(57)【要約】      （修正有）【課題】対物レンズとプレパラートとの間の目標空間に液浸媒体の充填レベルを正確に検出できる液浸媒体を供給するための装置、この装置を備えた対物レンズおよび方法を提供する。【解決手段】対物レンズ１０２と共に使用される液浸媒体用の供給装置１００であり、供給装置は、液浸媒体用の収容空間を画定するキャップ１０４を有し、キャップは、プレパラート１０６側を向いた、対物レンズの光学素子に配向されている流出開口部１１２を有し、この流出開口部を通して、対物レンズの光学素子とプレパラートとの間に存在する目標空間に、収容空間に保持された液浸媒体を供給可能であり、供給装置はさらに、キャップに組み込まれかつ供給された液浸媒体の量を検出する電極構造体を備えたセンサを有する。電極構造体は、流出開口部を少なくとも部分的に取り囲みかつ半径方向に流出開口部から遠ざかるように延在する空間的な検出領域を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレパラート（１０６）を顕微鏡視的に結像可能な対物レンズ（１０２）と共に使用される液浸媒体（１２２）用の供給装置（１００）であって、
前記供給装置（１００）は、前記対物レンズ（１０２）に取り外し可能または固定に装着されかつ前記液浸媒体（１２２）用の収容空間（１２８）を画定するキャップ（１０４）を有し、
前記キャップ（１０４）は、前記プレパラート（１０６）側を向いた、前記対物レンズ（１０２）の光学素子（１１４）に配向されている流出開口部（１１２）を有し、前記流出開口部（１１２）を通して、前記対物レンズ（１０２）の前記光学素子（１１４）と前記プレパラート（１０６）との間に存在する目標空間（１３４）に、前記収容空間（１２８）に保持された前記液浸媒体（１２２）を供給可能であり、
前記供給装置（１００）は、さらに、
前記キャップ（１０４）に組み込まれかつ供給された前記液浸媒体（１２２）の量を検出する電極構造体（３０２）を備えたセンサ（３００）を有し、
前記電極構造体（３０２）は、前記流出開口部（１１２）を少なくとも部分的に取り囲みかつ半径方向に前記流出開口部（１１２）から遠ざかるように延在する空間的な検出領域を有する、
供給装置（１００）。
【請求項２】
前記センサ（３００）は、容量式センサまたは抵抗型センサである、
請求項１記載の供給装置（１００）。
【請求項３】
前記キャップ（１０４）は、前記プレパラート（１０６）側を向きかつ前記流出開口部（１１２）が構成されている端面壁（１０８）を有し、前記端面壁（１０８）は、前記目標空間（１３４）から前記収容空間（１２８）を分離し、前記端面壁（１０８）には、前記電極構造体（３０２）が組み込まれている、
請求項１または２記載の供給装置（１００）。
【請求項４】
前記端面壁（１０８）は、一方では前記収容空間（１２８）に対し、他方では前記目標空間（１３４）に対し、前記容量式センサ（３００）の前記電極構造体（３０２）を電気的に分離し、これにより、前記電極構造体（３０２）の前記空間的な検出領域によって、少なくとも前記目標空間（１３４）全体が覆われるようにする、
請求項３記載の供給装置（１００）。
【請求項５】
前記電極構造体（３０２）の前記空間的な検出領域により、前記収容空間（１２８）も覆われる、
請求項４記載の供給装置（１００）。
【請求項６】
前記端面壁（１０８）は、前記収容空間（１２８）に対して前記容量式センサ（３００）の前記電極構造体（３０２）を電気的に分離する第１材料層（３１２）と、前記目標空間（１３４）に対して前記容量式センサ（３００）の前記電極構造体（３０２）を電気的に分離する第２材料層（３１０）と、を有する、
請求項３から５までのいずれか１項記載の供給装置（１００）。
【請求項７】
前記センサ（３００）の前記電極構造体（３０２）は、前記流出開口部（１１２）に存在する液浸媒体（１２２）の量に対して不感である、
請求項１から６までのいずれか１項記載の供給装置（１００）。
【請求項８】
前記センサ（３００）の前記電極構造体（３０２）は、前記流出開口部（１１２）に存在する液浸媒体（１２２）の量を感知する、
請求項１から６までのいずれか１項記載の供給装置（１００）。
【請求項９】
前記電極構造体（３０２）は、インターデジタル構造体として実施されている、
請求項１から８までのいずれか１項記載の供給装置（１００）。
【請求項１０】
前記流出開口部（１１２）は、円形であり、前記電極構造体（３０２）は、前記流出開口部（１１２）に関して回転対称に実施されている、
請求項１から９までのいずれか１項記載の供給装置（１００）。
【請求項１１】
前記電極構造体は、前記流出開口部（１１２）の周囲に分散されておりかつ互いに独立して駆動制御可能な複数の電極対（５１０、５１２）を有する、
請求項１から１０までのいずれか１項記載の供給装置（１００）。
【請求項１２】
前記供給装置（１００）は、前記センサ（３００）用に設けられておりかつ前記キャップ（１０４）に組み込まれている測定ユニット（３１４）を有する、
請求項１から１１までのいずれか１項記載の供給装置（１００）。
【請求項１３】
前記供給装置（１００）は、前記キャップ（１０４）に組み込まれている導体路構造体（８２０）を有し、前記導体路構造体（８２０）は、前記収容空間（１２８）および前記目標空間（１３４）に対して電気的に分離されておりかつ前記液浸媒体（１２２）を抵抗によって加熱するように構成されている、
請求項１から１２までのいずれか１項記載の供給装置（１００）。
【請求項１４】
前記供給装置（１００）は、前記液浸媒体（１２２）の温度を検出する温度センサ（８２０）を有する、
請求項１３記載の供給装置（１００）。
【請求項１５】
前記温度センサは、前記導体路構造体（８２０）によって形成されており、前記導体路構造体（８２０）は、あらかじめ定められた温度依存の電気抵抗を有し、かつ前記収容空間（１２８）に保持されている前記液浸媒体（１２２）の、抵抗による加熱と、前記液浸媒体（１２２）の温度の、抵抗による検出と、を時間的に交互に行うように構成されている、
請求項１４記載の供給装置（１００）。
【請求項１６】
前記導体路構造体（８２０）は、メアンダ状に実施されている、
請求項１３から１５までのいずれか１項記載の供給装置（１００）。
【請求項１７】
前記流出開口部（１１２）を画定する、前記端面壁（１０８）の縁部（１３０）と、前記対物レンズ（１０２）の前記光学素子（１１４）と、が、間隙（１３２）を形成し、前記間隙（１３２）を通して前記液浸媒体（１２２）が前記目標空間（１３４）に流出する、
請求項２から１６までのいずれか１項記載の供給装置（１００）。
【請求項１８】
前記端面壁（１０８）は、前記流出開口部（１１２）に向かって実質的に円錐形に延びている、
請求項２から１７までのいずれか１項記載の供給装置（１００）。
【請求項１９】
前記キャップ（１０４）は、前記端面壁（１０８）に続く実質的に円筒状壁（１１０）を有し、前記円筒状壁（１１０）は、前記端面壁（１０８）と共に前記液浸媒体（１２２）用の前記収容空間（１２８）を画定する、
請求項２から１８までのいずれか１項記載の供給装置（１００）。
【請求項２０】
前記供給装置（１００）は、少なくとも１つのホース（１２８）を介して前記キャップ（１０４）の前記収容空間（１２８）に接続されておりかつ前記収容空間（１２８）に前記液浸媒体（１２２）を汲み上げるように構成されているポンプシステム（１２４）を有する、
請求項１から１９までのいずれか１項記載の供給装置（１００）。
【請求項２１】
前記供給装置（１００）は、前記センサ（３００）によって供給される検出信号に依存して、前記収容空間（１２８）に前記液浸媒体（１２２）を汲み上げるように構成されている、開ループ制御／閉ループ制御ユニット（１２０２）を有する、
請求項２０記載の供給装置（１００）。
【請求項２２】
請求項２１記載の供給装置（１００）を使用して液浸媒体（１２２）を供給する方法であって、
前記ポンプシステム（１２４）を用いて前記収容空間（１２８）に前記液浸媒体（１２２）を汲み上げ、同時に前記センサ（３００）を用いて、供給された前記液浸媒体（１２２）の量に対応する検出信号を形成し、前記検出信号に基づいて、前記液浸媒体（１２２）の目標量（Ｃｔａｒｇｅｔ）を調整するために前記ポンプシステム（１２４）を制御する、
方法。
【請求項２３】
一定の汲み上げ速度で前記収容空間（１２８）に前記液浸媒体（１２２）を汲み上げる、
請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
前記目標量（Ｃｔａｒｇｅｔ）を確定するために、まず前記液浸媒体（１２２）が前記キャップ（１０４）の前記流出開口部（１１２）に到達する量を基準量（Ｃｒｅｆ）として検出し、次に前記基準量（Ｃｒｅｆ）に基づいて前記目標量（Ｃｔａｒｇｅｔ）を特定する、
請求項２２または２３記載の方法。
【請求項２５】
閉制御ループ方式で前記目標量（Ｃｔａｒｇｅｔ）を一定に維持する、
請求項２２から２４のいずれか１項記載の方法。
【請求項２６】
前記目標量を中心として、あらかじめ設定した許容範囲内において、かつ／または、あらかじめ設定した動作状態が存在する場合に、供給される液浸媒体（１２２）の前記量の閉ループ制御を停止する、
請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
請求項１から２１までのいずれか１項記載の供給装置（１００）を備えた対物レンズ（１０２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレパラートを顕微鏡視的に結像可能な対物レンズと共に使用される液浸媒体用の供給装置に関する。さらに本発明は、供給装置を使用して液浸媒体を供給する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光顕微鏡では、開口数を増大させるために、対物レンズと、検査対象のプレパラートとの間に、空気よりも著しく屈折率が大きい液浸媒体を導入することが多い。このような液浸媒体は、望ましくない光屈折を回避するかまたは少なくとも減少させるという機能を有し、この光屈折は、検査対象のプレパラートの部分であるカバーガラスから空気への移行部において発生し、かつ対物レンズの光軸から遠ざかる方向を向いている。
【０００３】
以下で目標空間と称される、プレパラートと対物レンズのフロントレンズとの間の領域に液浸媒体を導入するために、従来技術からは、いわゆる液浸キャップと共に機能する供給装置が公知である。このような液浸キャップは、取り外し可能または固定に対物レンズに装着されておりかつ例えばポンプによって液浸媒体が圧送される収容空間を定めている。液浸キャップは、対物レンズのフロントレンズに配向された流出開口部を有しており、この流出開口部を通って、収容空間内にある液浸媒体が、対物レンズのフロントレンズとプレパラートとの間の目標空間に供給される。
【０００４】
上記のタイプの供給装置の例が、刊行物独国特許出願公開第１０２００６０４２４９９号明細書に記載されている。この供給装置は、対物レンズにおける液浸媒体量を測定させるセンサを備えた液浸キャップを有する。このセンサは、フォトセル、伝導率センサまたは容量式センサとして実施されている。このセンサの欠点は、これが、点センサとして実施されていることにより、目標空間における液浸媒体の量を正確に測定できないことである。
【０００５】
刊行物独国特許第１０２００６０４２０８８号明細書からは、液浸媒体用の供給装置が公知であり、この供給装置は、対物レンズのフロントレンズに配向されている中央流出開口部を備えかつ対物レンズに取り付け可能なプレートを有する。プレートの内部では、流出開口部に到達するチャネルが延在しており、このチャネルを通して液浸媒体が流出開口部に供給される。流出開口部は、２つの電極によって包囲されており、これらの電極により、供給された液浸媒体の量を検出するセンサが形成される。このセンサの空間的な検出領域は、流出開口部に限定されている。したがって半径方向に見て流出開口部の外側にある液浸媒体は検出されない。
【０００６】
従来技術についてはさらに、加熱装置を備えた液浸キャップが開示されている刊行物欧州特許出願公開第１７７７５７２号明細書を参照されたい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、対物レンズとプレパラートとの間の目標空間において液浸媒体の充填レベルを正確に検出できるようにする、液浸媒体を供給するための装置、この装置を備えた対物レンズおよび方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、本発明により、独立請求項の対象によって解決される。有利な発展形態は、従属請求項に示されている。
【０００９】
本発明により、プレパラートを顕微鏡視的に結像可能な対物レンズと共に使用される液浸媒体用の供給装置が提供される。この供給装置は、対物レンズに取り外し可能または固定に装着されかつ液浸媒体用の収容空間を画定するキャップを有し、キャップは、プレパラート側を向いた、対物レンズの光学素子に配向されている流出開口部を有し、流出開口部を通して、対物レンズの光学素子とプレパラートとの間に存在する目標空間に、収容空間に保持された液浸媒体を供給可能である。供給装置はさらに、キャップに組み込まれかつ供給された液浸媒体の量を検出する電極構造体を備えたセンサを有する。電極構造体は、流出開口部を少なくとも部分的に取り囲みかつ半径方向に流出開口部から遠ざかるように延在する空間的な検出領域を有する。
【００１０】
空間的な検出領域が、キャップの平面図において半径方向に見て流出開口部の外側にある空間にも少なくとも延在することにより、プレパラートと対物レンズとの間にある、センサによって検出可能な目標領域は、流出開口部の領域だけにおいて液浸媒体が検出される、冒頭に挙げた解決手段と比べて、著しく増大する。流出開口部を越えてこの流体膜が延在することに起因して、液浸媒体によって形成される流体膜は、例えば、対物レンズとプレパラートとの間の横方向の相対運動の際には、流体膜が検出される目標領域が流出開口部の領域に限定されている測定設定と比べて著しく頑強である。ここでセンサの上記の空間的な検出領域とは、プレパラートと対物レンズとの間の空間であって、この空間内ではセンサがそこに存在する液浸媒体を感知できる空間のことである。
【００１１】
本発明で提案される、センサの空間的な検出領域の半径方向の拡大は、さらに、液浸媒体の所望の目標量を閉制御ループ方式で調整するために、安定した制御量として、センサを用いて検出した液浸媒体の量を利用できるという利点を有する。したがって、目標空間内で検出領域を半径方向に拡げることにより、対物レンズとプレパラートとの間に延在するビーム路に空気が到達することを阻止する許容領域が得られる。これにより、供給装置と、そのキャップに組み込まれたその電極構造体とにより、液浸媒体の量を正確に閉ループ制御することができる。
【００１２】
センサの空間的な検出領域は、特に、液浸媒体の充填レベルが、キャップ内の収容空間、すなわちキャップと対物レンズとの間に領域においても、対物レンズとプレパラートとの間の目標空間においても共に検出されるように設計可能である。この際には、第１には、まずキャップに最適量で液浸媒体を汲み上げ、ひいては流出開口部を通して目標空間に汲み上げるために、センサによって形成した検出信号を測定量として利用可能である。第２には、上記の測定量により、連続的または離散的に再調整することによって、最適に調整したこの状態を維持することができる。これにより、例えば蒸発による、またはプレパラートと対物レンズとの間の相対運動によって発生する、液浸媒体の充填レベルの変化を補償することができる。
【００１３】
液浸媒体は、例えば水、油、グリセリンまたは、対物レンズとプレパラートとの間の目標空間における屈折率を望み通りに増大させる別の慣用の媒体であってよい。
【００１４】
有利な一実施形態において、センサは、容量式センサまたは抵抗型センサである。センサが容量式センサとして実施される場合、センサ幾何学形状を規定する電極構造体は、電気的に分離されて、キャップを形成する材料に閉じ込められ、例えば鋳包まれている。この場合、電極構造体は、少なくとも２つの互いに電気的に分離された電極を有し、これらの電極は、共同してコンデンサとして動作し、２つの電極を互いに分離する中間空間の近傍に液浸媒体が運ばれた場合にその容量が変化する。この実施形態において２つの電極は、コンタクトを介して適切な電子測定ユニットに接続されている。これに対してセンサが、抵抗型センサとして実施される場合、センサを形成する電極構造体は、キャップにおいて、外部空間に向かってむき出しになっており、これにより、この電極構造体は、液浸媒体に接触接続可能である。この抵抗型の測定では、電極構造体は、互いに分離された少なくとも２つの電極を有し、これらの電極は、特定の充填レベルに到達すると、液浸媒体により、２つの電極間の電気的な接触接続が形成され、ひいては検出信号がトリガされる、ようにキャップに配置されている。２つの実施形態において、電極構造体は、それぞれ２つのコンタクトを介して、適切な測定ユニットに接続されている。
【００１５】
容量式の測定が、抵抗型の測定に対して有する利点は、この容量式の測定により、充填レベルの変化に伴って、連続した検出信号が供給され、これにより、充填レベルの閉ループ制御に特に良好に適した定量的な量特定もしくは位置特定が可能になる、ことである。さらに、容量式の測定は、場合によっては変化し得る、液浸媒体の導電率には依存しない。
【００１６】
センサを形成する電極構造体は、容量式の測定の場合には、プレパラートとの間隔を検出する間隔センサとしても利用可能である。抵抗型の測定の場合、電極構造体は、接触接続センサとして使用可能である。
【００１７】
好適には、キャップは、プレパラート側を向きかつ流出開口部が構成されている端面壁を有し、この端面壁は、目標空間から収容空間を分離し、この端面壁には、電極構造体が組み込まれている。この実施形態では、電極構造体は、収容空間と目標空間との間の、端面壁によって実現される空間的な分離の領域に設けられており、このことにより、特に、上記の２つの空間の測定技術的な区別を行う可能性も得られる。
【００１８】
好適には、容量式センサの電極構造体は、端面壁により、一方では収容空間に対して、他方では目標空間に対して電気的に分離されており、これにより、電極構造体の空間的な検出領域によって、少なくとも目標空間全体が覆われるようにする。
【００１９】
電極構造体は、さらに、その空間的な検出領域により、収容空間も覆われる、ように実施可能である。
【００２０】
好ましい一実施形態において、端面壁は、収容空間に対して容量式センサの電極構造体を電気的に分離する第１材料層と、目標空間に対して容量式センサの電極構造体を電気的に分離する第２材料層と、を有する。ここでは、収容空間に供給される液浸媒体の量に対する電極構造体の感度は、第１材料層の厚みによって、また目標空間に供給される液浸媒体の量に対する電極構造体の感度は、第２材料層の厚みによって決定される。
【００２１】
特別な一実施形態において、センサの電極構造体は、流出開口部に存在する液浸媒体の量に対して不感である。流出開口部の領域における電極構造体のこの不感性は、キャップの流出開口部を介して互いに接続されている収容空間と目標空間とを測定技術的に互いに区別するために利用可能である。したがって、液浸媒体が収容空間を完全に充填した後、流出開口部の領域に到達し、流出開口部をゆっくりと埋める場合には、目標空間への液浸媒体の進入によって充填レベルがさらに上昇しないかぎり、センサの検出信号は変化しない。これにより、液浸媒体が徐々に流出開口部を充填するフェーズでは、センサの検出信号は、一定の値にとどまり、この値に基づいて、収容空間と目標空間との間の測定技術的な区別を行うことができる。
【００２２】
しかしながら、択一的な一実施形態では、センサの電極構造体は、これが、流出開口部に存在する液浸媒体の量を感知する、ように実施することも可能である。これは、例えば、流出開口部から外側に向かって遠ざかるように、センサの空間的な検出領域を半径方向に拡げる電極に加えて、電極構造体内で半径方向に最も内側にありかつ流出開口部を直接に取り囲む少なくとも２つの別の電極を、電極構造体が含む、ような仕方で実現可能である。キャップの流出開口部は、上記の電極間の空間にあり、またこれらの電極は、残りの電極と同様にコンデンサプレートとしても作用するため、収容開口部の領域にある液浸媒体の量が変化すると、このセンサの検出信号が変化する。
【００２３】
特に好ましい一実施形態において、電極構造体は、インターデジタル構造体として実施されている。このようなインターデジタル構造体は、例えば、容量式の測定の場合にはキャップ材料内で、また抵抗型の測定の場合にはキャップの表面に存在する特定の一平面内で、関与する２つの電極のフィンガー状の電極構造体が、互いに接触することなく密に噛み合う、ように実施されている。特に、このようなインターデジタル構造体によって可能になるのは、極めて簡単に、望ましい仕方で、半径方向に流出開口部から遠ざかるように延在する、センサの空間的な検出領域を得ることである。
【００２４】
流出開口部は、好適には円形である。この場合に、好適にはインターデジタル構造体として実現される電極構造体は、キャップの平面図において、流出開口部に関して回転対称に実施されている。電極構造体が、流出開口部を取り囲み、ひいては対物レンズの光軸を取り囲む場合には、液浸媒体の量を共軸的に均すことが可能である。
【００２５】
これにより、ただ１つの測定値だけを特定すればよく、このことは、ここでも対物レンズの光軸周りに液浸媒体が放射相称に分散することを前提とする場合には有利である。
【００２６】
別の一実施形態では、電極構造体は、流出開口部の周囲に分散されておりかつ互いに独立して駆動制御可能な複数の電極対も有していてよい。例えば、対物レンズの光軸に対して垂直に拡がる横方向の一平面内に、互いに同じ角度間隔で配置されている複数の電極対を配置することが可能である。例えば、このような３つの電極対を、１２０°の角度間隔で配置可能である。個別に評価可能な複数の電極構造体を設けることにより、液浸媒体の量を検出できるだけではなく、場合によっては、上記の横方向の平面内での液浸媒体の非対称の分散を検出することもできる。このことが意味するのは、この実施形態では、位置に依存して液浸媒体を検出できることである。
【００２７】
特に好ましい一実施形態では、センサ用に設けられている測定ユニットがキャップに組み込まれている。キャップにこのように測定ユニットを組み込むことにより、電極と測定ユニットとの間の接続に作用して検出信号を誤らせる電磁妨害信号が十分に回避される。しかしながら、具体的な応用において複数の利点が得られるならば、キャップの外部に測定ユニットを設けることも同様に可能である。
【００２８】
好適には、供給装置は、キャップに組み込まれている導体路構造体を有し、この導体路構造体は、収容空間および目標空間に対して電気的に分離されておりかつ収容空間にかつ／または目標空間に保持されている液浸媒体を抵抗によって加熱する、ように構成されている。例えば、この導体路構造体は、キャップの端面壁内の液浸媒体を加熱するために配置可能である。導体路構造体は、例えば、少なくとも１つの一貫して導電性でありかつ外部空間から分離された導体路から形成されており、その両端部は、接続コンタクトとしてキャップから引き出されている。この導体路は、これが電気抵抗を成すように実施されている。この導体路を通って電流が流れると、この導体路は、この抵抗によって熱を発し、キャップ材料を介して、好適には端面壁を介して、このように発生した熱を液浸媒体に放出する。これにより、液浸媒体用の抵抗加熱器が設けられる。この実施形態は、もっぱら対物レンズが加熱されるが、対物レンズとプレパラートとの間の関連する目標空間における液浸媒体が直接に加熱されない従来の解決手段に比べて著しい利点を有する。すなわち、対物レンズは、その比較的かさが大きいことにより、大きな温度低下を示すのに対し、この実施形態では、キャップ、特にその比較的薄い端面壁は、弱い温度低下しか形成しない。
【００２９】
液浸媒体を加熱する導体路構造体は、例えば、一貫して導電性でありかつ外部空間に対して分離された少なくとも１つの導体路を有し、その両端部は、接続コンタクトとしてキャップから引き出されている。この導体路は、これが電気抵抗を成すように実施されている。この導体路を通って電流が流れると、この導体路は、この抵抗によって熱を発し、キャップ材料を介して熱を液浸媒体に放出する。
【００３０】
好適には、供給装置は、液浸媒体の温度を検出する温度センサを有する。この温度センサは、例えばキャップに組み込み可能である。
【００３１】
特に好ましい一実施形態において、温度センサは、規定された上記の導体路構造体によって形成されており、この導体路構造体は、あらかじめ定められた温度依存の電気抵抗を有し、かつ収容空間に保持されている液浸媒体の、抵抗による加熱と、液浸媒体の温度の、抵抗による検出とを時間的に交互に行うように構成されている。したがって、電極構造体の温度依存の電気抵抗が既知である場合、対応する電子装置を用いて温度測定を実現可能である。このために導体路構造体として、例えば白金・測定抵抗を使用可能である。特に、液浸媒体の加熱に使用される電極構造体は、ただ１つの電極の形態だけで実施することができ、この場合にこの電極は、液浸媒体の加熱と、その温度の検出とを時間的に交互に行う。可能な限りに小さい面積において十分に大きな電気抵抗を得るために、かつ良好な温度分布を実現するために、電極構造体は、好適にはメアンダ状に実施されている。特に、液浸媒体を加熱する電極構造体は、流出開口部に関して回転対称に実施可能である。互いに独立して駆動制御可能な複数の電極対を設けることも可能であり、これらの電極対は、液浸媒体の加熱に使用され、流出開口部の周りに、好適には同じ角度間隔で分散されている。
【００３２】
液浸媒体の充填レベルの検出に使用される１つの導体路構造体と、加熱および場合によって温度測定に使用される別の１つの導体路構造体との２つの導体路構造体は、キャップ内で空間的に切り離されている。例えば、上記の２つの構造体は、キャップの平面図において互いに重なっているが、キャップの厚さ方向に関しては、異なる平面内に配置されている。択一的または付加的に可能であるのは、２つの構造体を、キャップの平面図において互いにずらして配置することである。
【００３３】
好適には、流出開口部を画定する、端面壁の縁部と、プレパラート側を向いている、対物レンズの光学素子とが、間隙を形成し、この間隙を通して液浸媒体が目標空間に流出する。これによって形成される、好適には環状の間隙により、光学素子を特に容易に液浸媒体で覆うことができる。
【００３４】
端面壁は、好適には流出開口部に向かって実質的に円錐形に延びている。しかしながら、端面壁が、水平方向の、すなわち対物レンズの光軸に対して垂直方向の配向を有することも可能である。
【００３５】
キャップは、例えば、端面壁に続く実質的に円筒状壁を有し、この円筒状壁は、端面壁と共に液浸媒体用の収容空間を画定する。これにより、キャップを、特に容易に取り外し可能に対物レンズに装着することができる。
【００３６】
好適には、供給装置は、少なくとも１つのホースを介してキャップの収容空間に接続されておりかつ液浸媒体を収容空間に汲み上げるように構成されているポンプシステムを有する。このポンプシステムは、例えば、貯蔵容器を有する供給システムの一部であり、ポンプシステムにより、貯蔵容器から収容空間に液浸媒体が圧送される。ポンプシステムは、例えば、順方向ポンプおよび逆方向ポンプとして実施される。しかしながらポンプシステムは、順方向および逆方向についての別々の２つのポンプユニットから構成するか、またはダブルヘッドポンプの形態で構成することも可能である。処理すべき液浸媒体は、再使用のために貯蔵容器に戻すかまたは処理のために別の容器に導くことが可能である。
【００３７】
上記の供給システムは、例えば、対物レンズリボルバに配置可能である。しかしながら、供給システムを顕微鏡から離して設けるかまたは顕微鏡ハウジングに組み込むことも可能である。供給システムの構成要素を空間的に互いに切り離し、すなわち例えば、ポンプを対物レンズリボルバに設け、貯蔵容器を顕微鏡から離して設けることも可能である。
【００３８】
好適には、センサによって供給される検出信号に依存して、液浸媒体を収容空間に汲み上げるようにする開ループ制御／閉ループ制御ユニットが設けられている。液浸キャップに抵抗加熱器が同時に設けられる場合、開ループ制御／閉ループ制御ユニットは、その温度の閉ループ制御を担ってもよい。
【００３９】
本発明の別の一態様によれば、上で説明したタイプの供給装置を使用して、液浸媒体を供給する方法が規定される。この方法では、ポンプシステムを用いて収容空間に液浸媒体を汲み上げ、同時にセンサを用いて、供給された液浸媒体の量に対応する検出信号を形成し、検出信号に基づいて、液浸媒体の目標量を調整するためにポンプシステムを制御する。
【００４０】
この方法を使用する際、センサは、好適には容量式センサとして実施される。このようなセンサは、液浸媒体の充填レベルを連続して検出可能である。これにより、第１には、目標空間における液浸媒体の最適目標量を自動的に初期設定可能である。第２には、引き続いて、閉制御ループ方式でこの最適目標量を一定に維持するために、この連続的な充填レベル検出を利用可能である。
【００４１】
好適には、一定の汲み上げ速度で収容空間に液浸媒体を汲み上げる。これにより、特に、液浸媒体の目標量の初期設定が容易になる。
【００４２】
目標量を確定するために、例えば、まず液浸媒体がキャップの流出開口部に到達する量を基準量として検出し、次にこの基準量に基づいて目標量を特定する。
【００４３】
好ましい一実施形態では、目標量を中心として、あらかじめ設定した許容範囲内において、かつ／またはあらかじめ設定した動作状態が存在する場合に、供給される液浸媒体の量の閉ループ制御を停止する。このような動作状態は、例えば、実験中に、集束位置調整などにより、液浸媒体によって覆われる、キャップもしくはプレパラートにおけるコンタクト面が変化する場合などに発生する。この場合には、集束位置設定が静止状態になるまで、液浸媒体の量の閉ループ制御を中断するのが有利である。次に、液浸媒体の所望の量を実現するために、センサの現下の検出信号に基づいて、引き続いて閉ループ制御を新たにスタートさせることができる。
【００４４】
本発明により、別の一態様において、上で説明したタイプの供給装置を備えた対物レンズが規定される。
【００４５】
本発明の実施形態を以下、図面に基づき、詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】対物レンズと共に使用される液浸媒体用の供給装置の概略図である。
【図２】対物レンズに装着可能な液浸キャップの斜視図である。
【図３】図２に示した液浸キャップの断面図である。
【図４】特別な一実施形態において、供給された液浸媒体の量を検出する、キャップに組み込まれた電極構造体の概略図である。
【図５】別の一実施形態による電極構造体の部分である、個別に駆動制御可能な電極対の概略図である。
【図６】図５に示した複数の電極対を有する電極構造体の概略図である。
【図７】流出開口部に存在する、液浸媒体の量を感知する付加的な電極対の概略図である。
【図８】特別な一実施形態において、液浸媒体を抵抗によって加熱するための、キャップに組み込まれた導体路構造体の概略図である。
【図９】別の一実施形態による、液浸媒体の加熱専用の導体路構造体の部分でありかつ個別に駆動制御可能な導体路の概略図である。
【図１０】図９に示した個別に駆動制御可能な複数の導体路を有する導体路構造体を示す図である。
【図１１】特別な一実施形態において、センサを形成する電極構造体と、液浸媒体の加熱専用の導体路との空間的な分散を示す概略図である。
【図１２】液浸媒体用の供給装置が使用可能な顕微鏡の概略図である。
【図１３】一変形実施形態の顕微鏡を示す概略図である。
【図１４】キャップに液浸媒体を充填した際に、センサによって検出される検出信号の例示的な時間経過を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
図１には、本発明の一実施形態を示す、供給装置１００の概略図が示されている。
【００４８】
供給装置１００は、顕微鏡の一部分である対物レンズ１０２と共に使用するため専用である。供給装置１００は、対物レンズ１０２に取り外し可能または固定に装着されている液浸キャップ１０４を有する。液浸キャップ１０４は、プレパラート１０６側を向いている、対物レンズ１０２の前端部に設けられている。プレパラート１０６は、図１に明示的に示されていない試料と、例えばカバーガラスまたは支持ガラスとして実施可能であるか、またはマイクロタイタープレートとしても実施可能な試料支持体と、を有する。
【００４９】
図２および図３により詳細に示されているように、液浸キャップ１０４は、プレパラート１０６側を向きかつ円錐状に延びる端部１０９を備えた端面壁１０８と、端面壁１０８に続いている円筒状壁１１０と、を有する。端面壁１０８も、これに続いている円筒状壁１１０も共に、その成形は、対物レンズ１０２の外形に適合されている。このことから明らかであるのは、液浸キャップ１０４は、図に示した成形に限定されないことである。
【００５０】
図示した実施形態において、端面壁１０８は、円錐状に延びるその端部１０９に、中央の流出開口部１１２を有し、この流出開口部１１２は、液浸キャップ１０４の平面図において好適には円形に構成されている。流出開口部１１２は、プレパラート１０６側を向いたフロントレンズ１１４に配向されており、このフロントレンズ１１４も同様に円形に構成されており、対物レンズ１０２を含むレンズ系１１６の一部である。
【００５１】
供給装置１００はさらに、例えば水、油、またはグリセリンの液浸媒体１２２を収容する貯蔵容器１２０と、ホース１２６を介して貯蔵容器１２０に接続されているポンプシステム１２４と、を備えた供給システム１１８を有する。ポンプシステム１２４はさらに、別のホース１２７を介して液浸媒体キャップ１０４に接続されている。ポンプシステム１２４は、対物レンズ１０２に装着された液浸キャップ１０４によってその内部空間に画定されている収容空間１２８に、貯蔵容器１２０から液浸媒体１２２を汲み上げるために使用される。
【００５２】
液浸媒体１２２が、ポンプシステム１２４によって液浸キャップ１０４の内部空間に圧送されると、この液浸媒体１２２は、これが、流出開口部１１２を画定する円形の、端面壁１０８の縁部１３０の領域に到達するまで、収容空間１２８をゆっくりと満たす。端面壁１０８のこの縁部１３０は、対物レンズ１０２のフロントレンズ１１４と共に、環状に周りを一周する間隙１３２を形成し、この間隙１３２を通して、液浸媒体１２２は、まずプレパラート１０６側を向いた、フロントレンズ１１４の面を完全に濡らし、次に流出開口部１１２を通って、フロントレンズ１１４とプレパラート１０６との間に設けられている目標空間１３４に流出する。この際には、液浸媒体１２２が、フロントレンズ１１４だけを完全に覆うのではなく、流出開口部１１２から遠ざかるように半径方向に延在する、端面壁１０８の外面１３６の部分も覆うまでの量の液浸媒体１２２が、液浸キャップ１０４に汲み上げられる。したがって対物レンズ１０２の平面図において、液浸媒体１２２が充填される目標空間１３４は、対物レンズ１０２の光軸Ｏを基準にして、流出開口部１１２の半径方向寸法よりも著しく大きい半径方向寸法を有する。これによって保証されるのは、光軸Ｏに沿ってプレパラート１０６に導かれるビーム路は、つねに完全に液浸媒体１２２内にあることであり、これにより、空気は、ビーム路に到達し得ず、またそこで屈折率の望ましい適合化を阻止することはない。
【００５３】
上記の説明から明らかであるように、端面壁１０８により、液浸キャップ１０４の内部空間に存在する収容空間１２８が、液浸キャップ１０４の外側にある目標空間１３４から分離される。したがって図１に示した図において、目標空間１３４は、Ｋ１もしくはＫ２と記した湾曲した２つの線によって、半径方向に画定されており、これに対して、目標空間１３４は、垂直方向に、すなわち対物レンズ１０２の光軸Ｏに沿って、第１にはプレパラート１０６の下面によって、第２には流出開口部１１２が存在する平面によって画定される。
【００５４】
図３に示した液浸キャップ１０４の断面図に示されているように、供給装置１００は、液浸キャップ１０４に組み込まれた容量式センサ３００を有し、容量式センサ３００は、この実施形態において、端面壁１０８に鋳包まれる電極構造体３０２によって形成されている。
【００５５】
センサ３００の機能は、ポンプシステム１２４により、壁１１０に形成された供給開口部３０６を介して、液浸キャップ１０４の内部空間に汲み上げられる、液浸媒体１２２の量を検出することである。センサ３００を形成する電極構造体３０２は、センサ３００の空間的な検出領域が、図１に示した目標空間１３４に対応して、半径方向に、すなわち対物レンズ１０２の光軸Ｏに対して横方向に流出開口部１１２から外側に向かって遠ざかるように液浸キャップ１０４の端面壁１０８内に延在する、ように配置されている。このことが意味するのは、電極構造体３０２により、目標空間１３４において、半径方向に流出開口部１１２の外側に存在する液浸媒体１２２もいずれせよ検出できることである。しかしながら、これにより、電極構造体３０２の空間的な検出領域が、半径方向に流出開口部１１２の内側の、目標空間１３４の領域も覆うこと、すなわち、電極構造体３０２が、そこに存在する液浸媒体１２２も感知することを除外するものではない。
【００５６】
図４による平面図に関連して、純粋に概略的な断面図を示す図３に示されているように、電極構造体３０２は、この実施形態において、全体でインターデジタル構造体を形成する１対の電極４１０、４１２によって形成されている。それぞれの電極４１０、４１２は、互いに共軸的に延びる複数の電極部分４１０ａもしくは４１２ａを有し、これらの電極部分は、密接に隣接し、異なる半径方向の間隔で共軸的に流出開口部１１２の周りに案内されている。電極４１０の電極部分４１０ａと、電極４１２の電極部分４１２ａとは、互いに接触することなく交互に噛み合うフィンガー状の構造体を形成する。
【００５７】
図４に示した実施形態において、２つの電極４１０、４１２がこのように交互に噛み合うことにより、センサ３００の空間的な検出領域は、半径方向の４つの部分領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４に分割され、最も内側の部分領域Ｒ１は、最小の、また最も外側の部分領域Ｒ４は、最大の、流出開口部１１２からの半径方向の間隔を有する。これらの部分領域Ｒ１〜Ｒ４のそれぞれは、電極４１０の複数の電極部分４１０ａのうちの１つと、第２の電極４１２の隣接した電極部分４１２ａとの間に存在し、上記の２つの電極部分４１０ａ、４１２ａは、コンデンサプレートとして作用する。それぞれの部分領域Ｒ１〜Ｒ４の直接の周辺部において、液浸媒体１２２の量が変化すると、電極構造体３０２によって供給される検出信号の対応する変化に基づいて、この変化が検出される。
【００５８】
図３に示した断面図からわかるように、端面壁１０８は、電極構造体３０２の下の第１材料層３１２と、電極構造体３０２の上の第２材料層３１０と、を有する。第１材料層３１２により、電極構造体３０２は、液浸キャップ１０４の内部空間内にある収容空間１２８に対して電気的に分離されている。これに対し、第２材料層３１０により、電極構造体３０２は、液浸キャップ１０４の外側にある目標空間１３４に対して電気的に分離されている。電極構造体３０２が、収容空間１２８に供給される液浸媒体１２２の量に対して有する感度は、第１材料層３１２の厚みによって決定される。これに対応して、電極構造体３０２が、目標空間１３４に供給される液浸媒体１２２の量に対して有する感度は、第２材料層３１０の厚みによって決定される。
【００５９】
端面壁１０８それ自体は、対物レンズ１０２とプレパラート１０６との間の空間に嵌め込むために、わずかに数１０分の１ミリメートルの厚みしか有しないため、２つの材料層は、対応して薄い。したがってこれらの２つの材料層は、薄く実施された、電極構造体３０２の絶縁性のカバーを形成し、これにより、電極構造体３０２は、収容空間１２８に対しても、目標空間１３４に対しても、それぞれそこに存在する液浸媒体１２２の量を感知する。電極構造体３０２が、流出開口部１１２を、ひいては対物レンズ１０２の光軸Ｏを共軸的に包囲することにより、液浸媒体１２２の量が、収容空間１２８において、かつ／または目標空間１３４において、共軸的に均されて検出される。したがって、図３および図４に示した電極構造体３０２を使用する際には、ただ１つの測定値だけを特定すればよい。
【００６０】
図３にさらに示されているように、液浸キャップ１０４は、組み込まれた電子測定ユニット３１４を有する。電子測定ユニット３１４は、図４に示した、２つの電極４１０、４１２の接続コンタクト４１０ｂ、４１２ｂに接続されており、接続ピン３１６を介して、図３および４に図示されていない開ループ制御／閉ループ制御ユニットに、検出した検出信号を転送する。
【００６１】
図３および図４に示した容量式に測定する電極構造体３０２が、ただ１対の電極４１０、４１２しか有せず、これに対応してただ１つの測定値しか検出しないのに対し、一変形実施形態において、電極構造体は、全体として電極対の個数に対応する個数の測定値を供給する、個別に駆動制御可能な複数の電極対を有していてよい。この例は、図５および図６に示されている。
【００６２】
図５に示した概略図では、１対の電極５１０、５１２が示されており、これら電極のそれぞれの電極は、１つの接続コンタクト５１０ｂもしくは５１２ｂと、複数のフィンガー状の電極部分５１０ａもしくは５１２ａと、を有する。２つの電極５１０、５１２のフィンガー状の電極部分５１０ａ、５１２ａはここでもインターデジタル構造式に互いに接触することなく噛み合っている。図５に示した電極対５１０、５１２は、個別に駆動制御可能な部分構造体を形成し、この部分構造体により、液浸媒体１２２の検出した量に関連するただ１つの測定値が供給される。
【００６３】
図６には、図５に示したタイプの複数の部分構造体から構成可能な、容量式に測定する電極構造体６０２が示されている。図６に示した実施形態において、３つの電極対５１０、５１２は、１２０°の角度間隔で流出開口部１１２、ひいては対物レンズ１０２の光軸Ｏを取り巻いて配置されており、それぞれの電極対５１０、５１２は、半径方向に流出開口部１１２から外側に向かって遠ざかるように延在している。電気的に互いに分離されている３つの電極対５１０、５１２は、３つの検出信号を供給し、これらの検出信号により、液浸媒体１２２の量だけでなく、横方向、すなわち対物レンズ１０２の光軸Ｏに対して横に拡がる平面における、場合によっては非対称のその分布も検出可能である。
【００６４】
図３〜図６を参照して上で説明した、電極構造体の実施形態は、これらの電極構造体が、流出開口部１１２に存在する液浸媒体１２２の量に対して不感であるように実施されている。このことは、流出開口部１１２を取り囲みかつこれによってそこに存在する液浸媒体１２２を感知する、容量式に測定する部分構造体を、これらの実施形態のどの実施形態も有しないためである。しかしながら、容量式センサを実施して、その空間的な検出領域が、半径方向に流出開口部１１２も覆うように、すなわち、このセンサが、流出開口部１１２内の液浸媒体１２２の量も感知するように実施することも同様に可能である。このためには、図３〜図６に示した構造体に、図７に示されているように、例えば、１対の電極７１０、７１２だけを補足可能である。
【００６５】
図７に示した実施形態において、２つの電極７１０、７１２は、流出開口部１１２の周囲に案内されている半円形の電極部分７１０ａ、７１２ａをそれぞれ有する。このように２つの電極部分７１０ａ、７１２ａは、全体として流出開口部１１２を円形に包囲し、これにより、これらの間に存在する液浸媒体１２２の量の容量式の測定を可能にする。
【００６６】
液浸キャップ１０４は、液浸媒体１２２の充填レベルを検出する容量式センサを形成する電極構造体に加えて、組み込まれた導体路構造体を有していてよく、この導体路構造体は、収容空間１２８と、目標空間１３４とに対して電気的に分離されており、かつ液浸媒体１２２を抵抗によって、すなわち電気抵抗加熱式に加熱するように構成されている。このような導体路構造体の例が、図８に示した概略図に示されている。
【００６７】
図８に示した実施形態では、液浸媒体１２２の加熱専用の導体路構造体が、一貫して導電性のただ１つの導体路８２０から形成されており、その２つの端部は、接続コンタクト８２０ｂ、８２０ｃとして、液浸キャップ１０４から外に引き出されている。導体路８２０は、これが、電気抵抗を実現し、これによって導体路８２０を通って流れる電流により、この導体路８２０が加熱される、ように実施されている。このようにして加熱される導体路８２０は、導体路８２０が埋め込まれているキャップ材料に、ひいてはさらにそれに隣接している液浸媒体１２２にその熱を放出する。
【００６８】
図８に示した実施形態において、導体路は、複数の導体路部分８２０ａを有し、これらの導体路部分８２０ａは、異なる半径方向の複数の部分において、共軸的に流出開口部１１２を取り囲む。導体路８２０は、収容空間１２８もしくは目標空間１３４から導体路８２０を電気的に分離する、液浸キャップ１０４の材料層の厚みを考慮して、この導体路８２０が、収容空間１２８においてのみ、目標空間１３４においてのみ、またはこれら２つの空間において、液浸媒体１２２を加熱する、ように実施可能である。
【００６９】
図８に示した導体路は、これが、あらかじめ定めた温度依存性の抵抗を有するように実施することも可能であり、この抵抗がわかれば、温度測定を実現可能である。このために導体路８２０により、例えば白金・測定抵抗が形成される。このような温度測定は、ただ１つの導体路が抵抗加熱器として設けられている、図８に示した実施形態において、好適には、導体路８２０により、液浸媒体１２２の抵抗加熱と、温度測定とが時間的に交互に行われる、ように実施可能である。したがって加熱のサイクルと温度測定のサイクルとが交互に現れる。
【００７０】
図８に示した共軸的な導体路構造体により、そのメアンダ状に噛み合う導体路部分８２０ａに起因して、可能な限りに小さな面積に十分に大きな電気抵抗を形成することができ、これにより、良好な温度分布が実現される。しかしながらこのような好ましいメアンダ状の実施は、別の仕方で、例えば、図９および図１０に示されているような構造を用いて実現することも可能である。
【００７１】
図９には、まず、メアンダ状の構造を有する個別に駆動制御可能な導体路９２０が示されており、導体路９２０は、近似的に矩形の領域を覆い、またその２つの端部は、接続コンタクト９２０ｂ、９２０ｃとして液浸キャップ１０４から外に引き出されている。図１０に示したように、この実施形態の導体路構造体は、図９に示したタイプの複数の導体路９２０を有する。例えば、図１０に示した例では、流出開口部１１２の周りに１２０°の角度間隔で分散されている３つの導体路９２０が設けられている。個別に駆動制御可能な複数の導体路９２０から形成されるこのような抵抗加熱器によれば、種々異なる箇所において、異なる強度で液浸キャップ１０４を加熱することができ、このことは、例えば、液浸キャップ１０４の形状などに起因して、熱の供給が、上記の複数の箇所のうちの１つにおいて、別の箇所よりも十分に効果的でない場合には有利になり得る。したがってこのような条件下においても、液浸媒体１２２の均一な加熱を実現可能である。
【００７２】
図１１に示した概略図において、純粋に例示的に示されているのは、液浸媒体１２２の充填レベルを検出するための専用の電極構造体と、抵抗加熱器としてまたは場合によって温度センサとして機能する導体路構造体とをどのようにして液浸キャップ１０４に一緒に組み込むことができるかである。例えば、図１１に示した実施形態の上記の複数の構造体は、一方では、図５に示した電極対５１０、５１２によって、他方では、図９に示した導体路９２０によって形成されており、かつ流出開口部１１２の周りで互いにずらされて分散されている。択一的または付加的には、例えば、液浸キャップ１０４内で、対物レンズ１０２の光軸Ｏに沿って互いにずれを有する２つの平面内に、これらの２つの構造体を配置することも可能である。
【００７３】
図１２には、上で説明したタイプの供給装置１００を使用可能な顕微鏡１２００の一実施形態が示されている。図１２に示した顕微鏡１２００は、対物レンズ１０２が、プレパラート１０６の下に設けられている倒立顕微鏡を形成している。すでに図１に示した構成要素の他に、顕微鏡１２００は、例えばマイクロコントローラとして実施されている開ループ制御／閉ループ制御ユニット１２０２と、電子測定ユニット１２０４と、を有し、この電子測定ユニット１２０４は、一方では、第１接続ケーブル１２０６を介して、容量式センサ３００を形成する電極構造体３０２の接続コンタクトに接続されており、また他方では、第２接続ケーブル１２０８を介して、開ループ制御／閉ループ制御ユニット１２０２に接続されている。ここで注意したいのは、図１２に示した図は、純粋に概略的なものであることである。特に、電子測定ユニット１２０４は、かなり上の方で図３を参照して説明したように、液浸キャップ１０４に直接に配置することも可能である。いずれの場合も、電子測定ユニット１２０４が、可能な限りに電極構造体３０２の近くに設けられることは有利である。というのは、この場合には電極構造体３０２から供給される検出信号は十分に、電磁妨害信号の影響を受けないからである。
【００７４】
図１３に示した一変形実施形態において、電子測定ユニット１２０４は、開ループ制御／閉ループ制御ユニット１２０２に組み込まれている。しかしながら当然、この実施形態も純粋に例示的なものと理解すべきであることは自明である。
【００７５】
電子測定ユニット１２０４も、開ループ制御／閉ループ制御ユニット１２０２も共に対物レンズ１０２または対物レンズリボルバに配置可能である。しかしながらこれらは、図１２に示した実施形態に示されているように、顕微鏡１２００とは離して設けるか、または図１３に示した図に示されているように、顕微鏡ケーシング１２１０に組み込むことも可能である。
【００７６】
開ループ制御／閉ループ制御ユニット１２０２と、電子測定ユニット１２０４との間の接続は、図１２および図１３に示した実施形態において行われているように、ケーブル接続で、好適には低抵抗で実施可能である。ここでは、特にデジタル信号伝送が好ましい。しかしながら、電子測定ユニット１２０４から開ループ制御／開ループ制御ユニット１２０２に検出信号を無線または光学的に伝送することも可能である。
【００７７】
図１２および図１３に示した開ループ制御／閉ループ制御ユニット１２０２により、ユーザは、顕微鏡１２００を、例示的に次のように動作させることができる。はじめにユーザは、適切なユーザインタフェースを介して、ポンプシステム１２４に貯蔵容器１２０から液浸キャップ１０４に液浸媒体１２２を汲み上げさせるようにする命令を伝送する。これにより、ユーザは、液浸キャップ１０４とプレパラート１０６との間の目標空間１３４内に都度の実験に最適な液浸媒体１２２の量を設定可能である。開ループ制御／閉ループ制御ユニット１２０２は、この時点に、測定ユニット１２０４から容量式センサ３００の検出信号を受け取ってこれを記憶する。次に開ループ制御／閉ループ制御ユニット１２０２は、あらかじめ定められた持続時間の間、ポンプシステム１２４を駆動制御し、これにより、目標空間１３４では、液浸媒体１２２の所望の量が可能な限りに一定に維持される。この際に液浸媒体１２２に細かなステップの永続的な運動を生じさせないために有利であるのは、開ループ制御／閉ループ制御ユニット１２０２により、補正のための次の吸い上げ過程を実行する前に、検出信号が変化することが許容される許容範囲をあらかじめ設定する場合である。さらに、顕微鏡１２００によって今まさにプレパラート１０６の撮影が行われていない場合にのみ、開ループ制御／閉ループ制御ユニット１２０２により、吸い上げ過程が許容されると、有利である。例えば、液浸媒体１２２の蒸発が関係する、長時間にわたる実験が行われる場合、実験の進行において汲み上げ過程をあらかじめ計画に組み入れるために、開ループ制御／閉ループ制御ユニット１２０２により、時間窓を設定することも可能である。
【００７８】
実験中に、焦点合わせ過程などにより、液浸キャップ１０４とプレパラート１０６との間の間隔が変化する場合、このことは、必然的に、液浸キャップ１０４もしくはプレパラート１０６において、液浸媒体１２２によって覆われるコンタクト面の変化に結び付く。したがって、例えば、対物レンズ１０２の光軸Ｏに沿って作用するｚ駆動の対応する制御によって実現されるこのような間隔変化の間は、最小持続時間の間にわたってｚ駆動が静止状態になるまで、液浸媒体１２２の量の閉ループ制御を中断することが有利である。このときに発生している、センサ３００の検出信号に基づき、引き続いて、液浸媒体１２２の所望の量を得るために、閉ループ制御を新たに開始することができる。
【００７９】
以下では、図１４に示した線図を参照して、液浸媒体１２２の最適量の初期設定を自動で実行できるようにする好ましい方法を説明する。図１４に示した線図は、容量式センサ３００により、連続測定中に開ループ制御／閉ループ制御ユニット１２０２に出力される、Ｃと記した検出信号の時間経過を示している。
【００８０】
図１４に具体的に示した方法の出発点は、容量式センサ３００の空間的な検出領域に液浸媒体１２２が存在しない状況である。ここで議論される実施形態について、このことが意味するのは、液浸キャップ１０４の端面壁１０８の近傍に液浸媒体１２２が存在しないことである。この状態から出発して、ポンプシステム１２４により、好適には一定の速度で、液浸キャップ１０４への液浸媒体１２２の汲み上げが開始される。続いて液浸媒体１２２が、センサ３００の空間的な検出領域に到達すると、センサ３００によって出力される検出信号Ｃは、図１４の線分ａにしたがって増大しはじめる。検出信号Ｃは、続いて、液浸キャップ１０４の流出開口部１１２の領域に液浸媒体１２２が到達するまで増大する。この実施形態について前提としたのは、センサ３００が、流出開口部１１２に存在する液浸媒体１２２の量に対して不感である、ように実施されていることである。このためにセンサ３００は、例えば、図３〜図６に示したタイプの電極構造体を有する。流出開口部１１２についてのセンサ３００のこの不感性により、流出開口部１１２にゆっくりと液浸媒体１２２が充填されるフェーズにおいて、検出信号Ｃはさらに増大しない。すなわち、図１４に示した線図において２つの点ｂとｃとによって画定されるこのフェーズでは、検出信号Ｃは、一定の値Ｃｒｅｆにとどまる。液浸媒体１２２が、液浸キャップ１０４とプレパラート１０６との間の目標空間１３４を平らに充填しはじめると、検出信号Ｃは、ようやく点ｃから出発して、図１４において線分ｄによって示したように、再び連続して増大する。
【００８１】
開ループ制御／閉ループ制御ユニット１２０２は、これが、上で説明した検出信号Ｃの経過におけるパターンａ−ｂ−ｃ−ｄを識別し、検出信号Ｃが一定である領域において測定値Ｃｒｅｆを特定する、ように構成されている。これにより、上で説明した方法により、液浸媒体１２２の量の特定の状態と、基準値としての絶対測定値Ｃｒｅｆとを結びつけることが可能である。特に、このようにして特定した基準値Ｃｒｅｆに、状況が異なれば充填レベルの容量式の測定を困難にする外乱量全体がすでに算入される。このような外乱量は、例えば、使用される対物レンズ１０２の特別な構造において、または容量式センサ３００に近傍において、プレパラート１０６に起因する。すなわち、このような状況をベースとして、上記の外乱量には依存しない、液浸媒体１２２の最適量について絶対目標値Ｃｔａｒｇｅｔを確定することが可能である。例えば目標値Ｃｔａｒｇｅｔを以下のように確定することが可能である。すなわち、
Ｃｔａｒｇｅｔ＝Ｃｒｅｆ＋定数、または
Ｃｔａｒｇｅｔ＝Ｃｒｅｆ×定数
と確定することが可能であり、
ただし定数は、経験的な定数を表す。
【００８２】
検出信号Ｃが、確定した目標値Ｃｔａｒｇｅｔに到達すると、ポンプシステムは停止され、ひいては液浸キャップ１０４への液浸媒体１２２の連続的な流れが停止される。
【００８３】
上で説明した方法により、例えば、液浸媒体１２２が、プレパラート交換または対物レンズ交換などの際に汲み出された後、改めて、対物レンズ１０２のフロントレンズ１１４を最適に覆うまで、液浸キャップ１０４を介して目標空間１３４に汲み上げることも可能であり、その際にはプレパラート交換もしくは対物レンズ交換の結果としての電磁環境の変化によって、液浸媒体１２２の供給に不利な作用を及ぼすことはない。
【００８４】
上で説明した実施形態は、純粋に例示的なものであると理解すべきである。例えば、これらの実施形態を説明する際に、とりわけ仮定したのは、液浸媒体１２２の充填レベルを検出するセンサが容量式センサとして実施されていることである。しかしながら、抵抗型センサを使用することも同様に可能である。特に、図４〜図７に示した電極構造体は、抵抗型センサにも適用可能である。この際に注意すべきであるのは、液浸キャップ材料に埋め込まれる容量式センサとは異なり、抵抗型センサが、液浸媒体１２２と接触するために、液浸キャップの表面において露出していることだけである。
【００８５】
いくつかの態様を装置の文脈において説明してきたが、これらの態様が、対応する方法の説明も表していることが明らかであり、ここではブロックまたは装置がステップまたはステップの特徴に対応している。同様に、ステップの文脈において説明された態様は、対応する装置の対応するブロックまたは項目または特徴の説明も表している。ステップの一部または全部は、例えば、プロセッサ、マイクロプロセッサ、プログラマブルコンピュータまたは電子回路等のハードウェア装置（またはハードウェア装置を使用すること）によって実行されてもよい。いくつかの実施形態では、極めて重要なステップのいずれか１つまたは複数が、そのような装置によって実行されてもよい。
【００８６】
一定の実装要件に応じて、本発明の実施形態は、ハードウェアまたはソフトウェアで実装され得る。この実装は、非一過性の記録媒体によって実行可能であり、非一過性の記録媒体は、各方法を実施するために、プログラマブルコンピュータシステムと協働する（または協働することが可能である）、電子的に読取可能な制御信号が格納されている、デジタル記録媒体等であり、これは例えば、フロッピーディスク、ＤＶＤ、ブルーレイ、ＣＤ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭおよびＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭまたはＦＬＡＳＨメモリである。したがって、デジタル記録媒体は、コンピュータ読取可能であってもよい。
【００８７】
本発明のいくつかの実施形態は、本明細書に記載のいずれかの方法が実施されるように、プログラマブルコンピュータシステムと協働することができる、電子的に読取可能な制御信号を有するデータ担体を含んでいる。
【００８８】
一般的に、本発明の実施形態は、プログラムコードを備えるコンピュータプログラム製品として実装可能であり、このプログラムコードは、コンピュータプログラム製品がコンピュータ上で実行されるときにいずれかの方法を実施するように作動する。このプログラムコードは、例えば、機械可読担体に格納されていてもよい。
【００８９】
別の実施形態は、機械可読担体に格納されている、本明細書に記載のいずれかの方法を実施するためのコンピュータプログラムを含んでいる。
【００９０】
したがって、換言すれば、本発明の実施形態は、コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行されるときに本明細書に記載のいずれかの方法を実施するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラムである。
【００９１】
したがって、本発明の別の実施形態は、プロセッサによって実行されるときに本明細書に記載のいずれかの方法を実施するために、格納されているコンピュータプログラムを含んでいる記録媒体（またはデータ担体またはコンピュータ読取可能な媒体）である。
【００９２】
データ担体、デジタル記録媒体または被記録媒体は、典型的に、有形である、かつ／または非一過性である。本発明の別の実施形態は、プロセッサと記録媒体を含んでいる、本明細書に記載されたような装置である。
【００９３】
したがって、本発明の別の実施形態は、本明細書に記載のいずれかの方法を実施するためのコンピュータプログラムを表すデータストリームまたは信号シーケンスである。データストリームまたは信号シーケンスは例えば、データ通信接続、例えばインターネットを介して転送されるように構成されていてもよい。
【００９４】
別の実施形態は、処理手段、例えば、本明細書に記載のいずれかの方法を実施するように構成または適合されているコンピュータまたはプログラマブルロジックデバイスを含んでいる。別の実施形態は、本明細書に記載のいずれかの方法を実施するために、インストールされたコンピュータプログラムを有しているコンピュータを含んでいる。
【００９５】
本発明の別の実施形態は、本明細書に記載のいずれかの方法を実施するためのコンピュータプログラムを（例えば、電子的にまたは光学的に）受信機に転送するように構成されている装置またはシステムを含んでいる。受信機は、例えば、コンピュータ、モバイル機器、記憶装置等であってもよい。装置またはシステムは、例えば、コンピュータプログラムを受信機に転送するために、ファイルサーバを含んでいてもよい。
【００９６】
いくつかの実施形態では、プログラマブルロジックデバイス（例えばフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ）が、本明細書に記載された方法の機能の一部または全部を実行するために使用されてもよい。いくつかの実施形態では、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイは、本明細書に記載のいずれかの方法を実施するためにマイクロプロセッサと協働してもよい。一般的に、有利には、任意のハードウェア装置によって方法が実施される。
【符号の説明】
【００９７】
１００  供給装置
１０２  対物レンズ
１０４  液浸キャップ
１０６  プレパラート
１０８  端面壁
１１０  円筒状壁
１１２  流出開口部
１１４  フロントレンズ
１１６  レンズ系
１１８  供給システム
１２０  貯蔵容器
１２２  液浸媒体
１２４  ポンプシステム
１２６  ホース
１２７  ホース
１２８  収容空間
１３０  端面壁の縁部
１３２  間隙
１３４  目標空間
１３６  端面壁の外面
３００  容量式センサ
３０２  電極構造体
３０６  供給開口部
４１０  電極
４１０ａ  電極部分
４１０ｂ  接続コンタクト
４１２  電極
４１２ａ  電極部分
４１２ｂ  接続コンタクト
５１０  電極
５１０ａ  電極部分
５１０ｂ  接続コンタクト
５１２  電極
５１２ａ  電極部分
５１２ｂ  接続コンタクト
６０２  電極構造体
７１０  電極
７１０ａ  電極部分
７１２  電極
７１２ａ  電極部分
８２０  導体路
８２０ａ  導体路部分
８２０ｂ  接続コンタクト
８２０ｃ  接続コンタクト
９２０  導体路
９２０ａ  導体路部分
９２０ｂ  接続コンタクト
９２０ｃ  接続コンタクト
１２００  顕微鏡
１２０２  開ループ制御／閉ループ制御ユニット
１２０４  電子測定ユニット
１２０６  接続ケーブル
１２０８  接続ケーブル
１２１０  顕微鏡ハウジング
Ｋ１、Ｋ２  目標空間の境界線
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４  部分領域
Ｃ  検出信号
Ｃｒｅｆ  基準値
Ｃｔａｒｇｅｔ  目標値
ｔ  時間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【外国語明細書】
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