imaging property of the microscope due to the new rotational position of the microscope objective has been compensated.
Es ist auch denkbar, dass zur Verbesserung der Qualität der detektierten Bilddaten Rekonstruktionsverfahren der digitalen Bildverarbeitung angewendet werden. Dies könnte insbesondere unter Berücksichtigung der experimentell oder rechnerisch bestimmten Übertragungsfunktion der optischen Komponenten erfolgen. Insbesondere kann die Übertragungsfunktion des Mikroskopobjektivs hierbei berücksichtigt werden.It It is also conceivable that to improve the quality of the detected Image data Reconstruction method of digital image processing be applied. this could especially considering the experimental or computationally determined transfer function of the optical components respectively. In particular, the transfer function of the microscope objective are taken into account.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die den nebengeordneten Patentansprüchen nachgeordneten Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung wird auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt die einzigeIt are now different ways to design the teaching of the present invention in an advantageous manner and further education. This is on the one hand on the sibling claims subordinate claims and on the other hand to the following explanation of the preferred embodiment of the invention with reference to the drawing. In conjunction with the explanation of the preferred embodiment The invention with reference to the drawing is also generally preferred Embodiments and developments of the teaching explained. In the drawing shows the only one
Fig. eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels, bei welchem der linke Teil die äußere Ansicht eines Mikroskopobjektivs und der rechte Teil eine Schnittansicht des Mikroskopobjektivs zeigt.FIG. a schematic representation of an embodiment of the invention, where the left part is the outer view a microscope objective and the right part is a sectional view of the Microscope lens shows.
Das
in der Figur gezeigte Mikroskopobjektiv
Die
Teilhülse
Das
Bezugszeichen
Das
Mikroskopobjektiv
In
erfindungsgemäßer Weise
weist das Mikroskopobjektiv
Das
Drehmittel
Der Überwurfring
Zur
Montage des Überwurfrings
- 11
- Mikroskopobjektivmicroscope objective
- 22
- erste Teilhülsefirst part sleeve
- 33
- zweite Teilhülsesecond part sleeve
- 44
-
Fassungsringe
in (
2 )Holder rings in (2 ) - 55
-
Fassungsringe
in (
3 )Holder rings in (3 ) - 66
-
Vorschraubring
an (
3 )Pre-screw ring on (3 ) - 77
-
jeweils
von einem Fassungsring (
4 ) gefasste Linseeach of a mounting ring (4 ) captured lens - 88th
-
jeweils
von einem Fassungsring (
5 ) gefasste Linseeach of a mounting ring (5 ) captured lens - 99
-
Anlagebereich
zwischen (
2 ) und (3 )Investment area between (2 ) and (3 ) - 1010
- ÜberwurfringCoupling ring
- 1111
-
Außengewinde
der Teilhülse
(
3 )External thread of the partial sleeve (3 ) - 1212
-
Bohrung
in (
10 )Drilling in (10 ) - 1313
-
äußerer Randstrahl
des durch (
1 ) durchtretenden Lichtsouter edge of the beam through (1 ) passing light - 1414
-
Anbauschnittstelle
von (
1 )Attachment interface of (1 ) - 1515
- Anschlagflächestop surface
- 1616
-
Drehmittel
zum Verdrehen von (
17 ) relativ zu (14 )Turning means for twisting (17 ) in relation to (14 ) - 1717
- Objektivhülselens sleeve
- 1818
-
Optische
Achse von (
1 ) bzw. optische Achse von (7 ,8 )Optical axis of (1 ) or optical axis of (7 .8th ) - 1919
- ÜberwurfringCoupling ring
- 2020
-
Bereich,
in welchem der Innenradius von (
19 ) annähernd gleich istArea in which the inside radius of (19 ) is approximately equal
Claims (12)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE200510023972 DE102005023972B4 (en) | 2005-05-20 | 2005-05-20 | Microscope lens and microscope |
| PCT/EP2006/062398 WO2006122959A1 (en) | 2005-05-20 | 2006-05-17 | Microscope objective, microscope and method for detecting an object with a microscope |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE200510023972 DE102005023972B4 (en) | 2005-05-20 | 2005-05-20 | Microscope lens and microscope |
| DE102005063491 | 2005-05-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102005023972A1 DE102005023972A1 (en) | 2006-11-23 |
| DE102005023972B4 true DE102005023972B4 (en) | 2008-12-04 |
Family
ID=36659695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE200510023972 Expired - Fee Related DE102005023972B4 (en) | 2005-05-20 | 2005-05-20 | Microscope lens and microscope |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102005023972B4 (en) |
| WO (1) | WO2006122959A1 (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008026979B3 (en) * | 2008-05-29 | 2009-12-24 | Carl Zeiss Ag | Device for correcting image defect in optical system, has multiple optical components, which are arranged along common axis, where unit is provided for adjusting position of optical element |
| DE102010034122B4 (en) | 2010-08-12 | 2020-03-26 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Microscope and lens, especially for TIRF microscopy |
| DE102017104299A1 (en) | 2017-03-01 | 2018-09-06 | Carl Zeiss Sports Optics Gmbh | guidance system |
| US10379312B2 (en) | 2017-06-02 | 2019-08-13 | Bruker Optik Gmbh | Self-centering lens arrangement for a transmitting, refractive optical unit |
| DE202017103343U1 (en) | 2017-06-02 | 2018-09-04 | Bruker Optik Gmbh | Self-centering lens arrangement for a transmittive, refractive optic |
| DE102017209391B4 (en) | 2017-06-02 | 2021-07-15 | Bruker Optik Gmbh | Self-centering lens arrangement for transmissive, refractive optics |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE6917028U (en) * | 1969-04-26 | 1969-10-16 | Leitz Ernst Gmbh | SOCKET FOR MICROSCOPE LENSES |
| DE1932681A1 (en) * | 1969-06-27 | 1971-01-14 | Leitz Ernst Gmbh | Socket for optical systems with at least two axially displaceable system parts |
| US4018505A (en) * | 1975-02-24 | 1977-04-19 | Bausch & Lomb Incorporated | Objective centering nosepiece |
| DE4237775C1 (en) * | 1992-11-09 | 1994-01-20 | Rodenstock Optik G | Optical system with a lens system and a light source |
| US5856886A (en) * | 1996-11-12 | 1999-01-05 | Nikon Corporation | Microscope objective lens |
| DE19819492A1 (en) * | 1998-04-30 | 1999-11-11 | Leica Microsystems | Measuring device for measuring structures on a transparent substrate |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2360162B (en) * | 2000-01-07 | 2004-06-02 | Axon Instr Inc | Scanning microscope |
| JP4933706B2 (en) * | 2000-09-22 | 2012-05-16 | オリンパス株式会社 | microscope |
| JP2002098904A (en) * | 2000-09-22 | 2002-04-05 | Olympus Optical Co Ltd | Microscopic objective lens |
| DE10159239A1 (en) * | 2001-12-03 | 2003-06-26 | Leica Microsystems | Microscope objective, microscope and method for imaging a sample |
| JP2003222800A (en) * | 2002-01-30 | 2003-08-08 | Nikon Corp | Optical axis correcting apparatus |
-
2005
- 2005-05-20 DE DE200510023972 patent/DE102005023972B4/en not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-05-17 WO PCT/EP2006/062398 patent/WO2006122959A1/en active Application Filing
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE6917028U (en) * | 1969-04-26 | 1969-10-16 | Leitz Ernst Gmbh | SOCKET FOR MICROSCOPE LENSES |
| DE1932681A1 (en) * | 1969-06-27 | 1971-01-14 | Leitz Ernst Gmbh | Socket for optical systems with at least two axially displaceable system parts |
| US4018505A (en) * | 1975-02-24 | 1977-04-19 | Bausch & Lomb Incorporated | Objective centering nosepiece |
| DE4237775C1 (en) * | 1992-11-09 | 1994-01-20 | Rodenstock Optik G | Optical system with a lens system and a light source |
| US5856886A (en) * | 1996-11-12 | 1999-01-05 | Nikon Corporation | Microscope objective lens |
| DE19819492A1 (en) * | 1998-04-30 | 1999-11-11 | Leica Microsystems | Measuring device for measuring structures on a transparent substrate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2006122959A1 (en) | 2006-11-23 |
| DE102005023972A1 (en) | 2006-11-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3037800B1 (en) | Measurement of the positions of curvature midpoints of optical areas of a single or multi-lens optical system | |
| DE102005023972B4 (en) | Microscope lens and microscope | |
| EP1698995B1 (en) | Identification device | |
| EP3410091B1 (en) | Method for detecting a modulation transfer function and a centring system of an optical system | |
| DE2202626B2 (en) | Device for aligning optical elements | |
| DE3812745C2 (en) | Microscope objective with a device for setting different cover glass thicknesses | |
| DE102008040218A1 (en) | Optical device e.g. illumination system, operating method for use in projection exposure system, involves storing element such that no parasitic adjustments or changes of element develop during or after rotation in imaging characteristics | |
| DE102006052047A1 (en) | Method and device for determining the position of an axis of symmetry of an aspherical lens surface | |
| DE102013213599B4 (en) | Method and device for spectrometric reflection measurement on spherical surfaces | |
| EP3519890B1 (en) | Adapter device and camera lens | |
| EP2458421A1 (en) | Focussing device of for the objective lens of a microscope | |
| DE102018218095B4 (en) | Procedure for edge determination of a measurement object in optical metrology and coordinate measuring machine | |
| EP3043171A1 (en) | Roller unit | |
| WO2003046663A2 (en) | Characterization of the illumination angle distribution of a projection lighting system | |
| DE102016214990B4 (en) | Optical system, surgical instrument, and method and apparatus for assembling an optical system | |
| DE102005023973A1 (en) | Device and method for the optical detection of an object | |
| DE102013211286A1 (en) | Method for measuring a workpiece with an optical sensor | |
| DE102021118429A1 (en) | Process and device for 3D coordinate measurement using the autofocus process | |
| DE102004048062B4 (en) | microscope objective | |
| EP1548482A1 (en) | Microscope objective with axially adjustable corrective mounts | |
| DE102018113136B4 (en) | Camera module and camera system with one camera module | |
| DE19951176A1 (en) | Rotation bearing, especially for optical measurement technology; has outer ring and inner bearing part in several segments connected by spring joints and to rotating drive part | |
| DE102009044206B3 (en) | Tool holder for holding a tool to be measured and measuring arrangement and method for their calibration | |
| DE102016006659B4 (en) | Measuring system and method for non-contact measurement of workpieces | |
| DE102014001151A1 (en) | Measurement of the positions of centers of curvature of optical surfaces of a multi-lens optical system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8172 | Supplementary division/partition in: |
Ref document number: 102005063491 Country of ref document: DE Kind code of ref document: P |
|
| Q171 | Divided out to: |
Ref document number: 102005063491 Country of ref document: DE Kind code of ref document: P |
|
| AH | Division in |
Ref document number: 102005063491 Country of ref document: DE Kind code of ref document: P |
|
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |