DE2442795A1

DE2442795A1 - AUTOMATIC FOCUSING DEVICE

Info

Publication number: DE2442795A1
Application number: DE19742442795
Authority: DE
Inventors: Lynn Granville Amos; Jeburton Henry Boone
Original assignee: Corning Glass Works
Current assignee: Corning Glass Works
Priority date: 1973-09-21
Filing date: 1974-09-06
Publication date: 1975-04-03
Also published as: ES425602A1; SE7411881L; FR2245023B1; JPS5060226A; GB1476693A; CA1015186A; FR2245023A1; IT1020438B

Description

Automatische FokussierungsvorriclitungAutomatic focusing device

Die Erfindung "betrifft eine Vorrichtung zur automatischen
Fokussierung des Objektivs optischer oder elektro-optischer Geräte, wie beispielsweise automatischer Torrichtungen zur Analyse von Zellen, Blutkörpern und dergleichen.The invention "relates to a device for automatic
Focussing the lens of optical or electro-optical devices, such as automatic gate directions for analyzing cells, blood cells and the like.

Die genaue, automatische Fokussierung des Objektivs ist in vielen Fällen wünschenswert und ist besonders notwendig in automatischen Vorrichtungen zur Analyse und Auszählung von Zellen, z„ B. Blutkörpern wie Leukozyten, wie sie in Krankenhäusern routinemässig häufig benötigt werden,- Eine hierzu geeignete automatische Analysevorrichtung ist in der Anmeldung P 24 18 361.7 der gleichen Anmelderin beschrieben. Der Objektträger mit dem Blutabstrich wird dabei intensiv
beleuchtet und elektro-optisch, z. B. mit einer Fernsehkamera abgetastet» Die Lichtstrahlen gehen vor Empfang durchThe precise, automatic focusing of the objective is desirable in many cases and is particularly necessary in automatic devices for the analysis and counting of cells, for example blood bodies such as leukocytes, as they are frequently required routinely in hospitals - an automatic analysis device suitable for this purpose is described in the application P 24 18 361.7 of the same applicant. The slide with the blood smear becomes intense
illuminated and electro-optical, e.g. B. scanned with a television camera »The light rays go through before reception

098U/1129098U / 1129

- 2 ■-■- 2 ■ - ■

den Bildwandler durch ein Objektiv, das genau eingestellt bzw. fokussiert werden muss.the imager through a lens that is precisely adjusted or needs to be focused.

Die gestellte Aufgabe nach einer automatischen Fokussierung wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass Projektionsmittel das Objektbild in eine Istbildebene und eine parfocale Bildebene werfen, in einer bei richtiger Fokussierung mit der Istbildebene zusammenfallenden Sollbildebene angeordnete Umwandlung smitt el den optischen Merkmalen des Objekts entsprechende Ausgangssignale erzeugen, zwei Licht vor bzw. hinter der parfocalen Ebene emfpangende Lichtdetektoren die Lage der Istbildebene zur Sollbildebene darstellende, elektrische Signale erzeugen und auf diese Signale ansprechende, automatische Einstellmittel das Objektiv fokussieren. ·The given task after an automatic focus is achieved according to the invention in that projection means throw the object image into an actual image plane and a parfocal image plane, in one with correct focusing with the Actual image plane coinciding target image plane arranged conversion means corresponding to the optical characteristics of the object Generate output signals, two lights in front of and behind light detectors receiving the parfocal plane the actual image plane to the target image plane representing, electrical Generate signals and respond to these signals, automatic adjustment means focus the lens. ·

Weitere günstige Ausbildungen und Merkmale ergeben sich aus den Zeichnungen, zusammen mit der folgenden eingehenden Beschreibung. Es zeigen:Further favorable training and features result from the drawings, along with the following detailed description. Show it:

Fig. 1 schematisch die Gesamtanordnung der erfindungsgemässen Fokussiervorrichtung;Fig. 1 schematically shows the overall arrangement of the inventive Focusing device;

®ig_e 2 einen Teil einer weiteren Ausgestaltung;®ig _e 2 part of a further embodiment;

- 3 5098U/1 129 - 3 5098U / 1 129

2A427952A42795

Fig. 2A die Abtastung eines Objektträgers zur Erläuterung einer mit der Ausgestaltung der Fig. 2 behobenen Schwierigkeit; 2A shows the scanning of a slide for explanation one problem resolved with the embodiment of FIG. 2;

Fig. 3 perspektivisch und auseinander gezogen den Einstellmechanismus der Fokussiervorrichtung;3 shows the adjustment mechanism in perspective and pulled apart the focusing device;

Fig. 4 als Schäubild die translatorische Bewegung des Objektivs in Abhängigkeit von der Winkelstellung der Welle des Schrittschaltmotors;4 shows, as a diagram, the translational movement of the lens as a function of the angular position of the shaft the stepper motor;

Fig. 4A und 4B Vergrösserungen von Ausschnitten des Schaubilds und der Kennlinie der Fig. 4. '4A and 4B enlargements of sections of the diagram and the characteristic curve of Fig. 4. '

Als Beispiel einer günstigen Anwendung der erfindungsgemässen Fokussiervorrichtung zeigt die Fig. 1 u. a. den optischen Teil einer Anordnung zum Abtasten und Zählen der Leukozyten des Blutabstrichs auf einem Objektträger 10. Das von einer Lichtquelle 12 ausgestrahlte Licht fällt durch die Sammellinsen 14, 16 und den Objektivträger 10, wird durch das einstellbare Objektiv 18 gesammelt und geht von da durch einen ersten Strahlenteiler 20. Dieser wirft etwa 40% des Lichts auf die erfindungsgemässe Fokussiervorrichtung. Der restliche Teil wird über einen optischen Vorbereiter 22 einem fernsehartigen Detektor 24 zugeführt. Ein Analog-Digitalwandler 26As an example of a favorable application of the invention Fig. 1 shows a focusing device, inter alia. the optical part of an arrangement for scanning and counting the leukocytes of the blood smear on a slide 10. The light emitted by a light source 12 falls through the collecting lenses 14, 16 and the objective carrier 10, is through the adjustable Objective 18 collected and goes from there through a first beam splitter 20. This throws about 40% of the light on the focusing device according to the invention. The remaining part is transferred to a television-like via an optical preparer 22 Detector 24 supplied. An analog-to-digital converter 26

50981 Ul 1 1 2950981 Ul 1 1 29

erzeugt digitale Signale, welche die optischen Merkmale des blutbestrichenen Objektträgers darstellen und die Grundlage für die automatische Klassifizierung und Auszählung der Zellen oder Blutkörper bilden.generates digital signals that represent the optical characteristics of the blood-coated slide and the basis for the automatic classification and counting of cells or make blood cells.

Das Objektiv 18 fokussiert das Bild des Objektträgers in einer Sollbildebene, die bei richtiger Einstellung mit der Istbildebene 28 übereinstimmt. Um diese, für die Bildumwandlung in elektrische Signale optimale Fokussierung zu erhalten, wird der andere Lichtteil vom ersten Strahlenteiler 20 in eine parfocale, den gleichen Brennpunkt aufweisende Sollbildebene 50 projiziert, vor bzw. hinter der je ein Lichtdetektor 32, 34- angeordnet ist. Vor dieser Bildebene befindet sich ferner eine Maske 36, so dass das vom Objektträger kommende Licht durch eine öffnung in der Maske auf den ersten Lichtdetektor 32 und durch eine öffnung einer weiteren, hinter der Bildebene angeordneten Maske 38 auf den Lichtdetektor 34- fällt. Die Maske 42 eines dritten Lichtdetektors 40 ist in der Bildebene 30 angeordnet. Dieser Detektor erzeugt ein zur Weiterverarbextung, z. B. in der Meßschaltung der Anmeldung P 24 42 641.3 der gleichen Anmelderin verwendetes elektrisches Signal.The lens 18 focuses the image of the slide in a target image plane, which when correctly adjusted with the Actual image plane 28 matches. In order to obtain this optimal focus for converting the image into electrical signals, the other part of the light from the first beam splitter 20 is in a parfocal target image plane having the same focal point 50 projected, in front of and behind each a light detector 32, 34- is arranged. Located in front of this image plane there is also a mask 36 so that the slide from the slide incoming light through an opening in the mask onto the first light detector 32 and through an opening of a further, The mask 38 arranged behind the image plane falls on the light detector 34-. The mask 42 of a third light detector 40 is arranged in the image plane 30. This detector generates one for further processing, e.g. B. used in the measuring circuit of the application P 24 42 641.3 of the same applicant electrical signal.

Ein rotierender Spiegel 44 tastet das Bild ab. Bei der Ablenkung des Bilds über die Masken ergeben die elektrischenA rotating mirror 44 scans the image. When the image is deflected over the masks, the electrical

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Ausgangssignale der Lichtdetektoren licht-dunkel oder dunkel-licht Übergänge im Bild. Die Signale S₁ bzw. S₂ des Lichtdetektors 32 bzw. 34 werden einem Differenziator 47 und einem Komparator 48 zugeführt. Fällt die Istbildebene mit der Sollbildebene zusammen, so sind die Bilder an den Lichtdetektoren gleich, leicht verschwommen, mit weichen Bildrändern. Infolgedessen haben die Signale S-, und Sp vergleichsweise lange Anstiegs- und Abfallzeiten, und die Amplituden der differenzierten Signale sind niedrig. Fällt die Istbildebene dagegen aus der Sollbildebene heraus, so wird das Bild im einen Lichtdetektor schärfer fokussiert als im anderen, die Bildränder also schärfer im einen und weicher im anderen Detektor. Die Amplitude des differenzierten Signals vom Detektor mit dem schärfer fokussierten Signal wird daher grosser, die des anderen Signals kleiner. Die differenzierten Signale bezeichnen somit die Verstellrichtung des Objektivs zur besseren Fokussierung der Bildebene. Vom Komparator werden über eine Logikschaltung Impulse einem Schrittschaltmotor 50 zugeführt. Ist das differenzierte Signal S₁ grosser als das Signal Sp, so verschiebt der Schrittschaltmotor das Objektiv nach oben, dagegen in umgekehrter Eichtung, wenn das Signals Sp grosser ist.Output signals of the light detectors light-dark or dark-light transitions in the image. The signals S ₁ and S _{2 of} the light detector 32 and 34 are fed to a differentiator 47 and a comparator 48. If the actual image plane coincides with the target image plane, the images on the light detectors are the same, slightly blurred, with soft image edges. As a result, the signals S and Sp have comparatively long rise and fall times, and the amplitudes of the differentiated signals are low. If, on the other hand, the actual image plane falls outside the target image plane, the image is focused more sharply in one light detector than in the other, i.e. the image edges are sharper in one detector and softer in the other. The amplitude of the differentiated signal from the detector with the more sharply focused signal is therefore greater, that of the other signal is smaller. The differentiated signals thus designate the direction of adjustment of the lens for better focusing of the image plane. From the comparator, pulses are fed to a stepping motor 50 via a logic circuit. If the differentiated signal S _{1 is} greater than the signal Sp, the stepping motor moves the lens upwards, but in the opposite direction if the signal Sp is greater.

Für die Verstellung des Objektivs ist ein genau arbeitender Verstellmechanismus vorgesehen, z. B. ein vom Motor 50 an-For the adjustment of the lens, a precise adjustment mechanism is provided, for. B. an from motor 50

5098 U/1 1295098 U / 1 129

getriebenes, federbeaufschlagtes Schneckengetriebe 52, das ein Exzenterglied 5^ verdreht. Dieses läuft in einem gegen einen Vorsprung 58 des Objektivhalters abgestützten Kugellager 56. Kugellager 60 ermöglichen die translatorische Bewegung des Objektivhalters.driven, spring-loaded worm gear 52, which rotates an eccentric member 5 ^. This runs counter to a projection 58 of the lens holder supported ball bearings 56. Ball bearings 60 enable the translational movement of the lens holder.

Die weitere Ausgestaltung der Fig. 2 überwindet eine aus der Fig. 2A ersichtliche Schwierigkeit der Lichtdetektoren beim Empfang verschiedener Teile des Bilds, z. B. des Objektträgers mit den Blutkörpern 62, 64, 66. Bei Drehung des Spiegels 44 empfängt der Detektor 32 entlang der gestrichelten Linie 68 liegende, durch kleine Kreise bezeichnete Teile des Objektbilds, z. B. die Teile 70, dann 72, dann 74, dann 75 u. s. f. Gleichzeitig empfängt der Detektor 34 Licht von den durch Kreise bezeichneten Teilen 78, 80, 82 ... 84 usf. entlang der gestrichelten Linie 76. Beim Empfang der annähernd gleichen Teile 70, 78 oder 72, 80 oder 74, 82 ist die Signalanzeige einer genauen Fokussierung richtig. Falsch wird sie bei den Teilen 75 durch den Detektor 32 und 84 durch den Detektor 34;"weil nur der Teil 75 in einem Blutkörper liegt, ist die Lichtzufuhr in den Detektor 32 niedriger, ohne dass dies aber unbedingt auf einer falschen Fokussierung beruht. Diese Schwierigkeit behtbtr die Ausgestaltung derFig. 2. Das vom Drehspiegel 44 einfallende Licht wird über einen zweiten Strahlenteiler 86 geleitet. Die eine Lichthälfte wird inThe further embodiment of FIG. 2 overcomes a difficulty of the light detectors which can be seen in FIG. 2A Receiving different parts of the picture, e.g. B. the slide with the blood cells 62, 64, 66. When the mirror is rotated 44, the detector 32 receives parts of the, denoted by small circles, lying along the dashed line 68 Object image, e.g. Parts 70, then 72, then 74, then 75, etc. Simultaneously the detector 34 receives light from the parts 78, 80, 82 ... 84 and so on indicated by circles the dashed line 76. When the approximately equal parts 70, 78 or 72, 80 or 74, 82 are received, the signal display accurate focus correctly. It becomes false in the case of parts 75 by the detector 32 and 84 by the detector 34; "because only part 75 is in a blood body, the light supply into the detector 32 is lower without but this is necessarily based on a wrong focus. This difficulty eliminates the design ofFig. 2. That Light incident from the rotating mirror 44 is directed via a second beam splitter 86. One half of the light is in

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einen Lichtdetektor 90 mit einer vor der parfocalen Sollbildebene 96 liegenden Lochmaske 88, die andere Hälfte in einen Lichtdetektor 94- mit einer hinter der parfocalen Bildebene 98 liegenden Lochmaske 92 geleitet. Eine dieser Masken ist verstellbar, z. B. die Maske 92 nach oben und unten sowie senkrecht zur Zeichnungsebene. Auch beide Masken 88, 92 können verstellbar sein.a light detector 90 with a plane in front of the parfocal target image plane 96 lying perforated mask 88, the other half in a light detector 94 - with one behind the parfocal image plane 98 lying shadow mask 92 passed. One of these masks is adjustable, e.g. B. the mask 92 up and down as well perpendicular to the plane of the drawing. Both masks 88, 92 can also be adjustable.

Für die Einstellung der öffnungen der Masken auf den Empfang des gleichen Bildteils ist ein Mikroskop 100 niedriger Auflösung vorgesehen. Der Strahlenteiler 86 teilt das Licht genau hälftig 50-50, so dass von der Maske reflektiertes Licht auf das Mikroskop 100 fällt und der Beobachter die überlagerten Bilder beider Masken sieht, von denen nur Jeweils eines genau fokussiert ist. Die öffnungen werden ausgerichtet, indem eine der Masken verschoben wird, bis sie in den überlagerten Bildern zusammenfallen.For adjusting the openings of the masks to the reception A low-resolution microscope 100 is provided on the same part of the image. The beam splitter 86 precisely divides the light 50-50 in half, so that light reflected from the mask falls on microscope 100 and the observer receives the superimposed light Sees images of both masks, only one of which is precisely focused at a time. The openings are aligned by one of the masks is shifted until they coincide in the overlaid images.

Die Fig. 4, 4-A und 4-B zeigen, warum ein genauer Übertragungsmechanismus zwischen Motor und Objektivhalter vorgesehen werden muss.Figures 4, 4-A and 4-B show why a precise transmission mechanism must be provided between the motor and the lens holder.

Die Fig. 4 veranschaulicht die Verhältnisse bei Drehung der Exzenterwelle um 180°. Auf der Ordinate ist die translatorische Bewegung des Objektivhalters abgetragen. Die zurückgelegte 4 illustrates the relationships when the eccentric shaft is rotated through 180 °. The translational movement of the lens holder is plotted on the ordinate. The one covered

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Strecke ist eine Sinusfunktion der Exzenterwellenstellung. In dem mittleren Wellenstellungsbereich ist die grösste Bewegung, sonst ist die jeweilige Strecke kurzer und nähert sich an den Grenzen 0° und 180° Null. Wie bei allen mechanischen Getrieben ist die Linearbewegung keine regelmässige Funktion der Wellendrehung, sondern schwankt. Kleinere Schwankungen sind unschädlich, eine zu grosse Schwankung zeigt der vergrösserte Kurvenausschnitt der Fig. 4B. Im Bereich 102 104 liegt eine Richtungsumfrehrung und es besteht die Gefahr, dass die automatische Fokussiervorrichtung zwischen den Linien 102, 104 dauernd hin und herpendelt. Es sei z. B. angenommen, dass das Objektiv vom Punkt 106 auf den Punkt 108 verstellt werden muss, dabei stellen die Lichtdetektoren jedoch zwischen 112 und 110 eine Verschlechterung der Einstellschärfe fest, die Vorrichtung pendelt daher hin und her. Dem wird durch den Verstellmechanismus der Fig. 3 abgeholfen.Distance is a sine function of the eccentric shaft position. The greatest movement is in the middle shaft position, otherwise the respective distance is shorter and approaches zero at the limits of 0 ° and 180 °. As with all mechanical Driven, the linear movement is not a regular function of the shaft rotation, but fluctuates. Minor fluctuations are harmless, too great a fluctuation is shown by the enlarged section of the curve in FIG. 4B. In area 102 104 there is a change of direction and there is a risk of that the automatic focusing device continuously oscillates back and forth between the lines 102, 104. Let it be B. assumed that the objective has to be adjusted from point 106 to point 108, but the light detectors are in between 112 and 110 determine a deterioration in focus, the device therefore oscillates back and forth. That is made possible by the Adjusting mechanism of FIG. 3 remedied.

Der Motor 50 kann z. B. 200 Schaltschritte pro Umdrehung ausführen. Er ist auf der optischen Grundplatte 114· befestig, durch die seine Welle 116 geführt ist. Ein Schneckengetriebe 117, 118 überträgt die Umdrehungsenergie der Welle 114 auf eine senkrecht zu ihr angeordnete Welle 115 im Verhältnis 60:1, die unter der Grundplatte 114 von einer vor der Frontverstrebung 120 liegenden Stelle bis durch die Stirnplatte 122 reicht.The motor 50 can e.g. B. perform 200 switching steps per revolution. It is fastened to the optical base plate 114 through which its shaft 116 is guided. A worm gear 117, 118 transmits the rotational energy of the shaft 114 to a shaft 115 arranged perpendicular to it in relation to each other 60: 1, the one under the base plate 114 from a point in front of the front strut 120 to through the face plate 122 is enough.

- 9 -B098U/1129- 9 -B098U / 1129

Am vorderen Teil der Welle 115 ist ein kleiner, abgestufter Abschnitt 119 eingearbeitet, z. B. 0,25 nun von der Hittelachse der Welle, der einen insgesamt etwa 0,5 nun pro 180
Drehung der Welle auf- und niedergehenden Exzenter bildet. Dieser Abschnitt reicht durch ein Loch in der Frontverstrebung 120. Ein leicht auf ihm sitzendes Präzisionswälzlager 134- stützt einen auf dem beweglichen Teil des Objektivhalters 138 sitzenden Vorsprung 136.At the front part of the shaft 115, a small, stepped portion 119 is incorporated, e.g. B. 0.25 now from the central axis of the shaft, the one total about 0.5 now per 180
Rotation of the shaft rising and falling eccentric forms. This section extends through a hole in the front strut 120. A precision roller bearing 134 seated lightly on it supports a projection 136 seated on the movable part of the lens holder 138.

Der Objektivhalter 138 besteht aus einem an der Frontverstrebung 120 befestigten, fest angeordneten Teil 140 und einem beweglichen Teil 142 mit einer den Vorsprung 136 auf das
Exzenterlager 134 drückenden Feder 144, so dass die Anordnung sich entsprechend der Wellendrehung senkrecht einstellen und bis zur Federgrenze frei abgehoben werden kann.The lens holder 138 consists of a fixed part 140 fastened to the front strut 120 and a movable part 142 with a projection 136 on the
Eccentric bearing 134 pressing spring 144, so that the arrangement adjusts itself vertically according to the shaft rotation and can be lifted freely up to the spring limit.

Das Objektiv ist an einem weiteren Teil 146 befestigt, der genau in eine im beweglichen Teil 142 eingearbeitete Ausnehmung passt, so dass das Objektiv um etwa 2,5 mm nach oben
oder unten verstellt werden kann. Entstehende Toleranzen können durch zwei Schrauben 148 und 150 ausgeglichen werden. Beim Zusammenbau werden die Teile bis zu dieser zuletzt vorgenommenen Einstellung durch einen Stift 152 gehalten. Diese .'.zuletzt vorgenommene Feineinstellung bringt Objektträger und Objektiv in die richtige, gegenseitige Lage.The objective is attached to a further part 146, which fits exactly into a recess machined in the movable part 142, so that the objective is about 2.5 mm upwards
or can be adjusted below. Any tolerances that arise can be compensated for by means of two screws 148 and 150. During assembly, the parts are held in place by a pin 152 until this last adjustment was made. This last fine adjustment brings the slide and objective into the correct mutual position.

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Der bewegliche Teil 142 ist zum festen Teil 140 auf einem Präzisionsstiftlager 154, 143 beweglich. Die Stifte liegen in Ausnehmungen gleicher Länge. Ihnen gegenüber liegen zwei Ausnehmungen in den beweglichen Teil einschliessenden Fortsätzen, des festen Teils. Eine dieser Ausnehmungen entspricht den Ausnehmungen im beweglichen Teil. Die zweite Ausnehmung ist etwas tiefer und nimmt eine starre, gut eingepasste und einen falschen Boden bildende Platte 156 auf, die mit Einstellschrauben 158 versehen ist.The movable part 142 is movable to the fixed part 140 on a precision pin bearing 154, 143. The pens are lying in recesses of the same length. Opposite them are two recesses in the extensions including the movable part, of the fixed part. One of these recesses corresponds to the recesses in the movable part. The second recess is a little deeper and receives a rigid, well-fitted and false bottom-forming plate 156, which with adjustment screws 158 is provided.

Die auf vier Stiften in jedem Paar Ausnehmungen laufenden Kugeln der Rollenlager werden durch einen Käfig 160 aus Material niedriger Reibung, z. B. 1 mm dickem Berylkupfer, in senkrechter Lage gehalten, der an geeigneten Stellen Löcher etwas grosser als die Kugeln enthält. Beim Zusammenbau wird die falsche Bodenplatte 156 durch Einstellschrauben des festen Teils eingestellt, wobei die Stifte in der Ausnehmung gegen die Kugeln gedrückt werden, die ihrerseits auf die Stifte diesseits des beweglichen Teils drücken, bis alle Teile in festem Anpresskontakt ohne freies Spiel stehen, ohne dass der Druck so gross wird, dass sich die Teile festfressen. Hierdurch wird eine genau regelbare, in hohem Grade reibungsfreie, translatorische Bewegung ermöglicht.Those running on four pins in each pair of recesses Balls of the roller bearings are supported by a cage 160 made of low friction material, e.g. B. 1 mm thick beryl copper, in held in a vertical position, which contains holes slightly larger than the balls in suitable places. When reassembling the false bottom plate 156 adjusted by adjusting screws of the fixed part, with the pins in the recess pressed against the balls, which in turn press the pins on this side of the moving part until all Parts are in firm contact with no free play, without the pressure becoming so great that the parts seize. This enables a precisely controllable, highly frictionless, translational movement.

Im Betrieb der Vorrichtung dreht der Motor bei einem Schritt die Welle z. B. um 1/200 Umdrehung, was bei einer ÜbersetzungIn operation of the device, the motor rotates the shaft z. B. by 1/200 revolution, which is a translation

5098U/1129 - Ii -5098U / 1129 - Ii -

von 60:1 1/12000 Umdrehung der Exzenterwelle oder einen Schritt von 0,03° bedeutet. Im gröbsten Bereich des Exzenters entspricht dies 0,000132 mm (0,000052 Inch) pro Schritt. Ist die Tiefenschärfe z. B. 1 /u, so stehen zur optimalen Fokussierung acht Schritte zur Verfügung. Noch mehr Schritte stehen bei Beobachtung von dünnen Objektträgern (Toleranzen der Dicke von 0,76 - 1,27 mm, 0,03 - 0,05 Inch) zur Verfugung,of 60: 1 1/12000 revolution of the eccentric shaft or one Means a step of 0.03 °. In the coarsest area of the eccentric, this corresponds to 0.000132 mm (0.000052 inches) per step. Is the depth of field z. B. 1 / u, so stand for the optimal Focusing eight steps available. There are even more steps to be taken when observing thin slides (tolerances the thickness of 0.76 - 1.27 mm, 0.03 - 0.05 inch) are available,

Die Vorrichtung ermöglicht also die genaue Fokussierung in sehr kleinen Schritten."The device therefore enables precise focusing in very small steps. "

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Claims

Patent claims

1J device for automatic focusing of the lens optical or electro-optical devices, characterized in that projection means (20) the object image in an actual image plane (28) and throw a parfocal image plane (JO) in a plane that coincides with the actual image plane when the focus is correct Conversion means (26) arranged in the desired image plane, output signals corresponding to the optical characteristics of the object generate two light detectors (32, 34) receiving light in front of and behind the parfocal plane, the position of the actual image plane generate electrical signals representing the target image plane and respond automatically to these signals Adjustment means focus the lens.

2. Device according to claim 1, characterized in that two perforated masks (36, 38) in front of and behind the parfocal image plane are provided, behind which the light detectors are arranged.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the projection means contain a first beam splitter.

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4 “Device according to claim. 3? characterized, that a rotating mirror (44) arranged between the first beam splitter and the light detectors, the object image scanned at the light detectors «.

5. Device according to claim 4 ,. characterized, that the perforated masks (88, 92) can be adjusted relative to one another and that both scan the same part of the object image.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that a second beam splitter (86) between the rotating Mirror and the light detectors is arranged, depending on a portion of light falls on the mask (88) or the mask (92).

7. The device according to claim 6, characterized in that the second beam splitter shines half the light on the masks distributed and the images generated by the masks by the beam splitter on them for their congruence examining microscope (100) fall.

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5098U/1 1295098U / 1 129

8. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that a comparator (48) compares the signals from the light detectors, and as the case may be which signal is the larger is a stepping motor that adjusts the lens along its optical axis in one direction or the other "operated.

9. Device according to claim 8, characterized in that the motor supports the lens holder via an eccentric shaft (54) (138) shifted linearly.

10. The device according to claim 9 »characterized in that that the transmission of movement between the eccentric shaft and the lens holder takes place via roller bearings.

11 »Device according to claim 8 or 9» characterized in that that the eccentric shaft is driven slip-free by the motor via a worm gear (117, 118).

5098U/11295098U / 1129

4.4th

Leerse iteBlank