CN100432739C - 显微镜及显微镜的对焦装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显微镜和一种显微镜的对焦装置。对焦装置具有至少一个连接于对焦装置的第一轴上的操作元件，以影响显微镜载物台沿着显微镜光轴方向的运动。并提供了一种可调节的、与对焦装置配合的止动机构，以限制显微镜载物台在光轴方向移动。可调节的止动机构包括一支杆、一偏压支杆的弹簧和一用来调整并固定支杆位置的螺丝。

Description

显微镜及显微镜的对焦装置

技术领域

本发明涉及一种显微镜。特别地，本发明涉及一种具有可调节高度的对焦装置的显微镜。此外，本发明涉及一种显微镜的对焦装置。

背景技术

显微镜是熟知的仪器。立式显微镜的对焦是通过改变显微镜载物台上样本与工作位置物镜的相对位置来完成的。这可以通过移动换镜转盘或者移动放有待研究的样本的显微镜载物台来完成。根据一种实施例，样本放置于特殊的载玻片中或者样本支架上，而显微镜的载物台沿着处于工作位置的物镜的光轴方向移动。移动显微镜载物台的对焦方式主要用于立式显微镜中。

当用户使用至少一个安装于显微镜架上的操作元件时对焦开始，它使得显微镜载物台在物镜光轴方向移动。一般而言，操作元件包括一个细对焦的操作元件和一个粗对焦的操作元件。操作元件为旋转球柄的形式。两旋转球柄安置于同一旋转轴上。任一旋转球柄的旋转运动都将传递为显微镜载物台的直线运动。

操作元件(单个或者多个)将被安装于显微镜架的侧壁上一固定位置。操作元件将安置于距离放有显微镜的支撑一段距离外。操作元件的安置将对一般使用者进行优化。对于大手掌型的作用者，操作元件的安置太低，而对于小手掌型的使用者，操作元件的安置则太高。因此，对于特殊使用者，使用显微镜就很不符合人体工程学，并且容易疲劳或引发肌肉紧张。

没有发布的德国专利申请DE 103,40,721.9展示了一种对焦装置，它允许调节对焦装置的高度。作为高度调节的结果，显微镜侧壁上的操作元件的位置就被改变了。操作元件的位置可调满足了使用者人因的要求和/或偏好。之前已经提到，通过改变操作元件的位置，显微镜载物台的水平也同时改变了。显微镜载物台的行程就改变了，这可能引起对载玻片或者显微镜的物镜的损坏。

发明内容

本发明的一般目标就是提供一种显微镜，对于所有使用者它都是人因的，同时它还避免了对显微镜物镜和/或显微镜载玻片的任何潜在伤害。

如下的显微镜达到这一目标，它包括：

一个显微镜架；

一个安置于显微镜架内部的对焦装置和安置于对焦装置的第一和第二端的至少一个操作元件，每个操作元件都从显微镜架的侧面突出；

一活动地安装于显微镜架上的显微镜载物台；

至少一个物镜，它确定了其工作位置的一光轴，和对焦装置的至少一个操作元件影响显微镜载物台与物镜之间的相对移动；

显微镜架的每一侧面加工有一长槽，它允许在水平和竖直方向改变至少一个操作元件的位置；并且

一个用来限制显微镜载物台在光轴方向移动的可调节的止动机构。

本发明的另一目标就是提供一种显微镜的对焦装置，它对于所有使用者操作都是人因的，而且它避免了对显微镜物镜和/或显微镜载玻片的任何潜在伤害。

如下的显微镜的对焦装置实现了这一目标，它包括：

至少一个操作元件连接于对焦装置的第一轴上，以影响显微镜载物台沿着显微镜光轴方向的运动；并且

一个可调节的止动机构，它与对焦装置配合，以限制显微镜载物台在光轴方向的移动。

安装旋转轴的显微镜是具有优势的，对焦装置和因此至少一个操作元件可绕此旋转轴转动。这就允许操作元件可以关于显微镜架的侧面调节其位置。对焦装置具有第一轴，它确定了其上安装有至少一个操作元件的第一和第二端。安装了第二轴，它平行于第一轴，并且对焦装置可以围绕第二轴旋转。

可调节的止动机构包括一支杆、一偏压支杆的弹簧和一用来调整并固定支杆位置的螺丝。该可调节的止动机构限制了载物台在物镜的光轴方向的移动。一摇臂安装于第二轴上，它通过安装于齿轮装置的第一齿轮周边的凸销来操作。该摇臂是单件式元件，它包括共用第二轴的第一和第二两臂。当摇臂的第一臂接触到支杆表面时限制了显微镜载物台在光轴方向的移动。一滑动离合器防止了任何企图通过转动操作元件而进一步移动显微镜载物台的操作。因此，作用于操作元件的过大的力不会传递给摇臂或者支杆的表面。这额外地避免了对于摇臂的伤害。

对焦装置具有一个优点，对焦装置的第一轴上加工有一齿轮，第二轴上安装有一齿轮装置。齿轮装置包括直径较大的第一齿轮和直径较小的第二齿轮，齿轮的转动传递到齿轮装置的第一齿轮，齿轮装置的第二齿轮将转动传递到齿条，齿条带动显微镜载物台在光轴方向的移动。可调节的止动机构安装于显微镜的支架内，显微镜架内加工有一分隔壁元件，它为可调节的止动机构的螺丝、弹簧及支杆提供导向。

摇臂有第一和第二两臂，第二臂与凸销配合，而第一臂与可调节的止动机构的支杆配合。摇臂的第二臂确定了一自由端，它在相对的侧面具有S形轮廓的，此轮廓与安装在齿轮装置的第一齿轮周边的凸销相配合。

附图说明

本发明教导了有很多种有利的实现和开发方法。请参照附图。附图中：

图1显示了实现本发明的显微镜的一侧视图；

图2显示了该显微镜的一透视图，其中，为了更好地显示利用此发明的显微镜的几个元件，有几个元件没有被示出；

图3显示了对焦装置的一实施例的三维视图；

图4A显示了与齿条配合以移动显微镜载物台的对焦装置与可调节止动机构的透视图；

图4B显示了与齿条配合以移动显微镜载物台的对焦装置与可调节止动机构的另一透视图；

图4C显示了与齿条配合以移动显微镜载物台的对焦装置与可调节止动机构的另一透视图；

图5显示了与齿条配合以移动显微镜载物台的对焦装置与可调节止动机构的正视图；

图6显示了显微镜架内的对焦装置的配置图；

图7显示了与可调节的止动机构配合的摇臂的一透视图。

图8显示齿轮装置的一侧视图；并且

图9显示齿轮装置的平面图。

具体实施方式

在开始应该理解，虽然本发明涉及一种“显微镜和显微镜的对焦装置”，但本专利申请代理人已经对美国专利申请“人因化配置目标调节控制”中描述的显微镜进行了一定的其它改进，该申请已被本专利申请的受让人同时提交，以其全部内容作为参考结合于此。

附图中，1到9相似的元件被标记为相同的附图标号。

图1显示了具体实现本发明教导的显微镜1的一侧视图；显微镜1包括显微镜架2。显微镜1安置于撑10上。此外，换镜转盘3安装在支架2上，其中换镜转盘包括至少一个物镜4。物镜4由换镜转盘3移动到工作位置。当物镜处于工作位置时，物镜4确定了与显微镜架6竖直的光轴5，被研究的样本7可以放置在显微镜的载物台6上。显微镜1包括对焦装置20(见图3)，它将样本7带入焦点。对焦装置20安装在显微镜架2的内部(见图6)。拥有此对焦装置20，在物镜4的光轴5方向，显微镜载物台6可以相对于显微镜架2运动。对焦装置20包括两个操作元件8(侧视图1只显示了一个操作元件)。每个操作元件8分别安连接于显微镜架两侧壁2a和2b上。拥有这些操作元件8，用户可以影响显微镜载物台6在光轴方向的定位。显微镜载物台6的定位使得置于载物台6上的样本被对焦。在操作元件8的前方安装有定位元件9。定位元件9与显微镜载物台6相连，使得显微镜载物台6可以竖直于光轴5定位，它使得物体7在物镜4的视野内依次得以定位。定位元件9具有X元件9a，它使得显微镜载物台6可以在X方向定位。此外，定位元件9具有Y元件9b，它使得显微镜载物台6可以在Y方向定位。

图2提供了显微镜1的透视图，其中，为了获得显微镜架2更好的视图，有几个元件没有被示出。显微镜架2具有一个用来安装电子管(没示出)的法兰盘11。此外，显微镜架2包括显微镜载物台6的固定元件12(见图1)。固定元件12被对焦装置20驱动，平行于处于工作位置的物镜4的光轴5运动。对焦装置安装在显微镜架2内，其中对焦装置20具有第一端14a和第二端14b(见图3)。第一和第二端14a和14b通过开口15延伸，开口加工于显微镜架2的第一和第二侧壁2a和2b上。如在图1的描述中所提到的，操作元件8安装在第一端14a和第二端14b。图2所示的实施例中，开口15具有曲线形长圆孔，它加工在显微镜架2的相对的侧壁2a和2b上。对于本领域的一般技术人员，很明显，开口15也可以为直孔形的。

至少一个操作元件8安装在对焦装置20上，且可以被定位于显微镜架2的侧壁2a和2b上。操作元件8的转动引起显微镜载物台向上或者向下运动。定位于显微镜架2内的对焦装置20可以转动，此转动引起处于显微镜架2的侧壁2a上的操作元件8离开或者靠近显微镜架2上的基点。根据操作元件8的高度调节，显微镜载物台6也跟着移动。因此，由操作元件8引起的显微镜载物台6的行程有必要受到限制，以避免损坏置于显微镜载物台6上的样本或者物镜。

图3示出了安装在显微镜架2内的对焦装置20的三维视图。对焦装置20确定了转动轴23，对焦装置可以绕其旋转。对焦装置20包括两个细长孔25，它为轴(在图3中未示出)的一凸销导向，并使得对焦装置可以旋转地固定于显微镜架2内。因此，对焦装置20的旋转轴23在两孔25中间运转，如图3中的虚线所示。这些孔25容纳第二根轴21(如图4A所示)。对焦装置20具有一额外的第一轴26，它与旋转轴27共轴安装。第一轴26绕轴27旋转，并且第一轴26确定了各自安装有对焦装置20的操作元件8的第一和第二端14a和14b。第一轴26、对焦装置20和第二轴21之间的转动得以无任何滑动地传送。因此，齿轮装置22固定于第二轴21上。在第一轴26的中间部分区域加工有多个齿轮齿从而构成第一齿轮21a。齿轮装置22包括具有较大直径的第一齿轮28a和具有较小直径的第二齿轮28b。第一齿轮28a的直径大于第二齿轮28b。齿轮装置22安装在对焦装置的第二轴21上。第二齿轮28b将其旋转运动传递到齿条42(见图4a)，齿条带到显微镜架6沿光轴5方向运动。第二轴21的旋转运动被传递到齿条42(见图4a)，它推动显微镜载物台6沿着处于工作位置的物镜4的光轴方向运动。因此，齿轮装置22被永久地固定在第二轴21上。齿轮装置22的第二齿轮28b与齿条42接合。

图4a显示了与齿条42配合以移动显微镜载物台6的对焦装置20与可调节止动机构44的透视图。为了简单，具有粗对焦和细对焦(未示出)操作元件8和显微镜架2没有在这里示出。第一轴26延伸穿过显微镜架2的内部2c。第二轴21包括齿轮装置22和摇臂47，摇臂在一定的位置与可调节止动机构44配合。可调节止动机构44包括支杆46、偏压弹簧48和用来固定支杆46的螺丝50。如图2所示，螺丝50可以从显微镜架2的侧壁2a或者2b接触。支杆46具有第一端46a和第二端46b。第一端46a支撑弹簧48，摇臂47的一部分紧贴地与第二端46b的表面52相邻接，因此就限制了操作元件8任何进一步的转动。这就意味着在物镜方向上显微镜载物台6的运动受到限制，从而避免了对于显微镜载玻片或者物镜的任何伤害。支杆46在第一端46a是扁平的，因此显示为扁平部分54，它通过螺丝50达到更好的、牢固的固定。

图4b示出了对焦装置20的透视图，其中齿轮28a上的凸销60和第一臂66相接合。在齿轮装置22的第一齿轮28a周边的凸销60与形成于摇臂47第二臂的自由端66a的S形轮廓相接合。作为接合的结果，摇臂47的第一臂65与支杆46的表面52接合。表面52限制了载物台6在光轴5方向的相对运动，显微镜架2的调节螺丝50设定了由支杆46的表面52确定的调节停止水平。可调整的止动机构44包括支杆46、偏压弹簧48和用来固定支杆46位置与水平的螺丝50。齿轮装置22的旋转方向由箭头A标出。图4b所示的情形不允许在箭头A方向上任何进一步的转动。

图4c示出了对焦装置20的一透视图，其中摇臂47的第一臂65与支杆46的表面52不接合。在齿轮装置22的第一齿轮28a周边的凸销60与形成于摇臂47第二臂的自由端66a的另一S形轮廓68相接合。作为接合的结果，摇臂47的第一臂65从支杆46的表面52分离。摇臂47的第一臂65与支杆46侧面的接合限制了齿轮装置22的第一齿轮28a的任何进一步转动。在图4b和4c所示两种情况中，作为操作元件一部分的滑动离合器阻止了使用者试图对操作元件8的任何进一步的转动。

图5显示了与齿条42配合以移动显微镜载物台的对焦装置20与可调节止动机构44的正视图。第一轴26确定了第一和第二端14a和14b，其上各自安装有对焦装置20的操作元件8。第一轴26与第二轴平行安装。第二轴21支撑了包括第一齿轮28a和第二齿轮28b的齿轮装置22。第一齿轮28a包括靠近周边安装的凸销60。凸销60与也旋转地安装在第二轴21上的摇臂47配合。如图5中已经提及的描述，摇臂47紧贴地邻接支杆46的表面52。这是由齿轮装置的第一齿轮28a特定位置引起的。

图6显示的对焦装置20的配置是显微镜架2的内侧2c。对焦装置20在显微镜的支架2的两相对侧面2a和2b之间延伸。显微镜架2的内侧具有一个分隔壁元件62，其中引导了支杆46和弹簧48。分隔壁元件62也提供对螺丝50(见图6)的引导，螺丝固定了支杆46的位置，因此，支杆46上一位置也得以固定，此位置依次固定了表面52与摇臂47哪一部分邻接。

图7示出了与可调节止动机构44配合的摇臂47的透视图。摇臂47具有第一臂64和第二臂66。第一臂65具有自由端65a。第二臂66具有自由端66a。相对于自由端65a第一臂65的端部65b与相对于自由端66a的第二臂66的端部66b彼此相连形成Z形摇臂47。孔67通过端部65b和66b。第二轴21通过孔67导向。第一臂65具有矩形截面的质量块。第二臂66的自由端66a在相对的侧面具有S形的轮廓68。这些S形轮廓68与安装在邻近齿轮装置22的第一齿轮28a的周边的凸销60相配合。一但凸销60与S形轮廓68中的一个相接触，如果对焦装置的操作元件8中的一个被转动，则整个摇臂47也被转动。当摇臂的第一臂65与支杆46的表面52接触时，摇臂47的转动被阻止。滑动离合器(未示出)阻止了连接于对焦装置20上的操作元件进一步的转动。

图8示出了齿轮装置22的一侧视图。齿轮装置22包括第一齿轮28a和第二齿轮28b，它们同轴安装。第一齿轮28a的直径大于第二齿轮28b。定位于齿轮28a的外周边的凸销60通过螺母70固定到齿轮28a上。

图9示出了齿轮装置22的一平面图。第二齿轮28b安装在第一齿轮28a的侧面，后者支撑固定凸销60的螺母70。第二齿轮28b的长度约等于齿条42的宽度。

最后，应该着重强调，任意选择的以上示范实施例仅用于描述根据本发明的教导内容，但并不将本发明限于这些示范性的实施例。

Claims (21)

1.一种显微镜，其包括：

a.显微镜架；

b.安装于显微镜架内的对焦装置

c.在对焦装置的第一和第二端处的至少一个操作元件，每个操作元件都从显微镜架的侧壁突出；

d.活动地安装于显微镜架上的显微镜载物台；

e.至少一个物镜，它在其工作位置上确定一光轴，且对焦装置的所述至少一个操作元件影响显微镜载物台与物镜之间的相对移动；

f.设置在显微镜架的每个侧壁的一长槽，它允许所述至少一个操作元件在水平和竖直方向改变位置；以及

g.可调节的止动机构，用于限制显微镜载物台在光轴方向的相对移动。

2.根据权利要求1的显微镜，其中，对焦装置具有一个旋转轴，对焦装置和所述的至少一个操作元件能够围绕此旋转轴旋转，从而能够相对于显微镜架的侧壁调节操作元件的位置。

3.根据权利要求1的显微镜，其中，对焦装置具有第一轴以及与第一轴平行的第二轴，该第一轴确定了第一端和第二端，至少一个操作元件安装在该第一端和第二端上。

4.根据权利要求3的显微镜，其中，第一轴支撑一第一齿轮，第二轴支撑一齿轮装置和一摇臂，并且第一轴的旋转运动通过第一齿轮传递到第二轴上的齿轮装置。

5.根据权利要求4的显微镜，其中，所述齿轮装置包括共轴设置的一第二齿轮和一第三齿轮，并且第二齿轮的直径大于第三齿轮。

6.根据权利要求5的显微镜，其中，所述齿轮装置的第三齿轮的旋转运动被传递到一齿条，该齿条使显微镜载物台在物镜的光轴方向上运动。

7.根据权利要求1的显微镜，其中，所述可调节的止动机构包括：支杆、用于偏压支杆的弹簧、以及用来调节并固定支杆的位置的螺丝。

8.根据权利要求7的显微镜，其中，在显微镜架内形成一分隔壁元件，该分隔壁元件为螺丝、弹簧及支杆提供导向。

9.根据权利要求5的显微镜，其中，所述摇臂设置于第二轴上，通过安装于齿轮装置的第二齿轮周边的凸销能够操作该摇臂。

10.根据权利要求4的显微镜，其中，该摇臂是单件式元件，它包括第一臂和第二臂，并且第二轴是该两臂的公共轴。

11.根据权利要求10的显微镜，其中，摇臂的第一臂是具有矩形截面的质量块。

12.根据权利要求10的显微镜，其中，摇臂的第二臂确定了一个在相对两侧具有S形轮廓的自由端，该自由端与安装在齿轮装置的第二齿轮周边的凸销相配合。

13.根据权利要求11的显微镜，其中，所述可调节的止动机构包括：支杆、用于偏压支杆的弹簧、以及用来调节并固定支杆的位置的螺丝，并且，摇臂的第一臂与支杆的表面相接合，从而限制了载物台在光轴方向上的相对运动。

14.一种显微镜的对焦装置，其包括：

a.连接于对焦装置的第一轴上的至少一个操作元件，用于使显微镜载物台沿着显微镜光轴方向移动；以及，

b.可调节的止动机构，该止动机构与对焦装置配合以限制显微镜载物台在光轴方向上的移动。

其中，在对焦装置的第一轴上形成第一齿轮，并在一第二轴上设置有一齿轮装置；以及

其中，一摇臂以可转动方式设置在对焦装置的第二轴上，且能够通过安装于齿轮装置的第二齿轮周边的凸销操作该摇臂。

15.根据权利要求14的对焦装置，其中，所述的可调节的止动机构包括：支杆、偏压支杆的弹簧、以及用来调节并固定支杆的位置的螺丝。

16.根据权利要求15的对焦装置，其中，所述的可调节的止动机构设置在一显微镜架内，显微镜架内形成有一分隔壁元件，该分隔壁元件为螺丝、弹簧和支杆提供导向。

17.根据权利要求14的对焦装置，其中，所述可调节的止动机构包括：支杆、用于偏压支杆的弹簧、以及用来调节并固定支杆的位置的螺丝，并且，摇臂具有第一和第二两臂，第二臂与凸销配合，第一臂与可调节的止动机构的支杆配合。

18.根据权利要求17的对焦装置，其中，摇臂的第一臂是具有矩形截面的质量块。

19.根据权利要求17的对焦装置，其中，摇臂的第二臂确定了一个在相对两侧具有S形轮廓的自由端，该自由端与安装在齿轮装置的第二齿轮周边的凸销相配合。

20.根据权利要求18的对焦装置，其中，摇臂的第一臂与支杆的表面相接合，从而限制了所述相对运动。

21.根据权利要求14的对焦装置，其中，所述齿轮装置包括直径大于一第三齿轮的一第二齿轮，其中所述第一齿轮的转动被传递给齿轮装置的第二齿轮，齿轮装置的第三齿轮将其旋转运动传递给一齿条，该齿条沿光轴方向移动显微镜载物台。

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