Brevet FR2137756A1 — publié le 19721229

L'invention concerne un dispositif pour la mise en oeuvre automatique du principe d'éclairage de Kî5hler dans des micros-•• copes, notamment daïis des microscopes à éclairage par transmission, avec un dispositif de changement d'objectif et un système d'éclai-5 rage réglable relié à ce dispositif de changement d'objectif. Pour la formation d'une image qui reproduit les détails d'un objet à examiner d'une manière contrastée, il est, en particulier nécessaire de prévoir un éclairage adéquat de l'objet, par lequel le champ de vision saisi par l'objectif utilisé dans le cas 10 donné est éclairé complètement et aussi uniformément, et ceci avec une ouverture qui peut encore juste être reçue par l'objectif. En microscopie par transparence, cet éclairage est réalisé de la manière la plus simple au moyen d'un collecteur et d'un condenseur, le collecteur aussi bien que le condenseur ayant cependant une dis-15 tance focale fixe.. Or, à chaque changement d'objectif, le champ de vision à éclairer, de même que l'ouverture nécessaire changent. Par conséquent, le collecteur et le condenseur sont conçus pour le plus grand champ de vision pouvant se présenter dans les différents cas et pour la plus grande ouverture. Selon les cas, et si toute l'ou-20 verture n'est pas nécessaire, le diaphragme de champ ou le diaphrag me-iris est fermé, respectivement réglé, de manière à éviter une altération de l'image microscopique par diffusion, et par suite, une réduction du contraste de l'image. Cet agencement présente un inconvénient en ce sens que 25 le pouvoir de transmission de lumière maximum du système d'éclairage ne peut jamais être utilisé entièrement. En effet, il s'agit ou bien d'éclairer un grand champ avec line petite ouverture, ou alors un petit champ avec unegrande ouverture. On a donc essayé de pallier cet inconvénient au moyen de 30 systèmes d'éclairage à distance focale variable, de manière à pouvoir effectuer une variation continue du champ et de l'ouverture. Bien qu'il soit possible, avec un tel système, d'adapter le champ et l'ouverture à chaque objectif en utilisant l'ensemble du pouvoir de transmission de lumière, il est assez difficile de réaliser 35 le réglage exact dans chaque cas, du fait que l'adaptation du champ et de l'ouverture à l'objectif donné doit être effectuée manuellement, dans chaque cas, après le changement d'objectif. Cette adaptation manuelle présente également l'inconvénient d'exiger, d'une part, beaucoup de temps, et de dépendre, d'autre part, aussi dans 40 sa précision et dans le soin apporté au réglage dans une grande me 72 16780 2. 2137 7 56 sure de l'attention et de la compétence de l'utilisateur. Cet inconvénient devient encore plus apparent lorsqu'il s'agit d'effectuer des observations comparatives, c'est-à-dire lorsqu'on désire reproduire, d'une façon exacte et tout à fait conforme, une adap-5 tation du champ et de l'ouverture à un objectif donné, une fois effectuée, après un changement, par exemple tel qu'il résulte d'un changement d'objectif. La présente invention a pour but d'éliminer les susdits inconvénients et défauts des dispositifs connus et de créer une 10 possibilité de réaliser dans ces microscopes, en particulier dans des microscopes à éclairage par transparence, un éclairage irréprochable, avec utilisation de la totalité du pouvoir de transmission de lumière disponible, et de garantir une reproduction exacte de 1'éclairage. 15 Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que le système d'éclairage réglable est relié au dispositif de changement d'objectif par l'intermédiaire d'un dispositif de commande du réglage pouvant être actionné par des organes détectables qui sont disposés sur le dispositif de changement d'objectif et/ou sur les 20 objectifs et qui distinguent les objectifs les uns des autres lorsque ceux-ci se trouvent dans leur position de travail. La détection des organes peut se faire par voie mécanique optique ou électrique. Dans une forme de réalisation avantageuse, on prévoit, d'autre part, que les organes sont constitués pa.- des 25 cames, bagues ou similaire pouvant être échangés ou modifiés, La solution selon l'invention permet non seulement de réduire le nombre d'opérations de travail à effectuer dans un ordre de succession donné, pour le réglage de l'éclairage, à une opération de travail unique, mais aussi d'éviter les nombreuses pessibi» 30 lités d'erreurs produites principalement par un réglage non approprié ou imparfait par l'utilisateur. De plus, il en résulte également, à part une économie de temps non négligeable, une conformité absolue pour chaque objectif individuel lors d'une répétition du réglage de 1'éclairement, ce qui permet à l'utilisateur du micros-35 cope de se concentrer entièrement sur l'observation d'tsi objet sans qu'il soit sollicité au-delà d'un minimum par les exigences techniques d'un microscope. Lors du changement d'un objectif utilisé, on produit \ii>-si automatiquement -un mouvement relatif des différents groupes de 40 lentilles formant le système optique à distance focale variable. Le 72 16780 2137756 cas échéant, la position finale exacte du système optique peut être enregistrée et indiquée par voie optique ou acoustique. Selon une autre forme d'exécution de l'invention, on prévoit des moyens optiques pour la détection et/ou la transmission, 5 respectivement la commande, et un actionnement sans contact mécanique du dispositif de commande, conformément à la position donnée du dispositif de changement d'objectif, respectivement de l'objectif. Ceci présente l'avantage qu'il suffit -du fait que les 10 dimensions des pièces à détecter ne dépassent pas une certaine va-leur- d'utiliser les plus petites unités de construction de cellules photosensibles, et que la disposition dans l'espace de ces moyens optiques peut également être choisie dans l'espace libre des parties à détecter de façon qu'ils soient protégés dans une large 15 mesure d'un endommagement respectivement d'une perturbation de leur fonctionnement, par exemple par de la lumière diffusée ou parasite. Une autre forme d'exécution prévoit que des marques, disques à cames, bagues ou similaires, variables, respectivement é-changeables, sont disposés sur le dispositif de changement d'objec-20 tif, respectivement sur les objectifs, et qu'au moins un moyen d'exploration, de transmission ou de commande agissant par voie mécanique et/ou électrique, par exemple un levier, un disque de forme spéciale, vin bloc de contact ou similaire, est disposé sur le pied du microscope, ainsi qu'au moins un organe intermédiaire pour le 25 déplacement d'au moins un groupe de lentilles. Il est également à considérer comme un avantage que lors d'un changement fréquent des objectifs et/ou du dispositif de changement d'objectif, la référence, nécessaire dans chaque cas, au moyen de détection, de transmission ou de commande, se fait d'une 30 manière simple et sûre au moyen d'un échange, respectivement d'une modification des disques à cames, bagues ou similaires correspondants, sans qu'il soit nécessaire de modifier le réglage ou de faire un nouveau réglage des autres moyens de détection. D'autres caractères et avantages du dispositif selon 35 l'invention résultent de la description suivante qui se réfère aux dessins ci-joints. Dans cette description, l'exécution de certaines unités de construction optiques et/ou électriques, par exemple cellules photosensibles, dispositifs de réglage, récepteurs ou similaires, est considérée comme ne faisant pas partie de l'invention 40 du irait quSr dë nombrfeuéôs formes dé- réalisation peuvent- être: envi 72 16780 2137756 sagées, et ils ne sont décrits ou expliqués que dans la mesure où cela est nécessaire pour rendre l'idée inventive plus claire. Dans ces dessins, qui représentent, schématiquement et à titre non limitatif, quelques exemples d'exécution 5 La figure 1 est une vue latérale d'un microscope muni du dispositif selon l'invention. Les figures 2a, b sont également une vue latérale d'un microscope, muni d'une variante du dispositif selon l'invention, et, à une échelle agrandie, et une vue d'un dispositif de change-10 ment d'objectif, respectivement. La figure 3 montre une autre possibilité d'exécution de l'invention avec des moyens de détection, respectivement de commande, mécaniques. La figure 4 montre, à une échelle agrandie, un disque 15 destiné à être fixé sur le dispositif de changement d'objectif, ce disque présentant des parties saillantes et creuses de formes différentes . La figure 5 montre enfin la réalisation de l'invention sur un microscope du type renversé, illustrant clairement le fait 20 que l'invention n'est pas liée à un principe de construction déterminée . L'appareil représenté à la figure 1 constitue ton appareil à éclairement par transmission avec un dispositif d'éclairage à distance focale réglable de façon continue, avec un système de 25 transmission entre le dispositif de changement d'objectif et le groupe de lentilles mobiles, qui présente, pour la détection, la transmission, respectivement la commande de ce groupe de lentilles, un dispositif agissant principalement par voie optique, c'est-à-dire sans contact mécanique, en ce qui concerne le dispositif de change-30 ment d'objectif. Le faisceau d'éclairage issu de la lampe 1, passe à travers des éléments optiques non représentés, à travers le système à distance focale variable 2, dans lequel les différents groupes de lentilles peuvent être déplacés, respectivement réglés les uns par rapport aux autres au moyen d'éléments de guidage 3 et 3' 35 et peuvent également être fixés au moyen d'un élément de serrage 4, pour être déplacés par rapport à la lampe 1 comme groupe entier de lentilles. Le faisceau d'éclairage passe ensuite à travers d'autres lentilles et diaphragmes non représentés, en partie fixes, et tombe par l'intermédiaire du miroir 5, en traversant le condenseur 40 6, sur l'objet 7, qui est placé sur la platine 8. Le faisceau d'ob 72 16780 5. 2137756 servation passe, à partir de l'objet 7, dans l'objectif 9 se trouvant en position de travail, dans le prisme de déviation 10 et dans l'oculaire 11. Les objectifs sont disposés sur un dispositif de changement d'objectif 12 qui présente, sur son côté extérieur, par 5 exemple sur le diamètre extérieur du disque annulaire 13, des marques, des rainures ou des cames 14, matées de façon différente ou ayant des propriétés de réflexion différentes. Ces marques, respectivement rainures 14, sont éclairées par me lampe 15 et renvoient les rayons incidents, selon leur pouvoir de réflexion, sur un ré-10 cepteur 16 qui possède une multitude de cellules photosensibles 17. Selon les marques ou le nombre de marques du dispositif de changement d'objectif qui renvoient les rayons de la lampe 15, ou selon les différences en intensité des différents rayons réfléchis, un nombre différent de cellules du récepteur 16 ou des cellules dispo-15 sées à des endroits différents dans le récepteur 16, recevront la lumière réfléchie et transmettront cette information à un dispositif d'évaluation 18. Lors d'un changement d'objectif, le dispositif de changement d'objectif 12 tourne, ce qui place les marques, rainures 14 20 ou similaires, correspondants à l'objectif donné, dans la région d'éclairage de la lampe 15, où ils reçoivent le faisceau lumineux et le réfléchissent d'une manière bien définie, caractéristique pour l'objectif placé en ce moment dans la position de travail. Dans le récepteur 16, certaines cellules 17 reçoivent cette lumiè-25 re réfléchie et transmettent l'information de cette réception au dispositif d'évaluation 18 ; à partir de ce dernier, l'information est transmise à vin convertisseur 19, qui fournit une valeur de référence correspondant à cette information. Sur le potentiomètre 20, on prélève une valeur effective 30 au moyen d'un curseur 22 se déplaçant avec un bras de support 21 qui porte le groupe de lentilles 2 se trouvant dans une position correspondante, et l'on compare cette valeur effective avec la valeur de référence, fournie par le convertisseur 19, dans le dispositif de réglage 23. Dès qu'une différence entre les valeurs de ré-35 férence et effective est constatée, le dispositif de réglage 23 met le moteur 24 en marche, ce moteur étant agencé pour tourner dans l'une ou l'autre des deux directions. Le moteur est relié, par 1'intermédiaire d'un engrenage 25, à une broche filetée 26 et produit, selon son sens de rotation, le déplacement du bras de sup-40 port 21 et, par conséquent, également le déplacement de lentilles 72 16780 2137756 du groupe de lentilles 2 en même temps que celui du curseur 22, et ceci jusqu'au moment, où la valeur effective détectée est égale à la valeur de référence prédéterminée. Dès que la valeur effective correspond à la valeur de référence prédéterminée, la position dé-5 finitive exacte d'au moins un groupe de lentilles formant le système optique à distance focale variable, est déterminée, et le réglage optimal de l'éclairage pour l'objectif utilisé est réalisé. Une autre forme d'exécution de l'invention est représentée dans les figures 2a, b dans lesquelles le dispositif de change-10 ment d'objectif 12 ainsi que les moyens de détection, de transmission et de commande sont disposés dans un même circuit électrique de commutation agencé pour une régulation de correspondance servant à la commande d'un dispositif d'entraînement à moteur électrique. Dans la région centrale du dispositif de changement d'objectif 12 15 monté sur le support 27, plusieurs résistances 28 sont disposées de façon stationnaire, de même qu'un curseur 29, qui est relié au dispositif de changement d'objectif 12 et tourne avec celui-ci. A chaque changement d'objectif, résultant du mouvement rotatif du dispositif de changement d'objectif 12, le curseur 29 tourne avec 20 ce dispositif et vient en contact avec une résistance 28 qui correspond à l'objectif en position de travail, faisant ainsi apparaître une tension modifiée, constituant la valeur de référence, qui est transmise à l'organe de réglage 30. En même temps, le curseur 31, relié au groupe de lentilles 2, est en contact avec le pcten-25 tiomètre 32 et fournit à l'organe de réglage 30 une tension caractéristique représentant la valeur effective. Lorsqu'une ai f i nc La figure 2a montre, en outre, une roue à main 33, munie d'une échelle ou d'une division de mesure 34, au moyen de laquelle on peut déplacer la broche filetée 26 dans son sens longitudinal, d'une valeur qui provoque une séparation du moteur 24. De cette fa-40 çon, il est possible de déplacer manuellement le curseur 31 avec le 72 16780 2137756 groupe de lentilles 2, par 1'intermédiaire du bras de support 21, pour ajuster, respectivement équilibrer le dispositif. Cet agencement présente également l'avantage de permettre l'utilisation du microscope même en cas de panne du moteur, respectivement d'une in-5 terruption dans l'alimentation en courant. Dans la figure 2a, m dispositif d'indication 35 est disposé de telle façon qu'il se trouve dans le champ de vision de l'utilisateur. Ce dispositif d'indication 35 est relié, par l'intermédiaire de conducteurs 36, à l'organe de réglage 39, et sert à indi-10 quer, respectivement à montrer si et quand la position finale exacte du groupe de lentilles 2 correspondant à un objectif donné est atteinte. Ce dispositif d'indication 35 comporte, dans la forme d'exécution donnée à titre d'exemple, de petites lampes 37 et 39 qui peuvent se distinguer par des couleurs, des formes ou une inten 15 sité lumineuse différentes. L'indication peut se faire par exemple de telle façon que, tant que la position finale exacte n'est pas atteinte, une seule lampe brûle continuellement et qu'une fois la position finale exacte atteinte, les deux lampes brûlent ou s'éteignent. Les deux lampes peuvent également être d'abord allumées al-20 ternativement pour s'éteindre toutes les deux dans la position finale, ou encore brûler toutes les deux continuellement. Un dispositif de prélèvement 37', relié à des conducteurs de dérivation 37' est également prévu pour permettre la transmission à distance de l'indication de la position finale exacte, par exemple sur un écran 25 lumineux additionnel, un projecteur ou un écran de télévision repro duisant l'image microscopique. La transmission à distance de cette indication peut être effectuée seule et uniquement par l'intermédiaire des conducteurs 36 et 36', et, dans ce cas, les conducteurs 36 sont déconnectés au 3° moyen d'un interrupteur 38 du dispositif d'indication 35 ; ou alors elle peut être effectuée simultanément et additionnellement, de sor te qu'aussi bien l'utilisateur du microscope lui-même qu'un observateur d'un écran ou similaire connecté au microscope peuvent surveiller l'indication correspondante. 35 II est évident qu'on peut également indiquer le réglage exact par voie acoustique et la rendre également transmissible à distance, ce qui nécessiterait, par exemple, uniquement le remplacement du dispositif d'indication optique 35 par un dispositif produisant des sons de ronflement différents. 40 une autre forme d'exécution pratique de l'invention est 72 16780 8' 2137756 représentée dans les figures 3 et 4, dans lesquelles les surfaces de palpage 39, réalisées sous forme de cames ou de courbes, sont prévues directement sur le dispositif de changement d'objectif 12, ou dans lesquelles existe la possibilité illustrée dans la figure 5 4, à une échelle agrandie, de monter sur le dispositif de changement d'objectif 12, des disques ou bagues 40 interchangeables additionnelles, qui présentent différentes surfaces de palpage 39, réalisées comme surfaces de montée ou d'arrêt. Ces surfaces de palpage 39 sont explorées au moyen d'un dispositif de palpage 42, logé 10 dans un support de manière déplaçable dans son sens longitudinal et muni de moyens 4l réduisant le frottement, tel que patins, rouleaux, billes ou similaires. Les mouvements longitudinaux du dispositif de palpage 42, qui résultent du palpage, sont transmis, par l'intermédiaire d'un levier 45 monté sur un pivot 44 et présentant 15 par exemple plusieurs bras, au groupe de lentilles 2, respectivement déplacent ce groupe comme précédemment jusque dans la position finale exacte correspondant à l'objectif utilisé. Pour réaliser une application précise et sans jeu de ce système, on se sert d'un moyen de traction ou de pression, qui dans le présent cas, a la forme 20 d'un ressort de traction 46. La figure 5 montre enfin la réalisation de l'invention sur un microscope d'une construction renversée. Le faisceau d'éclairage émanant de la lampe 1 passe, par l'intermédiaire d'éléments optiques non représentés, à travers le groupe de lentilles régla-25 bles 2 et le condenseur 6, pour tomber sur l'objet 7 qui repose é-galement sur une platine 8. Le faisceau d'observation passe de l'objet 7, à travers un objectif 47 en position de travail et à travers les prismes de déviation, respectivement d'inversion 50, 51 et 52, dans l'oculaire 53. Les objectifs 47* 48 et 49, ainsi que d'autres 30 non représentés sont disposés sur un dispositif de changement d'objectif 12 et sont caractérisés de manière à se distinguer l'un de l'autre par des bagues 53' qui sont échangeables, respectivement démontables. Les bagues 53' sont, ou bien fabriquées en matières à propriétés réfléchissantes différentes, ou présentent des surfaces 35 à propriétés de réflexion différentes, et sont éclairées par la lampe 15. Etant donné les propriétés de réflexion différentes de ces bagues, le récepteur 16 avec les cellules photosensibles 17 reçoit également des parties différentes, distinctives, de lumière réfléchie pour chaque objectif. A chaque changement d'objectif, les opé-40 rations se répètent de la manière décrite en relation avec la figu- 72 16780 9. 2137756 re 1. L'invention n'est évidemment pas limitée aux différentes parties représentées et décrites, mais peut également s'appliquer, quant à son principe, à des microscopes à éclairement par réflexion, 5 de nombreuses autres variantes pouvant être réalisées dans le cadre de la présente invention sans s'écarter de l'idée de base de celle-ci. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire 10 susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. 72 16780 io- 2137756 REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour la mise en oeuvre automatique du principe d'éclairage de Ktthler dans des microscopes, notamment dans &ôs microscopes à éclairage par transmission, avec ion dispositif de 5 changement d'objectif et un système d'éclairage réglable relié à ce dispositif de changement d'objectif, caractérisé en ce que le système d'éclairage réglable est relié au dispositif de changement d'objectif par l'intermédiaire d'un dispositif de commande du réglage pouvant être actionné par des organes détectables qui sont 10 disposés sur le dispositif de changement d'objectif et/ou sur les objectifs et qui distinguent les objectifs les uns des autres lorsque ceux-ci se trouvent dans leur position de travail. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits organes peuvent être détectés par voie mécanique, 15 optique ou électrique. 3 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits organes sont des cames, des bagues ou similaires pouvant être échangées ou modifiées. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 20 1 à 3, caractérisé en ce que des moyens optiques sont prévus pour la détection et/ou la transmission et la commande, et en ce que la commande du réglage est effectuée sans contact mécanique conformément à la position de travail donnée du dispositif de changeant d'objectif, et par conséquent, de l'objectif. 25 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que des moyens mécaniques, par exemple des leviers, des disques de forme spéciale, des blocs de contact ou similaires, disposés sur le pied du microscope, sont prévus pour la détection et/ou la transmission et la commande, et que l'atteinte 30 de la position finale du système d'éclairage est enregistrée et indiquée au moyen d'éléments d'indication, à savoir marques, champs lumineux ou similaires ou est présentée de manière à pouvoir être transmise à distance. 35 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que des résistances ou des éléments à contact sont disposés dans un circuit de commutation électrique agencé pour une régulation de correspondance et que des éléments à contact ou des résistances sont disposés sur le dispositif de changement d'objectif, de manière qu'une tension ayant une valeur de référen-40 ce correspondeà chaque objectif lorsqu'une tension électrique est 72 16780 2137756 appliquée à ces résistances, et en ce qu'un curseur d'un potentiomètre, déplacé par les lentilles du système d'éclairage à régler, fournit une valeur de tension effective, la différence par rapport à la valeur de la tension de référence étant appliquée par l'inter-5 médiaire d'un comparateur comme tension de différence au dispositif de commande à moteur électrique pour le déplacement d'au moins un groupe de lentilles. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'un deuxième dispositif de commande de 10 réglage agissant sur les groupes de lentilles du système d'éclairage est prévu en plus du dispositif de commande du réglage, ce deuxième dispositif de commande pouvant être actionné manuellement et étant relié par l'intermédiaire d'un embrayage séparable au dispositif de commande de réglage.