[发明专利]用于显微镜的变换系统

说明书

介绍一种用于显微镜(10)的变换系统，包括不同放大率的多个无焦点的放大率变换模块(200a‑200d、300a‑300d、400a‑400d)，所述放大率变换模块可有选择地引入到沿着所述显微镜(10)的光学轴线(O)伸展的无限远光路(16)中。所述放大率变换模块(200a‑200d、300a‑300d、400a‑400d)分别含有光转向系统(202、302、402)，其中，所述光转向系统(202、302、402)被设计用于调节穿过相应的所述放大率变换模块(200a‑200d、300a‑300d、400a‑400d)的无限远光路(16)的路径长度，从而全部的放大率变换模块(200a‑200d、300a‑300d、400a‑400d)—尽管它们的放大率不同—使得所述显微镜(10)的物镜的出射光瞳沿着所述光学轴线(O)成像到相同的位置上。

本发明涉及一种用于显微镜的变换系统，其包括不同放大率的多个无焦点的放大率变换模块，这些放大率变换模块可有选择地引入到沿着显微镜的光学轴线伸展的无限远光路中。本发明还涉及一种无焦点的放大率变换模块以及一种显微镜，该显微镜配备有变换系统或无焦点的放大率变换模块。

为了调整光学显微镜系统中的放大率，已知有所谓的无焦点的放大率变换器。在组装具有无限远光路的各显微镜时，这些放大率变换器通常通过望远镜光学机构来实现，这些望远镜光学机构在无限远光路中布置在物镜和管透镜之间，并且可以例如借助旋座或另一种更换装置予以更换。

在放大率变换器中使用的望远镜光学机构虽然保证了显微镜光路的无焦点性。但由于望远镜光学机构的不同的放大率，物镜的出射光瞳沿着光学轴线在不同的位置成像，这与管透镜相配合地导致总系统的不同的出射光瞳位置。随着出射光瞳位置的变化而出现的渐晕通常是可忍受的。

然而在特殊的显微方法中往往需要在傅里叶平面中影响成像，该傅里叶平面对于样本侧的远心的系统来说位于显微镜物镜的出射光瞳的位置。这种影响可以例如在于，在傅里叶平面中设置调制部件比如空间光调制器—简写为SLM(Spatial Light Modulator)、微镜设备—简写为DMD(Digital Mirror Device)或影响相位的掩模。为了能够位置固定地定位所述器件，需要与物镜光瞳接合的平面的固定的位置。

因而在这些特殊的显微方法中无法使用通常的放大率变换器，这些放大率变换器的望远镜光学机构导致出射光瞳位置的变化。

具有固定的光瞳位置的放大率变换系统也在与所谓的远程聚焦技术的结合中意义重大，这种技术比如在US 8 144 395 B2和US 8 582 203 B2中有所记载。在此一方面需要一种4f-设备，就该设备而言，物镜光瞳的固定的位置在实施中是有所帮助的，因为由此可以位置固定地安装全部的系统组件。但在该设备内部更换物镜时，也必须使得总系统的放大率保持恒定，以便保持用于无像差的再聚焦的所需要的放大率条件。但如果现在由于应用的原因比如因为盖玻片矫正、净工作距离、浸没等而要使用另一种样本侧的物镜，就需要附加系统，该附加系统补偿可能的放大率变化并且在这种情况下使得物镜光瞳的图像位置固定。

本发明的目的是，提出一种用于显微镜的变换系统、一种无焦点的放大率变换模块以及一种配备有变换系统或无焦点的放大率变换模块的显微镜，它们能以比较小的技术代价实现在放大率变换时使得物镜光瞳的图像保持位置固定。

本发明的变换系统包括不同放大率的多个无焦点的放大率变换模块，这些放大率变换模块可有选择地引入到沿着显微镜的光学轴线伸展的无限远光路中。这些放大率变换模块分别含有光转向系统。这些光转向系统被设计用于调节穿过相应的放大率变换模块的无限远光路的路径长度，从而全部的放大率变换模块—尽管它们的放大率不同—使得显微镜的物镜的出射光瞳沿着光学轴线成像到相同的位置上。

在形成变换系统的各放大率变换模块中含有的不同的光转向系统经过设计，从而补偿出射光瞳位置的因放大率变换引起的变化。这意味着，无论哪一个放大率变换模块恰好装入到显微镜中，物镜出射光瞳的图像始终都在相同的地点产生。