用於顯微鏡檢驗的裝置製造方法

2023-07-26 21:56:26 1

用於顯微鏡檢驗的裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種用於顯微鏡檢驗的裝置，所述裝置具有圖像輸出單元（12a-c）、至少兩個在空間上分布地布置的具有不同的試樣容納區域的圖像輸入單元（14a-c、15a-b、16a-b、17a-b、18a-b、19b）、至少一個存放有至少一個試樣（28a-c、30a-c、32a-c、34a-c）尤其至少一個生物的試樣（28a-c、30a-c、32a-c、34a-c）的樣本載體單元（22a-c、23a-b、24a-b、25a-b、26a-b、27b）以及耦合單元（40a-c），所述耦合單元將所述圖像輸出單元（12a-c）與所述至少兩個圖像輸入單元（14a-c、15a-b、16a-b、17a-b、18a-b、19b）其中之一在光學上耦合成顯微鏡單元（20a-c）。
【專利說明】用於顯微鏡檢驗的裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種用於顯微鏡檢驗的裝置，所述裝置具有圖像輸出單元、至少兩個在空間上分布地布置的具有不同的試樣容納區域的圖像輸入單元、至少一個存放有至少一個試樣尤其是至少一個生物的試樣的樣本載體單元以及耦合單元，所述耦合單元將所述圖像輸出單元與所述至少兩個圖像輸入單元其中之一在光學上耦合成顯微鏡單元。
【背景技術】
[0002]常見的顯微鏡、尤其是光學顯微鏡具有用於產生放大的圖像的圖像產生單元(Bilderzeugungseinheit),所述圖像產生單元包括布置在顯微鏡筒中的物鏡元件尤其物鏡透鏡以及目鏡元件尤其目鏡透鏡。所述顯微鏡的顯微鏡筒沿著所定義的方向具有較大的空間位置需求，由此難以在狹小的環境中安裝顯微鏡。此外，比如在處於太空中的載人飛船、空間站或者衛星的邊緣上將顯微鏡用在安放在離心機上的試樣上時，需要將整個顯微鏡連同所述顯微鏡筒設立在離心機上面，由此由於所述離心機的旋轉而出現所述顯微鏡的各個構件的較高的負荷並且由於通過顯微鏡構件的運動引起的不平衡性而可能干擾試驗。

【發明內容】

[0003]本發明的任務尤其是，提供一種所述類型的用於顯微鏡檢驗的裝置，該裝置也能夠在狹小的環境中很好地使用。該任務按照本發明通過一種具有權利要求1所述特徵的裝置得到解決，而本發明的有利的設計方案和改進方案則可以從從屬權利要求中獲知。
[0004]本發明涉及一種用於顯微鏡檢驗的裝置，所述裝置具有圖像輸出單元、至少兩個在空間上分布地布置的具有不同的試樣容納區域的圖像輸入單元、至少一個存放有至少一個試樣尤其至少一個生物的試樣的樣本載體單元以及耦合單元，所述耦合單元將所述圖像輸出單元與所述至少兩個圖像輸入單元其中之一在光學上耦合成顯微鏡單元。
[0005]「顯微鏡單元」尤其應該是指一種單元，設置該單元以便產生樣本的放大的圖像。優選所述顯微鏡藉助於光束來產生樣本的放大的圖像，其中所述光束可以純粹被動地被所述樣本所接收或者可以主動地由所述顯微鏡產生。尤其所述顯微鏡單元具有作為透鏡起作用的用於產生放大的圖像的結構元件。原則上，所述顯微鏡單元也可以藉助於粒子束流比如電子束或者離子束來產生樣本的放大的圖像。「圖像輸入單元」尤其應該是指一種單元，該單元朝向所述樣本並且容納所述樣本的圖像，該圖像為了放大和觀察而通過圖像傳輸路徑來傳輸給所述圖像輸出單元。優選所述圖像輸入單元具有至少一個物鏡透鏡或者一個作為物鏡透鏡起作用的用於使粒子束流聚焦的磁場產生元件，藉助於所述磁場產生元件來容納樣本的圖像。「圖像傳輸路徑」尤其應該是指兩個單元之間的光學的線路，其中在所述圖像傳輸路徑上可以布置用於影響光路的元件，比如轉向元件。所述圖像傳輸路徑可以構造為筆直的路徑或者也可以藉助於轉向元件構造為非筆直的路徑。所述圖像輸入單元「具有不同的試樣容納區域」這一點尤其應該是指，所述圖像輸入單元在相同的時刻對準不同的試樣，並且通過圖像輸出單元與不同的圖像輸入單元之間的光學的耦合交替地對不同的試樣進行觀察。尤其至少兩個具有不同的試樣容納區域的圖像輸入單元不同於構造為標準-樣本物鏡旋座單元的圖像輸入單元，在所述構造為標準-樣本物鏡旋座單元的圖像輸入單元中可以通過旋轉來選擇不同的物鏡透鏡。「試樣容納區域」尤其應該是指一種區域，在該區域中可以觀察試樣，其中所述試樣容納區域通過所述圖像輸入單元的張角以及所述圖像輸入單元的迴轉範圍和/或運動範圍來產生。
[0006]「圖像輸出單元」尤其應該是指一種單元，該單元在從樣本到觀察者或者用於進行圖像存儲的儀器比如計算機或者具有存儲器的照相機的圖像傳輸路徑中布置在所述圖像輸入單元與觀察者或者所述用於進行圖像存儲的儀器之間並且從由所述圖像輸入單元傳輸的圖像中向觀察者或者用於進行圖像存儲的儀器提供樣本的放大的圖像。尤其所述圖像輸出單元可以具有照相機或者用於通過觀察者來觀察圖像的監視器。尤其所述圖像輸出單元形成觀察者與顯微鏡單元之間的接口。優選所述圖像輸入單元具有至少一個目鏡透鏡或者作為目鏡透鏡起作用的用於使粒子束流聚焦的磁場產生元件，藉助於所述磁場產生元件從由所述圖像輸入單元中產生的圖像中產生樣本的放大的圖像。優選所述圖像輸入單元和所述圖像輸出單元在至少一種運行狀態中彼此分開並且不受物理的連接比如在共同的殼體中的安裝狀態的約束。「將所述圖像輸出單元和所述至少兩個圖像輸入單元其中之一在光學上耦合成一個顯微鏡單元」這一點尤其應該是指，設置所述耦合單元以便有針對性地為了建立光學的連接而使所述圖像輸出單元和所述至少兩個圖像輸入單元其中之一對準彼此，其中所述光學的連接的建立不受所述圖像輸出單元和所述圖像輸入單元的物理的連接的建立的約束。尤其所述耦合單元通過使所述圖像輸出單元和/或所述圖像輸入單元有針對性地對準圖像轉向元件或者使所述圖像轉向元件有針對性地對準所述圖像輸出單元和所述圖像輸入單元這樣的方式使所述圖像輸出單元和所述圖像輸入單元耦合起來。尤其所述耦合單元將所述圖像輸出單元和不同的圖像輸入單元耦合成一個顯微鏡單元，用於尤其在其它方面固定的試驗裝置中交替地對不同的試樣進行觀察。「圖像轉向元件」尤其應該是指一些元件，這些元件可以比如像透鏡、稜鏡和/或反射鏡一樣使光路成形和定向。尤其可以實現一種可以靈活地布置的顯微鏡單元，因為僅僅將所述圖像輸入單元分配給樣本載體單元，但是所述圖像輸出單元可以在很大程度上任意地布置在具有空位的位置上。
[0007]此外建議，所述顯微鏡在安裝的並且定向的狀態中多構件地構造。「在安裝的並且定向的狀態中多構件地構造」這一點尤其應該是指，所述顯微鏡在安裝的狀態中具有至少兩個彼此分開的在物理上沒有連接的部分單元，所述部分單元僅僅為了進行圖像傳輸而彼此間具有光學的連接，其中在所述安裝的狀態中所述顯微鏡由於所述圖像輸出單元和圖像輸入單元的光學的耦合而可以運行。尤其一個設置用於容納樣本的圖像的部分單元可以定位在所述樣本的附近，並且另一個部分單元可以布置在一個分開的位置上，用於儘可能有利地利用空間位置。尤其所述設置用於容納樣本的圖像的部分單元可以由圖像輸入單元構成並且另一個部分單元可以由所述圖像輸出單元構成。尤其可以實現一種能夠靈活地使用的顯微鏡，該顯微鏡尤其在狹小的環境下可以特別有利地、節省空間位置地並且容易地布置。
[0008]在本發明的一種改進方案中建議，至少一個樣本載體單元構造為離心機。在所述離心機上面固定地布置有至少一個試樣，使得其參與所述離心機的旋轉。所述離心機尤其設置用於為所述試樣產生高於Ig的重力或者在具有比Ig低的重力的外部條件下產生處於比Ig低的重力的範圍內的重力，方法是所述離心機靜止地運行並且僅僅作為固定的支承面起作用，直至產生高達數g的重力。尤其可以在不同的能夠調節的條件下實現一種靈活的用於對試樣進行觀察的樣本載體單元。
[0009]此外建議，在至少一種運行狀態中所述圖像輸入單元中的至少一個圖像輸入單元旋轉地至少基本上耦合到至少一個配屬的樣本載體單元上。「旋轉地至少基本上耦合到至少一個配屬的樣本載體單元上」這一點尤其應該是指，所述圖像輸入單元同樣以能夠旋轉的方式得到了安放，其中所述圖像輸入單元可以與所述至少一個試樣一起以能夠旋轉的方式安放在所述至少一個樣本載體單元上面或者安放在單獨的能夠旋轉的單元上面，該單元以一種旋轉速度來旋轉，所述旋轉速度最大以五個百分點的幅度有利地最大以兩個百分點的幅度並且優選最大以一個百分點的幅度偏離所述樣本載體單元的旋轉速度，其中基本上由於操控的誤差引起偏差。尤其所述圖像輸入單元可以以與所述樣本載體單元相同的旋轉速度來運行。尤其可以實現對於旋轉的試樣的無位移的容納。
[0010]此外建議，在所述至少一種運行狀態中所述至少一個圖像輸入單元相對於所述圖像輸出單元旋轉。尤其所述圖像輸出單元是靜止的，而所述圖像輸入單元則旋轉地耦合到配屬的樣本載體單元上。尤其可以避免所述圖像輸出單元的尤其所述圖像輸出單元的附加儀器比如用於產生試樣的螢光信號的雷射源的、尤其通過由於所述圖像輸出單元的一同旋轉引起的振動而產生的機械的負荷。
[0011]此外建議，所述裝置具有至少一個布置在所述至少一個圖像輸入單元與所述圖像輸出單元之間的光路中的消轉儀單元。「消轉儀單元」尤其應該是指一種單元，設置該單元以便將由於所述圖像輸入單元相對於所述圖像輸出單元旋轉而旋轉的圖像轉換為固定的要傳輸給所述圖像輸出單元的圖像。所述消轉儀為此可以構造為一種具有圖像容納功能的單元，該單元以電子的方式對所述旋轉的圖像進行處理並且在消轉的情況下將其傳輸給所述圖像輸出單元，或者所述消轉儀可以構造為一種具有光學的元件比如稜鏡的單元，使所述稜鏡適當地運動，用於對所述圖像的由於所述圖像輸入單元相對於所述圖像輸出單元旋轉而引起的角度變化進行補償。尤其可以在沒有由於旋轉引起的幹擾影響的情況下實現可以容易地觀察的圖像。
[0012]此外，提出至少一個轉速平分單元，藉助於該轉速平分單元所述消轉儀單元至少基本上以所述至少一個圖像輸入單元的一半的轉速旋轉。尤其所述至少一個圖像輸入單元通過構造為反射鏡的轉向元件與所述圖像輸出單元進行光學的連接，從而由於入射角和出射角的等同性而使由於所述圖像輸入單元和所述至少一個試樣的旋轉引起的角度變化加倍，並且所述消轉儀單元構造為稜鏡，從而由於所述稜鏡以所述圖像輸入單元的一半的旋轉速度旋轉而對所述圖像進行消轉。尤其可以實現一種在設計上容易地構成的消轉儀單
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[0013]此外建議，所述圖像輸出單元通過至少一個轉向元件與所述至少一個圖像輸入單元進行光學的連接。「轉向元件」尤其應該是指一種元件，該元件優選以強度的儘可能小的損失使圖像的光路轉向，比如反射鏡或者稜鏡。尤其可以在設計上容易地實現所述圖像輸出單元的相對於所述圖像輸入單元的布置的較高的靈活性，方法是藉助於所述至少一個轉向元件來適當地調節圖像傳輸路徑。
[0014]此外，提出至少一個通道變換單元，設置所述通道變換單元以便在不同的分別配屬於一個試樣的試樣通道之間轉換所述圖像輸出單元。「通道變換單元」尤其應該是指一種單元，該單元引起所述試樣通道的變換，比如方法是使所述圖像輸出單元在不同的配屬於不同的試樣通道的位置之間運動或者方法是藉助於選擇元件比如選擇反射鏡從多條試樣通道中選出一條試樣通道並且在光學上將其與所述圖像輸出單元連接起來，其中替代至此所觀察的試樣通道，或者方法是由另一個試樣來取代配屬於與所述圖像輸出單元進行了光學耦合的圖像輸入單元的試樣，比如方法是使樣本載體單元相對於所述圖像輸入單元旋轉。優選所述圖像輸出單元的在不同的位置之間的運動的可行方案與多個配屬於一個位置的圖像輸入單元之間的變換可行方案相組合併且/或者與藉助於所述通道變換單元來變換通過圖像輸入單元來觀察的試樣的可行方案相組合。「試樣通道」尤其應該是指一種相應的從一個特定的試樣到在光學上相耦合的由一個圖像輸入單元和一個圖像輸出單元構成的配對的圖像傳輸路徑。尤其可以用一個單個的圖像輸出單元來實現對於多個試樣的觀察，由此可以節省單獨的用於其它試樣的圖像輸出單元。
[0015]此外建議，所述通道變換單元具有至少一個圖像輸出變換單元，設置所述圖像輸出變換單元，以便使得至少一個圖像輸出單元在至少兩個相應地配屬於至少一條試樣通道的工作位置之間移動或者定位。優選所述圖像輸出變換單元構造為能夠在軌道上面移動或者旋轉的用於所述圖像輸出單元的載體單元。尤其可以實現一種在設計上容易地構成的通道變換單元。
[0016]此外建議，所述通道變換單元具有至少一個圖像輸入變換單元，設置所述圖像輸入變換單元，以便在多條試樣通道之間轉換所述至少兩個圖像輸入單元中的至少一個圖像輸入單元。所述圖像輸入變換單元比如可以具有能夠運動的優選能夠轉動的選擇反射鏡，該選擇反射鏡選擇性地將所述圖像輸入變換單元與不同的試樣連接起來，或者所述圖像輸入變換單元構造為能夠旋轉的具有多個試樣的樣本載體單元，所述試樣交替地旋轉到所述圖像輸入單元的前面。尤其可以實現一種在設計上容易地構成的通道變換單元。
[0017]此外建議，所述圖像輸入變換單元通過旋轉運動在多條試樣通道之間轉換所述至少兩個圖像輸入單元中的至少一個圖像輸入單元。優選通過不同的試樣的相對於靜止的圖像輸入單元的旋轉或者迴轉運動來實現所述旋轉運動，用於在多條試樣通道之間轉換。原則上所述圖像輸入單元也可以相對於靜止地得到安放的試樣旋轉並且/或者通過迴轉運動來定向，用於在多條試樣通道之間實現轉換。尤其可以實現一種在設計上容易地構成的圖像輸入變換單元。
[0018]此外建議，所述裝置具有多重載體結構，在該多重載體結構上布置有所述通道變換單元、至少一個圖像輸出單元以及多個樣本載體單元和配屬的圖像輸入單元。「多重載體結構」尤其應該是指一種具有多個所定義的工作站的結構，所述工作站則用於接納局部的具有配屬的圖像輸入單元的樣本載體單元，其中所述工作站比如通過觀察孔的設置來如此構成，從而能夠實現所述圖像輸入單元與所述圖像輸出單元的光學的耦合。所述多重載體結構可以構造為線性的多重載體結構，比如構造為具有上側面和下側面的工作檯，其中在所述上側面上布置有多個構造為離心機的樣本載體單元連同配屬的旋轉地相耦合的圖像輸入單元，並且其中在所述下側面上在軌道或者導向件上布置有能夠在所述軌道或者導向件上移動的圖像輸出單元，其中所述工作檯在所述圖像輸入單元的位置上或者在所述圖像輸入單元的位置附近具有用於傳送所述圖像輸入單元的圖像的觀察孔，在此使所述觀察孔與所述樣本載體單元、耦合單元和/或圖像輸入單元的相一致的觀察孔重疊。所述多重載體結構也可以以與此有別的形式構成，比如構造為環狀的具有內側面和外側面的結構，其中在所述內側面上以能夠移動的方式布置有所述圖像輸出單元，並且其中在所述外側面上布置有樣本載體單元、圖像輸入單元以及試樣。尤其可以實現所述裝置的一種緊湊的可以容易地操作的構造。
[0019]此外建議，所述樣本載體單元中的至少一個樣本載體單元構造為多重試樣載體單元，在所述多重試樣載體單元上布置有多個試樣。尤其可以實現所需要的圖像輸入單元的數目的降低。
[0020]此外建議，每個樣本載體單元配備有至少一個單獨的圖像輸入單元。優選所述樣本載體單元構造為多重試樣載體單元。尤其可以放棄圖像輸入單元的在多個樣本載體單元之間的運動並且由此可以降低器材方面的開銷。
[0021 ] 此外建議，所述多重載體結構構造為多邊形結構。「多邊形結構」尤其應該是指一種具有多角形的多重載體結構，其中在所述多角形的邊上在所述多角形的角之間布置有具有配屬的圖像輸入單元的樣本載體單元並且在所述多角形的中心布置有所述圖像輸出單元。所述多邊形結構尤其設置用於在至少在很大程度上失重的情況下使用。尤其可以實現一種節省位置空間的多重載體結構。
[0022]此外建議，每個試樣分別配備有一個單獨的圖像輸入單元。尤其通過可以將所述圖像輸入單元在光學上與所述圖像輸出單元連接起來的選擇反射鏡的旋轉在試樣通道之間實現變換。尤其可以以觀察變換的較小的器材方面的開銷來實現對於多個試樣的觀察。
[0023]此外建議，所述顯微鏡單元構造為螢光顯微鏡單元。「螢光顯微鏡單元」尤其應該是指一種顯微鏡單元，該顯微鏡單元具有至少一個為了產生試樣的螢光信號的而對試樣進行輻射的光源優選雷射光源以及至少一個用於將與螢光信號的光頻率有別的光頻率濾出的濾波元件。此外，所述螢光顯微鏡單元可以具有其它的比如用於實施STED (受激發射損耗)或者TIRF (全內反射螢光)顯微術的附加儀器。優選所述螢光顯微鏡單元的圖像輸入單元僅僅具有一個或者多個物鏡透鏡。所述圖像輸出單元具有所有其它的所需要的元件比如雷射光源、濾波元件以及其它的附加儀器。尤其可以通過將所述螢光顯微鏡單元的較為複雜的及敏感的構件接納到固定的圖像輸出單元中這種方式也在觀察旋轉的試樣時實現所述較為複雜的構件的較小的機械的負荷並且在用於使試樣旋轉的旋轉裝置上面實現較小的不平衡度。此外，尤其實現一種具有特別高的解析度的裝置。
[0024]此外，建議在降低了的重力的條件下使用按前述權利要求中任一項所述的裝置。「降低了的重力的條件」尤其應該是指一些條件，在這些條件下最大0.9g有利地最大l*10_3g優選最大l*10_6g並且特別優選最大l*10_8g的重力作用在起作用。所述重力作用可以通過引力作用並且/或者人為地通過加速度來產生。用「g」來表示地球上的9.81m/s2的重力加速度的數值。尤其可以實現不受重力影響的針對試樣及其狀態的觀察。此外，尤其可以在與構造為離心機的樣本載體單元的共同作用中在不同的尤其變化的通過對於所述離心機的操控來設定的重力條件下面在從小於Ig的重力直至具有數g的重力的超引力的範圍內對試樣進行檢查。
【專利附圖】

【附圖說明】[0025]其它的優點從以下附圖發明中獲得。在附圖中示出了本發明的三種實施例。附圖、說明書和權利要求以組合的形式包括大量的特徵。本領域的技術人員也會單個地研究所述特徵並且將其概括為其它有意義的組合。附圖示出如下:
圖1是按本發明的用於顯微鏡檢驗的裝置，該裝置具有一個圖像輸出單元、多個具有配屬的圖像輸入單元的多重試樣載體單元以及一個處於線性的多重載體結構上的耦合單元;
圖2是按本發明的裝置連同單個的、具有圖像輸入單元的樣本載體單元的細節視圖； 圖3是按本發明的裝置的樣本載體單元及圖像輸入單元的另一細節視圖；
圖4是按本發明的用於顯微鏡檢驗的裝置的消轉儀單元的示意性的圖示；
圖5是一種替代的裝置，該裝置具有替代的、構造為多邊形結構的多重載體結構；並且圖6是另一種替代的、用於顯微鏡檢驗的裝置，對於該裝置來說，樣本載體單元上的每個試樣配備有一個單獨的圖像輸入單元，並且所述耦合單元具有用於使轉向單元旋轉的單
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【具體實施方式】
[0026]圖1示出了一種用於顯微鏡檢驗的裝置10a，該裝置具有一個圖像輸出單元12a、五個在空間上分布地布置的具有不同的試樣接納區域的圖像輸入單元14a、15a、16a、17a、18a、五個分別存放有四個由生物的試樣構成的試樣28a、30a、32a、34a的樣本載體單元22a、23a、24a、25a、26a並且具有一個耦合單元40a，該耦合單元將所述圖像輸出單元12a與所述圖像輸入單兀14a、15a、16a、17a、18a其中之一在光學上f禹合成一個顯微鏡單兀20a。所述圖像輸出單元12a具有一個用於放大地對所述試樣28a、30a、32a、34a其中之一的藉助於所述圖像輸入單元14a、15a、16a、17a、18a其中之一容納的圖像進行成像的目鏡透鏡以及至少一個用於在所觀察的試樣28a、30a、32a、34a中產生螢光信號的雷射光源、用於將處於所述螢光信號的頻率範圍之外的光頻率濾出尤其用於將所述雷射光源的激勵信號濾出的濾波元件以及一臺具有用於存儲所述試樣28a、30a、32a、34a的放大的圖像的存儲系統的照相機。所述顯微鏡單元20a由此構造為螢光顯微鏡單元。所述圖像輸入單元14a、15a、16a、17a、18a分別具有一個具有多個可以適當地選出的物鏡透鏡的物鏡轉換盤並且被安裝到以能夠旋轉的方式支承在旋轉載體單元52a上的殼體上，其中所述旋轉載體單元52a在側面被所述樣本載體單元22a、23a、24a、25a、26a所包圍。所述樣本載體單元22a、23a、24a、25a、26a構造為離心機，在所述離心機上面分別將四個試樣28a、30a、32a、34a位置固定地分別布置在試樣容器54a中。所述試樣容器54a分別在所述樣本載體單兀22a、23a、24a、25a、26a上面被安裝在軌道上面，所述樣本載體單元允許所述試樣容器54a在較小的範圍內進行線性的單維的移動，用於觀察所述試樣28a、30a、32a、34a其中之一的不同的局部區域。在替代的設計方案中，所述試樣容器也可以以能夠二維或者三維運動的方式布置在所述樣本載體單元22a、23a、24a、25a、26a上面，用於通過沿著二維或者三維的位置變化來對試樣28a、30a、32a、34a的不同的局部區域進行觀察。所述試樣容器54a具有一個設有薄玻璃板的觀察窗，用於對所述試樣28a、30a、32a、34a進行觀察。所述樣本載體單元22a、23a、24a、25a、26a由此構造為多重試樣載體單元，在所述多重試樣載體單元上布置有多個試樣28a、30a、32a、34a。在一種替代的實施方式中，也可以在所述樣本載體單元22a、23a、24a、25a、26a其中之一上面分別布置試樣28a、30a、32a、34a。在至少一種運行狀態中，所述圖像輸入單元14a、15a、16a、17a、18a其中之一基本上旋轉地耦合到至少一個配屬的樣本載體單元22a、23a、24a、25a、26a上，這通過對於所述圖像輸入單元14a、15a、16a、17a、18a的旋轉載體單元52a的以及配屬的樣本載體單元22a、23a、24a、25a、26a的操控所引起，用於以相同的角速度進行旋轉。每個樣本載體單元22a、23a、24a、25a、26a都配備有一個單獨的圖像輸入單兀 14a、15a、16a、17a、18a。
[0027]在所示出的實施例中，所述圖像輸出單元12a通過轉向元件48a光學地與所述圖像輸入單元14a耦合(圖2)並且與其一起耦合成顯微鏡20a。所述圖像輸出單元12a在不受物理的連接(圖3)的約束下光學地與所述圖像輸入單元14a連接並且由此所述顯微鏡單元20a在安裝的並且定向的狀態中多構件地構造。所述將圖像輸出單元12a與圖像輸入單兀14a、15a、16a、17a、18a其中之一在光學上f禹合成一個顯微鏡單兀20a的I禹合單兀40a由一個用於使所述圖像輸出單元12a在工作檯的下側面上沿著軌道或者導向件移動的單元構成。在所述構成多重載體結構50a的工作檯的上側面上布置有所述樣本載體單元22a、23a、24a、25a、26a以及配屬的圖像輸入單元14a、15a、16a、17a、18a，其中在所述多重載體結構50a上布置有一個通道變換單元42a、一個圖像輸出單元12a以及多個樣本載體單元22a、23a、24a、25a、26a以及配屬的圖像輸入單元14a、15a、16a、17a、18a。工作檯中的觀察孔56a以及所述構造為離心機的樣本載體單元22a、23a、24a、25a、26a中相一致的孔允許將圖像從所述圖像輸入單元14a、15a、16a、17a、18a傳送給所述圖像輸出單元12a。通過所述圖像輸出單元12a的在不同的工作位置上的移動將所述圖像輸出單元12a與所述圖像輸入單元14a、15a、16a、17a、18a其中之一光學耦合成一個顯微鏡20a，其中在所述不同的工作位置中通過在所述殼體的內部布置在所述旋轉載體單元52a上面的轉向元件48a來改變光路。
[0028]設置所述用於顯微鏡檢驗的裝置IOa的通道變換單元42，以便在不同的分別配屬於試樣28a、30a、32a、34a的試樣通道之間轉換所述圖像輸出單元12a。所述通道變換單元42a具有圖像輸出變換單元44a，設置所述圖像輸出變換單元以便使得圖像輸出單元12a在分別配屬於至少一條試樣通道的工作位置之間移動或者定位。所述圖像輸出變換單元44a由一個用於使所述圖像輸出單元12a沿著所述多重載體結構50a的下側面上的軌道或者導向件移動的單元構成。試樣通道是從特定的試樣28a、30a、32a、34a經過所述圖像輸入單元14a、15a、16a、17a、18a其中之一、轉向元件48a通往所述圖像輸出單元12a的圖像傳輸通道，藉助於所述圖像輸出單元12a可以用顯微鏡檢驗所述特定的試樣28a、30a、32a、34a。每個工作位置配備有多條試樣通道，在該實施例中配備有四條試樣通道，因為在每個樣本載體單元22a、23a、24a、25a、26a上面在該實施例中分別布置有四個試樣28a、30a、32a、34a。為了選擇一個所選出的工作位置的四條試樣通道其中之一，所述通道變換單元42a對於所述樣本載體單元22a、23a、24a、25a、26a中的每個樣本載體單元來說都具有一個圖像輸入變換單元46a，設置所述圖像輸入變換單元，以便在多條試樣通道之間轉換分別配屬於樣本載體單元22a、23a、24a、25a、26a的圖像輸入單元14a、15a、16a、17a、18a。所述圖像輸入變換單元46a相應地由所述旋轉載體單元52a構成,而所述旋轉載體單元則通過由迴轉運動構成的旋轉運動在多條試樣通道之間轉換相應的圖像輸入單元14a、15a、16a、17a、18a，方法是使所述旋轉載體單元52a如此相對於所述樣本載體單元22a、23a、24a、25a、26a運動，使得分別配屬於所述樣本載體單元22a、23a、24a、25a、26a的圖像輸入單元14a、15a、16a、17a、18a朝向所述試樣28a、30a、32a、34a中的另一個試樣。
[0029]在運行中將所述構造為離心機的樣本載體單元22a、23a、24a、25a、26a置於旋轉之中，用於為所述試樣28a、30a、32a、34a模擬不同的重力情況。在所述至少一種運行狀態中所述圖像輸入單元14a、15a、16a、17a、18a至少基本上旋轉地f禹合到至少一個配屬的樣本載體單元22a、23a、24a、25a、26a上並且配屬的樣本載體單元22a、23a、24a、25a、26a旋轉，在所述運行狀態中配屬的圖像輸入單元14a、15a、16a、17a、18a相對於所述圖像輸出單元12a旋轉。為了避免所述圖像輸出單元12a的圖像由於所述圖像輸入單元14a、15a、16a、17a、18a相對於所述圖像輸出單元12a旋轉而旋轉並且獲得固定的圖像，在處於所述圖像輸入單元14a、15a、16a、17a、18a與所述圖像輸出單元12a之間的光路中布置有消轉儀單元(Derotatoreinheit) 36a (圖4)。以原則上已知的方式,藉助於轉速平分單元38a使所述消轉儀單元36a至少基本上以所述圖像輸入單元14a、15a、16a、17a、18a的一半的轉速旋轉，用於得到固定的圖像。所述消轉儀單元36a為此以原則上已知的方式具有優選構造為道威稜鏡(Dove-Prisma)的稜鏡。在道威稜鏡中，在光束入射到所述稜鏡中之後，以已知的方式在所述稜鏡的內部進行光束的全反射。此外，通過光束傳輸的圖像可以通過所述道威稜鏡的圍繞著縱軸線的旋轉以角度變化的雙倍為幅度來轉動。在圖像從所述道威稜鏡中穿過之後，左右倒置地顯示出所述圖像。由於所述消轉儀單元36a的稜鏡內部的光束走向並且由於所述消轉儀單元36a以所述圖像輸入單元14a、15a、16a、17a、18a的一半的轉速圍繞著所述消轉儀單元36a的縱軸線旋轉，而將所述由於轉向元件48a以所述樣本載體單元22a、23a、24a、25a、26a的雙倍的角速度旋轉的圖像轉換為固定的圖像。所述圖像的左右倒置可以在所述圖像輸出單元12a中用照相機和/或監視器中的圖示以電子的方式得到校正或者通過另一個道威稜鏡(Dove-Prismas)以光學的方式得到校正。在本發明的替代的設計方案中，也可以取代所述消轉儀單元36a中的道威稜鏡而使用Abbe-K5nig稜鏡(Abbe-Konig-Prismas)>Schmidt-Pechan 稜鏡(Schmidt-Pechan-Prismas)或者 Uppendahl稜鏡(Uppendahl-Prismas)。所述轉速平分單元38a由減速器構成,所述減速器以機械的方式耦合到所述樣本載體單元22 a、23a、24a、25a、26a上並且以這種方式引起以所述圖像輸入單元14 a、15a、16a、17a、18a的一半轉速進行的旋轉，所述圖像輸入單元14a、15a、16a、17a、18a又旋轉地耦合到所述樣本載體單元22 a、23a、24a、25a、26a上。作為替代方案，所述轉速平分單元38a也可以由控制單元構成，該控制單元由所述樣本載體單元22a、23a、24a、25a、26a的控制單元用所述樣本載體單元22a、23a、24a、25a、26a的一半轉速來操控。所述樣本載體單元22a由離心機馬達58a來驅動。
[0030]設置按本發明的用於顯微鏡檢驗的裝置10a，以便在具有降低了的最大0.9g的重力作用的重力的條件下比如在太空中的載人飛船、空間站或者火箭的邊緣上或者在小行星、月球或者其它的非地球的行星上面進行使用。尤其可以在降低了的重力的條件下優選在失重的條件下藉助於構造為離心機的樣本載體單元22a、23a、24a、25a、26a在所述降低了的重力與g的超引力之間調節重力範圍並且由此可以覆蓋較大的試驗的範圍。按本發明的用於顯微鏡檢驗的裝置IOa也能夠在地球上使用，其中藉助於所述構造為離心機的樣本載體單元22a、23a、24a、25a、26a可以模擬大於Ig的重力。
[0031]在圖5和圖6中示出了本發明的另外兩種實施例。接下來的說明和附圖基本上局限於所述實施例之間的區別，其中關於相同地表示的構件尤其關於具有相同的附圖標記的構件原則上也參照其它的實施例的尤其圖1到圖4的圖樣和/或說明。為了區分所述實施例，在圖1到4中的實施例的附圖標記後面附加了字母a。在圖5和6的實施例中字母a被字母b到c所取代。
[0032]圖5示出了一種替代的用於顯微鏡檢驗的裝置10b，在該裝置中多重載體結構50b構造為多邊形結構。所述多邊形結構構造為具有六個角和六個側面的六邊形，其中在所述多邊形結構的背向中心的上側面上面在所述側面上面分別布置有構造為離心機的樣本載體單元 22b、23b、24b、25b、26b、27b。此外，在每個樣本載體單元 22b、23b、24b、25b、26b、27b上面布置有圖像輸入單元14b、15b、16b、17b、18b、19b。在下側面上，以能夠移動的方式在中心處布置有圖像輸出單元12b。用於使所述圖像輸出單元12b在所述多重載體結構50b的下側面上移動的單元以已知的方式構成通道變換單元42b的圖像輸出變換單元44b並且在與轉向元件48b的共同作用中構成耦合單元40b。作為替代方案，所述構造為多邊形結構的多重載體結構50b可以圍繞著所述圖像輸出單元12b迴轉，用於變換試樣通道，其中在這種情況下用於使所述多邊形結構迴轉的單元構成圖像輸出變換單元44b。
[0033]在圖6中局部地示出了另一種替代的用於顯微鏡檢驗的裝置10c，對於該裝置來說，樣本載體單元22c上的每個試樣28c、30c、32c、34c分別配備有單獨的圖像輸入單元14c、15c、16c、17c。所述替代的裝置IOc在其它方面完全與前面的實施例類似地構成。
[0034]附圖標記列表:
IOa 用於顯微鏡檢驗的裝置
IOb 用於顯微鏡檢驗的裝置
IOc 用於顯微鏡檢驗的裝置
12a 圖像輸出單元
12b 圖像輸出單元
12c 圖像輸出單元
14a 圖像輸入單元
14b 圖像輸入單元
14c 圖像輸入單元
15a 圖像輸入單元
15b 圖像輸入單元
15c 圖像輸入單元
16a 圖像輸入單元
16b 圖像輸入單元
16c 圖像輸入單元
17a 圖像輸入單元
17b 圖像輸入單元
17c 圖像輸入單元
18a 圖像輸入單元
18b 圖像輸入單元
19b 圖像輸入單元20a顯微鏡單元
20b顯微鏡單元
20c顯微鏡單元
22a樣本載體單元
22b樣本載體單元
22c樣本載體單元
23a樣本載體單元
23b樣本載體單元
24a樣本載體單元
24b樣本載體單元
25a樣本載體單元
25b樣本載體單元
26a樣本載體單元
26b樣本載體單兀
27b樣本載體單元
28a試樣
28b試樣
28c試樣
30a試樣
30b試樣
30c試樣
32a試樣
32b試樣
32c試樣
34a試樣
34b試樣
34c試樣
36a消轉儀單元
38a轉速平分單元
40a稱合單元
40b稱合單元
40c稱合單元
42a通道變換單元
42b通道變換單元
42c通道變換單元
44a圖像輸出變換單元
44b圖像輸出變換單元
44c圖像輸出變換單元
46a圖像輸入變換單元46b圖像輸入變換單元
46c圖像輸入變換單元
48a轉向單元
48b轉向單元
50a多重載體結構
50b多重載體結構
50c多重載體結構
52a旋轉載體單元
52b旋轉載體單元
52c旋轉載體單元
54a試樣容器
54b試樣容器
54c試樣容器
56a觀察孔
56b觀察孔
58a離心機馬達
58c離心機馬達。
【權利要求】
1.用於顯微鏡檢驗的裝置，所述裝置具有圖像輸出單元(12a-c)、至少兩個在空間上分布地布置的、具有不同的試樣容納區域的圖像輸入單兀(14a_c、15a_b、16a_b、17a_b、18a_b、19b)、至少一個存放有至少一個試樣(28a-c、30a-c、32a-c、34a_c)尤其是至少一個生物的試樣(28a-c、30a-c、32a_c、34a_c )的樣本載體單元(22a_c、23a_b、24a_b、25a_b、26a_b、27b)以及f禹合單元(40a_c),所述f禹合單元將所述圖像輸出單元(12a_c)與所述至少兩個圖像輸入單兀(14a_c、15a_b、16a_b、17a_b、18a_b、19b)其中之一在光學上f禹合成顯微鏡單元(20a_c)。
2.按權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述顯微鏡單元(20a_c)在安裝的並且定向的狀態中多構件地構造。
3.按權利要求1或2所述的裝置，其特徵在於，所述至少一個樣本載體單元(22a-c、23a_b、24a_b、25a_b、26a_b、27b )構造為離心機。
4.按權利要求3所述的裝置，其特徵在於，在至少一種運行狀態中，所述圖像輸入單元(14a_c、15a_b、16a_b、17a_b、18a_b、19b)中的至少一個圖像輸入單元至少基本上旋轉地率禹合到至少一個配屬的樣本載體單元(22a_c、23a-b、24a_b、25a_b、26a_b、27b )上。
5.按權利要求4所述的裝置，其特徵在於，在所述至少一種運行狀態中，所述至少一個圖像輸入單元(14a_c、15a_b、16a_b、17a_b、18a_b、19b)相對於所述圖像輸出單元(12a_c)旋轉。
6.按權利要求5所述的裝置，其特徵在於至少一個布置在所述至少一個圖像輸入單元(14a、15a、16a、17a、18a)與所述圖像輸出單元(12a)之間的光路中的消轉儀單元(36a)。
7.按權利要求6所述的裝置，其特徵在於至少一個轉速平分單元(38a)，藉助於所述轉速平分單元所述消轉儀單元(36a)至少基本上以所述至少一個圖像輸入單元(14a、15a、16a、17a、18a)的一半的轉速旋轉。
8.按前述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於，所述圖像輸出單元(12a_c)通過至少一個轉向元件(48a_c)光學地與所述至少一個圖像輸入單元(14a_c、15a_b、16a_b、17a-b、18a-b、19b)連接。
9.按前述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於至少一個通道變換單元(42a-c),設置所述通道變換單兀，以便在不同的分別配屬於試樣(28a-c、30a-c、32a_c、34a-c )的試樣通道之間轉換所述圖像輸出單元(12a-c )。
10.按權利要求9所述的裝置，其特徵在於，所述通道變換單元(42a-b)具有至少一個圖像輸出變換單元(44a_b)，設置所述圖像輸出變換單元，以便使得所述至少一個圖像輸出單元(12a_b)在至少兩個分別配屬於至少一條試樣通道的工作位置之間移動或者定位。
11.按權利要求9或10所述的裝置，其特徵在於，所述通道變換單元(42a-c)具有至少一個圖像輸入變換單元(46a_c)，設置所述圖像輸入變換單元，以便在多條試樣通道之間轉換所述至少兩個圖像輸入單元(14a_c、15a_b、16a_b、17a_b、18a_b、19b)中的至少一個圖像輸入單元。
12.按權利要求11所述的裝置，其特徵在於，所述圖像輸入變換單元(46a-c)通過旋轉運動在多條試樣通道之間轉換所述至少兩個圖像輸入單元(14a_c、15a_b、16a_b、17a_b、18a-b、19b)中的至少一個圖像輸入單元。
13.至少按權利要求9所述的裝置，其特徵在於多重載體結構(50a-c)，在所述多重載體結構上布置有所述通道變換單元(42a_c)、至少一個圖像輸出單元(12a_c)以及多個樣本載體單元(22a-c、23a-b、24a_b、25a_b、26a_b、27b )和配屬的圖像輸入單元(14a_c、15a_b、16a_b、17a_b、18a_b、19b)。
14.按權利要求13所述的裝置，其特徵在於，至少一個樣本載體單元(22a-c、23a-b、24a_b、25a-b、26a_b、27b )構造為多重試樣載體單兀，在所述多重試樣載體單兀上布置有多個試樣(22a_c、30a_c、32a_c、34a_c )。
15.按權利要求13或14所述的裝置，其特徵在於，每個樣本載體單元(22a-c、23a-b、24a-b、25a-b、26a_b、27b)配備有至少一個單獨的圖像輸入單元(14a_c、15a_b、16a_b、17a_b、18a_b、19b)。
16.至少按權利要求13所述的裝置，其特徵在於，所述多重載體結構(50b)構造為多邊形結構。
17.按前述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於，每個試樣分別配備有一單獨的圖像輸入單兀(14a_c、15a_b、16a_b、17a_b、18a_b、19b)。
18.按前述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於，所述顯微鏡單元(20a_c)構造為螢光顯微鏡單元。
19.按前述權利要求中任一項`所述的裝置(IOa-C)的在降低的重力的條件下的應用。
【文檔編號】G01N21/64GK103852457SQ201310614665
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年11月28日 優先權日:2012年11月28日
【發明者】R.特萊歇爾, P.克恩 申請人:阿斯特裡姆有限責任公司