Brevet FR2524156A1 — publié le 19830930

La présente invention concerne un objectif à fond noir à lumière réfléchie destiné à être fixé à un revolver porte-objectifs de microscope. L'invention concerne également un procédé d'adaptation d'un objectif à fond noir à lumière réfléchie à un microscope qui possède un revolver porte-objectifs. Dans les microscopes, les illuminations à fond noir à lumière réfléchie sont obtenues au moyen d'un cône lumineux de telle manière que la lentille frontale de l'objectif ne reçoit pas de lumière réfléchie mais seulement de la lumière diffusée par l'échantillon Cela permet d'examiner des détails très fins de l'échantillon qui apparaît brillant sur fond noir L'illumination peut être effectuée au moyen d'un canal fond noir qui est disposé autour de la lentille frontale de l'objectif, la lumière utilisée pour l'illumina- tion atteignant l'échantillon au moyen d'une lentille annulaire ou d'une surface de miroir annulaire. A des fins de correction, la distance de travail (c'est-à-dire la distance entre la lentille frontale et l'échantillon) est toujours très petite dans le cas d'objectifs à grande ouverture, ce qui signifie que les objectifs doivent être amenés très près de la platine du microscope qui reçoit l'échantillon La surface frontale de la partie externe du canal fond noir, entourant la lentille frontale de l'objectif, se prolonge au-delà de la lentille frontale de l'objectif pour empêcher que l'objectif ne vienne en contact avec l'échantillon Cela est nécessaire du fait que, pour ne pas gêner le faisceau de lumière illuminant, le support de la lentille frontale est très mince et, donc, très fragile. Dans les microscopes ayant un revolver porte-objectifs adapté à recevoir plusieurs objectifs, l'axe de rotation du revolver porte-objectifs fait habituellement un angle par rapport à l'axe de l'objectif Par suite de la rotation du revolver porte-objectifs, l'objectif se déplace le long d'un chemin courbe tout en étant décalé vers le côté par rapport à l'axe de l'objectif, ce qui signifie que les zones d'attaque et de fuite (dans la direction de rotation) de la surface frontale de la partie externe du canal fond noir s'approche de l'échantillon ou de la platine du microscope pendant le mouvement de pivotement Les objectifs à fond noir sont en général construits de telle sorte que, lorsque l'objectif est mis au point, les zones d'attaque et de fuite de la surface frontale de la partie externe peuvent pivoter au voisinage de l'échantillon sans le toucher, même si le jeu est très petit. Quand un intermédiaire de platine est introduit dans la platine du microscope dans un microscope inversé, l'objec- tif, disposé sur le revolver porte-objectifs, ne peut pivoter que si le revolver porte-objectifs est écarté de la platine du microscope Dans le cas également des microscopes droits, il existe occasionnellement ce que l'on appelle des "platines de polissage" dans lesquelles l'échantillon est pressé par la force d'un ressort contre un intermédiaire de platine Les problèmes précités existent également dans le cas de ces microscopes. La nécessité de déplacer l'objectif ou le revolver porte-objectifs, avant de faire tourner le revolver porte- objectifs par rapport à la platine du microscope, rend plus difficile la manipulation du microscope Lorsque l'on utilise un objectif différent, il faut de nouveau mettre au point D'un autre côté il y a un risque considérable que l'utilisateur oublie d'éloigner le revolver, porteobjectifs de la platine du microscope avant de faire tourner ledit revolver ce qui peut entraîner un dommage si la surface frontale de l'objectif ou si la lentille frontale de l'objectif vient en collision avec l'intermédiaire de platine. La présente invention a pour but d'apporter un objectif à fond noir à lumière réfléchie pour microscope qui est moins susceptible d'être endommagé que les objectifs antérieurement connus. Elle a également pour but d'apporter un objectif du type précité qui soit plus commode d'utilisation. Enfin, elle se propose d'apporter un procédé qui permet, de manière simple, d'adapter de tels objectifs sur des microscopes particuliers pour atteindre les buts précités. La présente invention apporte un objectif à fond noir à lumière réfléchie pour microscopes pourvus d'un revolver porte-objectifs, ledit objectif ayant une lentille frontale et un canal fond noir autour de ladite lentille frontale, ledit canal fond noir étant défini par une partie externe qui se prolonge au-delà de la lentille frontale, la surface frontale de la partie externe étant en biseau vers l'arrière et vers l'extérieur par rapport à la lentille frontale pour faciliter la rotation du revolver porte-objectifs par rapport à la platine du microscope. Ainsi, selon l'invention, la surface frontale de l'objectif n'est pas plane mais en biseau vers l'arrière à partir de deux parties linéaires de l'objectif qui se projetent de la distance la plus éloignée vers l'avant, le biseau étant suffisament marqué pour permettre le mouvement de pivotement du revolver porte-objectifs (avec les objec- tifs) par rapport à la platine du microscope ou l'intermé- diaire de platine même si l'objectif est très près de ce dernier Les parties linéaires au moins de la surface frontale peuvent se projeter audelà de la lentille frontale pour la protéger d'un endommagement mécanique. Il est possible, en principe, de biseauter la surface frontale de l'objectif, selon un plan, en direction des deux côtés, qui part des portions linéaires de l'objectif. Cependant, il est particulièrement avantageux de biseauter la surface frontale de la partie externe de l'objectif sous la forme d'une surface cylindrique qui s'étend perpendicu- lairement au plan radial et dont le rayon de courbure est approximativement égal à la distance entre une ligne droite, s'étendant dans le plan radial et interconnectant les parties linéaires de l'objectif et le premier point d'intersection entre l'axe de rotation du revolver porte- objectifs et l'axe de l'objectif. Il serait également possible, en principe, d'équiper, lors de la fabrication, les objectifs à fond noir d'une surface frontale courbe d'une manière spécifique Cependant, cela signifierait que le biseau serait, an général, trop marqué car le biseautage de la surface frontale doit correspondre précisément à la géométrie du microscope pour garantir que le biseau permet au revolver porte-objectifs de tourner de manière satisfaisante avec ses objectifs, tandis que, simultanément, le bord frontal se projette à une distance suffisamment grande de la lentille frontale pour éviter des dommages. L'invention apporte également un procédé permettant d'adapter un objectif à fond noir à lumière réfléchie à un microscope ayant un revolver porteobjectifs, qui consiste à prévoir un dispositif dont la structure et les dimensions correspondent à la platine et au revolver porte-objectifs du microscope, à disposer une surface de polissage dans un plan correspondant au plan de l'échantillon du microscope, à monter au moins la partie externe définissant un canal fond noir d'un objectif sur une partie du dispositif correspon- dant au revolver porte-objectifs du microscope, à polir la surface frontale de la partie externe du canal fond noir de l'objectif en faisant tourner vers l'arrière et vers l'avant la partie du dispositif correspondant au revolver porte- objectifs tout en amenant progressivement cette partie plus près de la surface de polissage, et à aligner l'objectif et le revolver porteobjectifs du microscope en le faisant tourner autour de son axe. Si l'on utilise un tel procédé, la courbure du bord frontal de l'objectif est adaptée, précisément et de manière simple, à la géométrie du microscope particulier utilisé. Lorsqu'un objectif est inserré dans le microscope, il est tout au plus nécessaire d'observer la position angulaire correcte entre l'objectif et le revolver porte-objectifs, ce qui peut être facilement obtenu, par exemple, au moyen de marques appropriées ou d'éléments de liaison qui donnent un positionnement correct tel qu'une adaptation à baionnette. L'invention est décrite ci-après en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une représentation fortement schématique d'un revolver porte-objectifs avec un objectif et une platine de microscope, le microscope étant du type inversé, la figure 2 représente, à plus grande échelle, par rapport à la figure 1, et en coupe, la zone du bord frontal de l'objectif et également la platine représentée à la figure 1 et la figure 3 est une vue en perspective de l'objectif selon l'invention. Si l'on se réfère aux dessins, on voit une platine de microscope 2 comprenant un puits 1 adapté à recevoir un échantillon L'objectif 4 du microscope comporte une lentille frontale 3. Le specimen est illuminé au moyen d'un canal fond noir qui renferme une surface 6 soit de lentille annulaire, soit de miroir torique La figure 2 montre une surface 6 de miroir torique prévue sur une partie externe 7 qui définit le canal fond noir. L'objectif 3 est fixé dans la partie externe 7 au moyen d'un support 8. Les objectifs à fond noir à lumière réfléchie antérieu- rement connus ont une surface frontale 9 qui s'étend dans un plan disposé légèrement au-dessus de la lentille frontale 3 pour empêcher que ladite lentille frontale 3 soit endommagée par une entrée en contact avec un échantillon Cela est représenté en pointillés à la figure 2 On comprendra qu'il y a un risque considérable de dommage du fait que le support 8 de la lentille frontale 3 est très mince pour minimiser les interférences avec le passage du faisceau d'illumination par le canal fond noir 5. Si l'on change l'objectif 4 en faisant tourner le revolver porteobjectifs 10 > (voir figure 1), la surface frontale 9 de l'objectif 4 se déplace le long d'une chemin courbe autour du premier point d'intersection 12 entre l'axe de rotation 11 du revolver porte-objectifs 10 et l'axe de l'objectif 13 (représenté schématiquement à la figure 1) En réalité, l'axe de l'objectif 13 s'étend derrière l'axe de rotation Il dans le plan du dessin L'axe de l'objectif 13 est représenté décalé vers la droite à la figure 1 pour amélior er l'illustration. On peut voir, d'après la figure 2, que, dans les objectifs antérieurement connus, les zones des bords 14 et de la surface frontale 9 entreraient en collision avec l'intermédiaire de platine 16 si l'on faisait pivoter 1 'objectif 4 autour du premier point d'intersection 12 En effet, la zone des bords 14 et 15 se déplacerait le long d'une ligne 17 (figure 2). Dans la pratique, on évite une telle collision en augmentant la distance entre l'objectif 4 et la platine du microscope 2 avant de faire tourner le revolver porte- objectifs 10 Il y a cependant un risque considérable que l'utilisateur oublie d'écarter l'objectif de la platine et qu'il s'ensuive un endommagement de l'objectif. En conséquence, selon l'invention, le bord frontal ou la surface 18 de la partie externe 7 de l'objectif 4 est uniformément biseauté vers l'arrière sur les deux côtés à partir des parties linéaires 20 et 21 qui sont définies par une ligne droite 19 et qui s'étendent dans un plan radial passant par l'axe de robation 11 du revolver porte-objectifs et l'axe de l'objectif 13 Tous les points 22, 23 (y compris les points s'étendant le plus loin vers l'arrière) de la surface frontale 18 de la partie externe 7, s'étendent à une distance du premier point d'intersection 12 entre l'axe de rotation 11 du revolver porte-objectifs 10 et l'axe de l'objectif 13, qui est plus petite que, ou égale à, la distance entre le premier point d'intersection 12 et un second point d'intersection 24 entre l'axe de l'objectif 13 et les lignes droites 19 passant par les parties linéaires 20 et 21 de la surface frontale 18 de la partie externe 7. En principe, on peut donner n'importe quel angle au biseau Par exemple la surface frontale 18 peut revêtir la forme de deux surfaces en biseau passant par la ligne droite 19 Dans la forme d'exécution représentée, la surface frontale 18 de la partie externe 7 est formée par une surface cylindrique engendrée qui s'étend perpendi- culairement au plan radial défini par l'axe de rotation Il et par l'axe de l'objectif 13, c'est-à-dire, perpendiculai- rement au plan du dessin dans les figures 2 et 3 Le rayon de courbure de cette surface cylindrique engendrée est approximativement égale à la distance entre la ligne droite 19 passant par les parties linéaires 20 et 21 et le premier point d'intersection 12 entre l'axe de l'objectif 13 et l'axe de rotation Il du revolver porte-objectifs 10 Cette surface cylindrique engendrée est indiquée à la figure 2 par la ligne courbe 25. De manière à permettre à un objectif à fond noir à lumière réfléchie d'être adapté avec précision au microscope particulier considéré, c'est-àdire pour garantir que les tolérances de fabrication soient compensées -et par consé- quent que les positions différentes de l'objectif 4 par rapport au revolver porte-objectifs 10 causées par ces tolérances de fabrication le soient également la surface frontale 18 de l'objectif 4 peut être polie au moyen d'un dispositif qui correspond, quant à sa structure et ses dimensions, à la platine et au revolver porte-objectifs du microscope Par exemple, on peut disposer une surface de polissage dans le plan du dispositif de polissage qui correspond au plan de l'échantillon du microscope, c'est-à- dire approximativement dans le plan de la surface inférieure 26 de l'intermédiaire de platine 16. La surface de polissage peut se présenter sous la forme d'une surface de matériau abrasif convenable ou sous la forme d'une plaque munie d'un agent de polissage. La partie externe 7 est ensuite fixée à la partie du dispositif de polissage qui correspond au revolver porte- objectifs 10 du microscope En faisant pivoter cette partie d'un côté et de l'autre, et en amenant progressivement cette partie plus près de la surface de polissage, la surface frontale 18 de l'objectif 4 ou de la partie 7 du canal fond noir peut être progressivement polie, un rayon de la surface cylindrique engendré qui correspond avec précision et automatiquement à la géométrie du microscope étant ainsi obtenu Comme, durant le procédé de polissage, seule la partie 7 est fixée à la partie correspondant au revolver porte-objectifs 10, il n'y a pas de risque d'endommager la lentille frontale 3 de l'objectif Après le polissage, l'objectif 4 est terminé et fixé au revolver porte-objectifs du microscope Un alignement approprié doit être fait par rotation de l'objectif 4 autour de son axe 3 et, pour ce faire, il peut être prévu des repères sur le revolver porte-objectifs 10 et l'objectif 4. Des essais ont montré que des angles de biseau comparativement plus petits prévus sur la surface frontale 18 de la partie externe 7 suffiraient Par exemple, dans le cas d'un rayon de pivotement du revolver d'environ 150 mm et d'un intermédiaire de platine ayant un jeu d'environ 0,1 mm au dessus de la platine de microscope 2, il suffit que la partie externe 7 soit polie sur moins de 0,1 mm au voisinage des points 22 et 23. En outre, il n'est pas toujours nécessaire, à des fins d'alignement, de faire tourner tout l'objectif 4 autour de -son axe par rapport au revolver porte-objectifs 10 Ainsi, si la partie externe 7 du canal fond noir tourne séparément, il suffit en général de faire tourner la partie 7 autour de l'axe de l'objectif 13 pour aligner le bord frontal 18. REVENDICATIONS 1 Objectif à fond noir à lumière réfléchie pour microscope ayant un revolver porte-objectifs, ledit objectif ayant une lentille frontale et un canal fond noir autour de ladite lentille, ledit canal fond noir étant défini par une partie externe qui se projette au-delà de la lentille frontale, caractérisé en ce que la surface frontale ( 18) de la partie externe est biseautée vers l'arrière et vers l'extérieur par rapport à la lentille frontale ( 3) pour faciliter la rotation du revolver porteobjectifs ( 10) par rapport à la platine de microscope ( 2). 2 Objectif à fond noir et lumière réfléchie, adapté à être fixé à un revolver porte-objectifs d'un microscope, ledit revolver étant monté rotatif autour d'un axe faisant un angle avec l'axe de l'objectif et ledit objectif ayant un canal fond noir autour d'une lentille frontale, défini par une partie externe se projetant au-delà de ladite lentille frontale, caractérisé en ce que la surface frontale ( 18) de la partie externe ( 7) est uniformément biseautée vers l'arrière sur deux côtés ( 22, 23) à partir de deux parties linéaires opposées ( 20, 21) définies par un plan radial passant par l'axe de rotation ( 11) du revolver porte-objec- tifs ( 10), la distance entre la surface frontale ( 18) depuis un premier point d'intersection ( 12) entre l'axe de rotation ( 11) du revolver porte-objectifs ( 10) et l'axe ( 13) de l'objectif ( 3) étant, autour de l'entière circonférance de la surface frontale ( 18) au plus égal à la distance entre le premier point d'intersection ( 12) et un second point d'intersection ( 24) entre l'axe ( 13) de l'objectif ( 3) et des lignes droites ( 19) passant dans le plan radial au travers des portions linéaires ( 20 et 21) de la surface frontale ( 18). 3 Objectif à fond noir et lumière réfléchie selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface frontale ( 18) de la partie externe ( 7) est formée par une surface cylindrique engendrée qui est courbe perpendiculairement au planradial et qui a un rayon de courbure approximativement égal à la distance entre une ligne droite ( 19) s'étendant dans le plan radial et interconnectant les parties linéaires ( 20, 21) de la surface frontale ( 18) et le premier point d'intersection ( 12) entre l'axe ( 13) de l'objectif ( 3) et l'axe de rotation ( 11) du revolver porte-objectifs ( 10). 4 Procédé d'adaptation d'un objectif à fond noir et lumière réfléchie à un microscope ayant un revolver porteobjectifs, caractérisé en ce qu'il consiste à prévoir un dispositif qui correspond quant à sa structure et à ses dimensions à la platine ( 2) et au revolver porte-objectifs ( 10) du microscope, à disposer une surface de polissage dans un plan correspondant au plan de l'échantillon du micros- cope, à monter au moins la partie externe ( 7) définissant un canal fond noir ( 5) d'un objectif ( 3) sur une partie du dispositif correspondant au revolver porte-objectifs ( 10) d'un microscope, à polir la surface frontale ( 18) de la partie extérieure ( 7) du canal fond noir ( 5) de l'objectif ( 3), en faisant tourner dans un sens et dans l'autre la partie du dispositif correspondant au revolver porte-objec- tifs ( 10) tout en faisant progressivement avancer cette partie vers la surface de polissage et à aligner l'objectif ( 3) dans le revolver porteobjectifs ( 10) du microscope en le faisant tourner autour de son axe ( 11).