JP5087730B2 - 立体顕微鏡 - Google Patents
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Description
図1Aは、本発明の第1の実施の形態における立体顕微鏡の1つの平面において展開された状態の選択された素子の構成を通過するビーム経路を概略的に示し、
図1Bは、第1の実施の形態における立体顕微鏡の選択された素子の上面図を概略的に示し、
図1Cは、第1の実施の形態における立体顕微鏡の選択された素子の側面図を概略的に示し、
図1Dは、第1の実施の形態における立体顕微鏡の選択された素子の斜視図を概略的に示し、
図2Aは、第1の動作状態における第1の実施の形態における立体顕微鏡の偏向素子のミラー面の上面図を概略的に示し、
図2−Aは、上記立体顕微鏡の選択された素子の構成を通過する、図2Aに対応するビーム経路を概略的に示し、
図2Bは、第2の動作状態における第1の実施の形態における立体顕微鏡の偏向素子のミラー面の上面図を概略的に示し、
図2−Bは、上記立体顕微鏡の選択された素子の構成を通過する、図2Bに対応するビーム経路を概略的に示し、
図3は、本発明の第2の実施の形態における立体顕微鏡の1つの平面において展開された状態の選択された素子の構成を通過するビーム経路を概略的に示し、
図4Aは、本発明の第3の実施の形態における立体顕微鏡の1つの平面において展開された状態の選択された素子の構成を通過するビーム経路を概略的に示し、
図4Bは、第1の動作状態における第3の実施の形態における立体顕微鏡の偏向素子のミラー面の上面図を概略的に示し、
図4Cは、第2の動作状態における第3の実施の形態における立体顕微鏡の偏向素子のミラー面の上面図を概略的に示し、
図5は、本発明の第4の実施の形態における立体顕微鏡の1つの平面において展開された状態の選択された素子の構成を通過するビーム経路を概略的に示し、
図6Aは、本発明の第5の実施の形態における立体顕微鏡の選択された素子の斜視図を概略的に示し、
図6Bは、第5の実施の形態における立体顕微鏡の偏向素子のミラー面の上面図を概略的に示し、
図6Cは、第5の実施の形態の変形例における立体顕微鏡の偏向素子のミラー面の上面図を概略的に示し、
図6Dは、本発明の第5の実施の形態のさらなる変形例における顕微鏡の偏向素子のミラー面の上面図を概略的に示し、
図7は、本発明の第6の実施の形態における結像ビーム経路を1つのみ有する顕微鏡の1つの平面において展開された状態の選択された素子の構成を通過するビーム経路を概略的に示している。
Claims (44)
- 立体顕微鏡の物体平面に配置可能な物体を結像するための立体顕微鏡であって、
前記立体顕微鏡は、
前記物体平面においてゼロとは異なる立体視角を対として有する少なくとも一対の結像ビーム経路を形成し、かつ、
前記物体平面から射出された前記少なくとも一対の結像ビーム経路を偏向させるためのミラー面を有する少なくとも1つの偏向素子と、
前記少なくとも1つの偏向素子の前記ミラー面によって偏向された前記少なくとも一対の結像ビーム経路が通過するいくつかの光学素子を有する結像システムとを含み、
前記いくつかの光学素子は、複数のレンズを含むと共に、前記結像ビーム経路の瞳面が前記少なくとも1つの偏向素子の前記ミラー面と交差するか、あるいは前記ミラー面からある距離だけ離間するように構成され、前記距離は、前記複数のレンズの前記結像ビーム経路に沿って前記ミラー面に最も近接して配置されたレンズの直径の1.5倍未満であることを特徴とする立体顕微鏡。 - 前記距離は、前記複数のレンズの前記結像ビーム経路に沿って前記ミラー面に最も近接して配置されたレンズの直径の1.0倍未満である、請求項1に記載の立体顕微鏡。
- 前記距離は、前記複数のレンズの前記結像ビーム経路に沿って前記ミラー面に最も近接して配置されたレンズの直径の0.5倍未満である、請求項1に記載の立体顕微鏡。
- 前記偏向素子の前記ミラー面と前記立体顕微鏡の前記物体平面との間の前記結像ビーム経路には、光学有効素子(optically effective element)が存在しない、請求項1に記載の立体顕微鏡。
- 前記結像ビーム経路のビーム束は、前記少なくとも1つの偏向素子の前記ミラー面上においてある距離だけ互いに離間したビーム断面部をそれぞれ規定している、請求項1に記載の立体顕微鏡。
- 前記立体顕微鏡は、前記結像ビーム経路の前記ビーム断面部間の領域において前記少なくとも1つの偏向素子を横切る少なくとも1つの副ビーム経路を形成する、請求項5に記載の立体顕微鏡。
- 前記立体顕微鏡は、前記結像ビーム経路の前記ビーム断面部間の領域において前記少なくとも1つの偏向素子を横切るパイプをさらに含み、前記副ビーム経路は、前記パイプにおいて導かれる、請求項6に記載の立体顕微鏡。
- 前記少なくとも1つの偏向素子は、前記少なくとも1つの副ビーム経路によって横切られる切欠部を前記結像ビーム経路の前記ビーム断面部間の領域において含む、請求項6に記載の立体顕微鏡。
- 前記結像ビーム経路は、第1の波長範囲のビームを結像するように構成され、
前記少なくとも1つの偏向素子は、前記結像ビーム経路の前記ビーム断面部間の領域において、前記ビーム断面部の領域における前記第1の波長範囲のビームに対する前記少なくとも1つの偏向素子の反射率よりも小さい反射率を前記第1の波長範囲のビームに対して有する、請求項6に記載の立体顕微鏡。 - 前記結像ビーム経路は、第1の波長範囲のビームを結像するように構成され、前記副ビーム経路は、前記第1の波長範囲とは異なる第2の波長範囲のビームを結像するように構成され、
前記少なくとも1つの偏向素子は、前記結像ビーム経路の少なくとも前記ビーム断面部の領域において、前記第2の波長範囲のビームに対する反射率よりも高い反射率を前記第1の波長範囲のビームに対して有する、請求項6に記載の立体顕微鏡。 - 立体顕微鏡の物体平面に配置可能な物体を結像するための立体顕微鏡であって、
前記立体顕微鏡は、
前記物体平面においてゼロとは異なる立体視角を対として有する少なくとも一対の結像ビーム経路を形成すると共に、少なくとも1つの副ビーム経路をさらに形成し、かつ、
前記少なくとも1つの副ビーム経路を偏向させるように構成されたミラー面を有する少なくとも1つの偏向素子と、
前記物体平面から射出された前記少なくとも一対の結像ビーム経路が通過するいくつかの光学素子を有する結像システムとを含み、
前記いくつかの光学素子は、複数のレンズを含むと共に、前記結像ビーム経路の瞳面が前記少なくとも1つの偏向素子の前記ミラー面と交差するか、あるいは前記ミラー面からある距離だけ離間するように構成され、前記距離は、前記複数のレンズの前記結像ビーム経路に沿って前記ミラー面に最も近接して配置されたレンズの直径の1.5倍未満であり、
前記偏向素子の前記ミラー面と前記立体顕微鏡の前記物体平面との間の前記結像ビーム経路には、光学有効素子が存在しないことを特徴とする立体顕微鏡。 - 前記結像ビーム経路のビーム束は、前記瞳面において互いにある距離だけ離間したビーム断面部をそれぞれ規定し、前記少なくとも1つの偏向素子の前記ミラー面は、前記結像ビーム経路の前記ビーム断面部間の領域に配置されている、請求項11に記載の立体顕微鏡。
- 前記少なくとも1つの偏向素子の前記ミラー面の前記結像ビーム経路に沿った射影の直径は、前記ビーム断面部の前記距離よりも小さいか、又はこれに等しい、請求項12に記載の立体顕微鏡。
- 前記ビーム断面部には、前記少なくとも1つの偏向素子の前記ミラー面が存在しない、請求項12に記載の立体顕微鏡。
- 前記結像ビーム経路は、第1の波長範囲のビームを結像するように構成され、前記副ビーム経路は、前記第1の波長範囲とは異なる第2の波長範囲のビームを結像するように構成され、
前記結像ビーム経路のビーム束は、前記瞳面において互いにある距離だけ離間したビーム断面部をそれぞれ規定し、
前記少なくとも1つの偏向素子は、前記結像ビーム経路の少なくとも前記ビーム断面部の外側の領域において、前記第1の波長範囲のビームに対する反射率よりも高い反射率を前記第2の波長範囲のビームに対して有する、請求項11に記載の立体顕微鏡。 - 前記少なくとも1つの副ビーム経路を形成する、物体平面を照射するためのビーム源と照射光学系とを有する照射システム、及び、赤外線結像光学系を有する赤外線観察システム、及び、結像光学系を有する観察システム、及び、ビーム誘導システムを有するレーザのうちの少なくとも1つをさらに含む、請求項6に記載の立体顕微鏡。
- 前記少なくとも1つの副ビーム経路を形成する、前記物体平面を照射するためのビーム源と照射光学系とを有する照射システム、赤外線結像光学系を有する赤外線観察システム、結像光学系を有する観察システム、及び、ビーム誘導システムを有するレーザのうちの少なくとも1つをさらに含む、請求項11に記載の立体顕微鏡。
- 前記結像システムは、第1のサブシステムを含み、前記第1のサブシステムの光学素子は、前記少なくとも一対のビーム経路の両方の結像ビーム経路によって共通に横切られる複数のレンズを含み、前記結像ビーム経路に沿って前記ミラー面に最も近接して配置された前記レンズは、前記第1のサブシステムのレンズである、請求項1に記載の立体顕微鏡。
- 前記第1のサブシステムの前記複数のレンズは、1つの共通の光軸に沿って配置され、前記第1のサブシステムの少なくとも2つのレンズは、前記物体平面の前記立体顕微鏡からの距離及び結像倍率のうちの少なくとも1つを変更するために、前記光軸に沿って互いに対して変位可能である、請求項18に記載の立体顕微鏡。
- 前記第1のサブシステムの前記光学素子は、前記立体顕微鏡の前記物体平面が、前記第1のサブシステムの一対のレンズ間に配置される中間像に結像されるように構成されている、請求項18に記載の立体顕微鏡。
- 前記結像システムは、第2のサブシステムを含み、前記第2のサブシステムの光学素子は、前記少なくとも一対の結像ビーム経路のうちの1つの結像ビーム経路によってのみそれぞれ横切られる複数のレンズを含む、請求項18に記載の立体顕微鏡。
- 前記少なくとも一対の結像ビーム経路のうちの第1の対の結像ビーム経路によって横切られ、かつ、前記少なくとも一対の結像ビーム経路のうちの第2の対の結像ビーム経路が反射される少なくとも1つの部分的に透明なミラー面を有するビームスプリッタ装置をさらに含む、請求項21に記載の立体顕微鏡。
- 前記第2のサブシステムの少なくとも2つのレンズは、結像倍率を変更するために、前記光軸に沿って互いに対して変位可能である、請求項21に記載の立体顕微鏡。
- 前記第2のサブシステムは、少なくとも一対の接眼レンズを含む、請求項21に記載の立体顕微鏡。
- 前記第2のサブシステムは、少なくとも一対のカメラを含む、請求項21に記載の立体顕微鏡。
- 前記結像システムによって導かれる、前記物体側の前記ビーム束のうちの一対の部分ビーム束を選択するためのセレクタ装置をさらに含み、
前記セレクタ装置は、前記2つの部分ビーム束のうちの少なくとも一方のビーム断面を前記物体側の前記ビーム束のビーム断面に対して変位させるように構成されている、請求項1に記載の立体顕微鏡。 - 前記セレクタ装置は、前記少なくとも1つのミラー面に隣接して配置され、前記物体側の前記ビーム束の前記ビーム断面に配置された、前記第1の部分ビーム束又は前記第2の部分ビーム束を選択的に透過させる切替可能な開口を含む、請求項26に記載の立体顕微鏡。
- 前記セレクタ装置は、前記少なくとも1つの偏向素子に一体化され、前記少なくとも1つの偏向素子の前記ミラー面は切替可能である、請求項26に記載の立体顕微鏡。
- 前記切替可能なミラー面は、ビームを反射する状態から該ビームを反射しない状態に切替可能な、別々に切り替えが可能な複数のミラー素子を含む、請求項28に記載の立体顕微鏡。
- 顕微鏡の物体平面に配置可能な物体を結像するための顕微鏡であって、
前記顕微鏡は、
前記物体平面から射出された少なくとも1つの結像ビーム経路を形成し、かつ、
前記物体平面から射出された前記少なくとも1つの結像ビーム経路を偏向させるためのミラー面を有する少なくとも1つの偏向素子と、
前記少なくとも1つの偏向素子の前記ミラー面によって偏向された前記少なくとも1つの結像ビーム経路が通過するいくつかの光学素子を有する結像システムとを含み、
前記いくつかの光学素子は、複数のレンズを含み、前記いくつかの光学素子は、前記少なくとも1つの結像ビーム経路の瞳によって規定された平面が、前記ミラー面に隣接して配置され、かつ、前記少なくとも1つの偏向素子の前記ミラー面と交差するか、もしくは前記ミラー面から距離をあけて配置されるように構成され、前記距離は、前記複数のレンズのうちの前記少なくとも1つの結像ビーム経路に沿って前記ミラー面に最も近接して配置されたレンズの直径の1.5倍未満であることを特徴とする顕微鏡。 - 前記距離は、前記複数のレンズのうちの前記少なくとも1つの結像ビーム経路に沿って前記ミラー面に最も近接して配置されたレンズの直径の1.0倍未満である、請求項30に記載の顕微鏡。
- 前記距離は、前記複数のレンズのうちの前記少なくとも1つの結像ビーム経路に沿って前記ミラー面に最も近接して配置されたレンズの直径の0.5倍未満である、請求項30に記載の顕微鏡。
- 前記偏向素子の前記ミラー面と前記顕微鏡の前記物体平面との間の前記少なくとも1つの結像ビーム経路には、光学有効素子が存在しない、請求項30に記載の顕微鏡。
- 前記顕微鏡は、前記少なくとも1つの偏向素子の前記ミラー面に隣接して配置されているか、又は、前記少なくとも1つの結像ビーム経路の最大ビーム断面部の外側の領域において該ミラー面を横切る、少なくとも1つの副ビーム経路を形成する、請求項30に記載の顕微鏡。
- 前記顕微鏡は、前記少なくとも1つの偏向素子の前記ミラー面に隣接して配置されているか、又は、前記少なくとも1つの結像ビーム経路の最大断面部の外側の領域において該ミラー面を横切る少なくとも1つのパイプを含む、請求項30に記載の顕微鏡。
- 副ビーム経路が、前記パイプにおいて導かれる、請求項35に記載の顕微鏡。
- 顕微鏡の物体平面に配置可能な物体を結像するための顕微鏡であって、
前記顕微鏡は、
前記物体平面から射出された少なくとも1つの結像ビーム経路を形成すると共に、少なくとも1つの副ビーム経路をさらに形成し、かつ、
前記少なくとも1つの副ビーム経路を偏向させるように構成されたミラー面を有する少なくとも1つの偏向素子と、
前記物体平面から射出された前記少なくとも1つの結像ビーム経路が通過するいくつかの光学素子を有する結像システムとを含み、
前記いくつかの光学素子は、複数のレンズを含み、前記いくつかの光学素子は、前記少なくとも1つの結像ビーム経路の瞳によって規定された平面が、前記ミラー面に隣接して配置され、かつ、前記少なくとも1つの偏向素子の前記ミラー面と交差するか、もしくは前記ミラー面から距離をあけて配置されるように構成され、前記距離は、前記複数のレンズのうちの前記少なくとも1つの結像ビーム経路に沿って前記ミラー面に最も近接して配置されたレンズの直径の1.5倍未満であることを特徴とする顕微鏡。 - 前記少なくとも1つの結像ビーム経路のビーム束は、前記瞳によって規定された前記平面において断面部を規定し、前記少なくとも1つの偏向素子の前記ミラー面は、前記少なくとも1つの結像ビーム経路のこのビーム断面部に隣接して配置され、前記ビーム断面部には、前記少なくとも1つの偏向素子の前記ミラー面が存在しない、請求項37に記載の顕微鏡。
- それぞれ、前記少なくとも1つの副ビーム経路を形成する、前記物体平面を照射するためのビーム源と照射光学系とを有する照射システム、及び、赤外線結像光学系を有する赤外線観察システム、及び、ビーム誘導システムを有するレーザのうちの少なくとも1つをさらに含む、請求項34に記載の顕微鏡。
- 前記少なくとも1つの副ビーム経路を形成する結像光学系を有する観察システムをさらに含む、請求項34に記載の顕微鏡。
- 前記複数のレンズは、1つの共通の光軸に沿って配置され、2つのレンズが、前記光軸に沿って互いに対して変位可能である、請求項33に記載の顕微鏡。
- 前記少なくとも1つの副ビーム経路を形成する、前記ビーム源及び照射光学系、及び、前記赤外線結像光学系を有する前記赤外線観察システム、及び、前記ビーム誘導システムを有する前記レーザ、及び、前記結像光学系のうちの少なくとも1つに対して少なくとも3つの自由度を有する特殊なロボット式取付台をさらに含む、請求項16に記載の立体顕微鏡。
- 前記少なくとも1つの副ビーム経路を形成する、前記ビーム源及び照射光学系、及び、前記赤外線結像光学系を有する前記赤外線観察システム、及び、前記ビーム誘導システムを有する前記レーザ、及び、前記結像光学系のうちの少なくとも1つに対して少なくとも3つの自由度を有する特殊なロボット式取付台をさらに含む、請求項17に記載の立体顕微鏡。
- 少なくとも3つの自由度を有する特殊なロボット式取付台を含む、請求項1に記載の立体顕微鏡。
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