本发明涉及应用在显微镜中的用于显微镜部件(比如载物台)的调节装置以及用于调节这种显微镜部件的方法。
背景技术
在显微术中可以采用显微镜，其中，把待检查的物体或样本放置在所谓的载物台上，以便借助显微镜来检查它。为了在用显微镜观察时使物体清晰或聚焦，通常使得载物台在聚焦方向上调节，也就是说，往往在z方向上或者朝向或逆着重力方向调节。
在使用较重的载物台的情况下或者在载物台上使用较重物体的情况下，比如在显微镜上检查晶圆、半导体掩模、lcd屏幕或类似的情况下，会出现如下问题：载物台仅仅通过在传动机构中作用的摩擦力不能保持在一次性调节好的位置上，而是在重力的作用下向下移动。这导致物体从最佳的聚焦位置移动出来，需要重新调节。
技术实现要素：
在这种背景下提出如下目的：提供一种可行方案，用来简单地或持久地调节出最佳的聚焦位置，即使采用了较重的载物台或者检查较重的物体。
根据本发明，提出具有独立权利要求的特征的一种用于显微镜部件的调节装置、一种显微镜以及一种用于调节显微镜部件的方法。从属权利要求以及后续说明书所述为有利的设计。
本发明涉及一种应用在显微镜中的用于显微镜部件的调节装置。该调节装置具有在引导件中的滑架且具有传动机构，其中，在滑架上可设置显微镜部件，在利用传动机构的情况下，该滑架能够朝向和逆着重力方向在引导件中移动。这种调节装置也称为聚焦传动件或z传动件，它是一种常见的调节装置，其比如应用于在显微镜中作为显微镜部件的载物台。但这里也能够想到的是，可以借助这种调节装置来使得其它显微镜部件比如物镜移动或调节。
根据本发明，现在设置至少一个弹簧元件，其布置在调节装置中，从而该弹簧元件逆着重力方向对滑架施加力。优选地，至少一个弹簧元件，可以包括弹簧，特别是螺旋弹簧。通过这种弹簧元件，施加在滑架上的由载物台或另一显微镜部件重力产生的作用力被有效地减小了。因而通过这种方式可以实现，在载物台作为显微镜部件的情况下，物体不再并非所愿地从聚焦位置移动掉。这一点尤其适用于这种具有直齿传动的调节装置。根据显微镜部件的重力大小，这种弹簧元件在此可以经过适当地选择，使得其弹簧力抵消或者至少在很大程度上抵消显微镜部件的重力。也可行的是，设置多个尺寸较小的弹簧元件，它们的弹簧力叠加成一个总弹簧力，这个总弹簧力抵消了显微镜部件的重力。于是在传动机构中仍然存在的摩擦力足以将显微镜部件保持在适当位置。通过在调节装置中，特别是也在滑架内部设置至少一个弹簧元件，还能实现紧凑的且简单的结构形式。
尽管传统的调节装置能实现将目标只在或者至少基本上在朝向或者逆着重力方向上调节，例如载物台或其它显微镜部件，然而，即使调节装置对于一种移动或移动方向只有一个分量(在向量分解的意义上)朝向或逆着重力方向，本发明提出的调节装置已经能够实现所希望的效果(移动、聚焦并保持位置不变)。
由这种弹簧元件实现的另一优点是，消耗明显小的力就能调节显微镜部件。这尤其是在例如采用电动机作为用来操纵传动机构的自动操纵机构时也是有利的，因为这种电动机由此能够被设计成施加较小的力，因而可以把尺寸设计得相当小。
优选地，至少一个弹簧元件，特别是参照由其施加或提供的力的方向，在重力方向上设置在调节装置中。因而可以例如沿着重力方向设置螺旋弹簧。通过这种方式，一方面可以特别节省空间地将弹簧元件设置在调节装置中，另一方面可以利用弹簧元件特别好地对滑架施加力。
有利的是，至少一个弹簧元件经过适当布置，从而通过作用到滑架上的压应力来逆着重力方向施加力。替代地或附加地，至少一个弹簧元件可以经过适当布置，从而通过作用到滑架上的拉应力来逆着重力方向施加力。在总共只有一个弹簧元件时，只考虑压应力或拉应力，而在两个或多个弹簧元件的情况下则可以存在两种方案。根据在调节装置中的具体布置，且根据显微镜部件的重量，在此可以采用所述一个方案或另一个方案或它们的组合。
有利地，至少一个弹簧元件可更换地布置在调节装置中。通过这种方式可以使得调节装置应用于不同重量的各种显微镜部件，因为可以简单地通过更换弹簧元件来实现调整。
优选地，调节装置经过构造，从而能够在其中设置至少两个弹簧元件，特别是至少两个不同的弹簧元件，使得可借助每个弹簧元件逆着重力方向对滑架施加力。此外，特别优选的是，至少两个弹簧元件，特别是至少两个不同的弹簧元件尤其可更换地相应地布置在调节装置中。这样就能实现更精确地与借助于调节装置而移动的显微镜部件的不同重量相匹配。能够想到的匹配方法如采用具有不同弹性常数和/或不同长度的弹簧元件或弹簧，在此也能够想到的另一种匹配方法是，把两个不同的弹簧元件放入到调节装置中，但其中只有一个弹簧元件进行连接，从而由此对滑架施加力。于是，当更换显微镜部件时，特别是针对在调节装置上的固定，也可以对施加力的弹簧元件连接进行更换。
有利的是，调节装置可以具有可手动操纵的操纵机构，借助该操纵机构能够操纵用于移动滑架的传动机构。为此，操纵机构可以具有例如圆形的手轮，该手轮可以用手转动。通过根据本发明设置的至少一个弹簧元件，明显地便利了这种手动操纵。
同样有利的是，当调节装置具有自动操纵机构时，借此可以操纵用于自动地移动滑架的传动机构。如已述，这种操纵机构特别是这种电动机可以被设计成相应地小的施加力，因为所设置的至少一个弹簧元件有利于移动滑架。
为完整起见需要说明，同时既可以设置可手动操纵的操纵机构，又可以设置用于自动操纵的操纵机构。
优选地分别使得至少一个弹簧元件的一端固定在滑架上，且这个弹簧元件的另一端固定在引导件上。这能实现通过弹簧元件在滑架与引导件之间进行特别好的力传递。
本发明的主题还包括一种具有本发明的调节装置的显微镜。显微镜部件在此尤其是指载物台，该载物台设置在滑架上。对此需要说明，载物台可以是与滑架连接的单独的构件，但也可以与滑架一体地构造。引导件在此可以固定地安置在显微镜上，但可选地可以与显微镜一体地构造。这种显微镜于是例如可以用于检查晶圆、半导体掩模或lcd组件。
为避免重复，有关本发明的显微镜的优点和其它设计，参见针对调节装置所做的上述说明。
本发明的主题还包括一种用于在显微镜中利用调节装置朝向或逆着重力方向调节显微镜部件(比如载物台)的方法，其中，显微镜部件设置在滑架上，该滑架设置在引导件中并利用传动机构移动。作为调节装置，在此尤其考虑本发明的调节装置。滑架逆着重力方向的移动在此得到设置在调节装置中的弹簧元件的支持，该弹簧元件逆着重力方向对滑架施加力。反之，滑架朝向重力方向的移动被至少一个弹簧元件所抑制。
为避免重复，有关本发明的方法的优点和其它设计，参见针对调节装置所做的上述说明。
本发明的其它优点和设计可由说明书和附图得到。
不言而喻，在不偏离本发明的范畴情况下，前述特征和下面待介绍的特征不仅可以按照分别给出的组合予以采用，而且可以按照其它组合采用或者单独采用。
附图说明
本发明借助实施例在附图中被示出，下面参照附图对其予以介绍。
图1以立体图示出了本发明的调节装置的优选实施方式；
图2以剖视图示出了图1的调节装置；
图3以另一剖视图示出了图1的调节装置；
图4示出了本发明的带有调节装置的显微镜的优选实施方式；
图5示出了本发明的带有调节装置的显微镜的另一优选实施方式。
具体实施方式
在图1～3中以不同的视图示意性地示出本发明的调节装置100的优选实施方式。下面统一地参照图1～3详述该调节装置100。
调节装置100具有引导件110，滑架120可以在该引导件中被引导。引导件110例如可以借助合适的固定件安置在显微镜上，特别是安置在显微镜座架上，这在稍后还将予以详述。
滑架120还具有固定区段121，其形式在此为台式支架。在该固定区段上可以安置用于显微镜的载物台，同样在稍后还将予以详述。然后可以将物体或样本放置在该载物台上，用来借助显微镜予以检查。
另外，调节装置100具有传动机构130，该传动机构如特别是在图1中可看到。而在图3中可看到各个齿轮131和132，这些齿轮是传动机构130的一部分。利用这里所示的传动机构130，提供了一种具有直齿传动的调节装置100。
此外设置了操纵机构140，其在此具有用于手动操纵的圆形手轮。经由轴141，可以通过操纵机构140作用到传动机构130上，使得滑架120在引导件110中朝向和逆着如图2中所示的重力方向z移动。
在调节装置100中，在此特别是在滑架120内部，现在设置了两个弹簧元件150和151，其形式在此为螺旋弹簧。如图2和3中所示，一方面，两个弹簧元件150和151是不同的特别是在其长度及其弹性常数方面各不相同，另一方面，每个弹簧元件都分别利用一端固定在或可固定在滑架120上，而利用另一端固定在或可固定在引导件110上。
在图2和3中，这里分别示出了固定销或螺钉155或156的端部之一。弹簧元件可以利用固定销155固定在滑架120上，并利用螺钉156固定在引导件110上，这尤其在图3中可明显看到。不言而喻，为了固定弹簧元件150或151，也可以采用其它类型的固定件。
通过这里所示的弹簧元件的利用，由此可以将如图2中所示的力f逆着重力方向z施加到滑架120上。为完整起见，对此还需说明，调节装置100可以沿这里所示的方向安装在显微镜中，这特别是也可在图4中看到。
在此也能够想到的是，只采用一个弹簧元件，同样，弹簧元件150和151例如经由在滑架120上开设的开口122能够更换。同样也可以采用多于两个，特别是三个或四个弹簧元件。此外能够想到的是，虽然在调节装置100中设置了两个弹簧元件，但其中只有一个弹簧元件固定在滑架120和/或引导件110上，从而逆着重力方向对滑架120施加力。根据作用到滑架120上的载物台的重量，可以相应地固定一个或另一个弹簧元件。于是对此无需完全地更换这些弹簧元件。
在图4中，现在示出了本发明的显微镜200的优选实施方式，其带有如参照图1～3已详述过的调节装置100。该显微镜200具有座架210，在该座架上例如可以设置一个目镜220(或者也可以设置两个目镜)和物镜240。
另外，现在把已详述过的调节装置100设置在座架210上或者集成在座架210中。为此可以将已提到的引导件110固定在座架210上。在滑架120或固定区段121上可以固定载物台230。放置在该载物台230上的物体或样本于是可以置于物镜240之下，以便检查它。
此外，调节装置100适当地安置在座架210上，从而能轻易地够到用于手动操纵的操纵机构140，如在该图中可见。在操纵机构140的操纵下，滑架120进而还有载物台230可以朝向重力方向z和逆着重力方向z移动，也就是说，它能够下降和上升。
通过这种方式，可以对位于载物台230上的物体聚焦。通过在调节装置100中的如已在前面详述过的弹簧元件，现在不仅明显地简化了滑架或载物台的移动，而且防止了滑架或载物台自动地因其重力而下降，这种下降会导致物体的散焦。载物台的重量越大，这种情况就越明显。
在图5中示出了本发明的带有调节装置100’的显微镜200’的另一优选实施方式。显微镜200’的结构与参照图4详述过的显微镜200相同。而代替用于手动操纵的操纵机构，调节装置100’具有用于自动地操纵传动机构的操纵机构140’。
这里以电动机的形式存在的操纵机构140’与轴141’联接。也像比如针对调节装置100介绍过的轴141一样，轴141’也与传动机构联接。至于其他，调节装置100’等同于调节装置100，对此也参见那里的说明。
通过弹簧元件将力逆着重力方向z施加到滑架120上，进而施加到载物台230上，由此可以把电动机140’的尺寸设计得相当小，或者针对施加力小的情况进行设计。