Tandler, Hans (Ammerbacher Str. 7, Jena, 07745, DE)
Böker, Christian (Holunderweg 15, Gleichen, 37130, DE)
Tandler, Hans (Ammerbacher Str. 7, Jena, 07745, DE)
| 1. | Wechseleinrichtung zur Aufnahme optischer Elemente, insbesondere für Mikroskope, welche ein Seitenwände, Vorder und Rückwand sowie einen Stativkopf und einen Stativfuß umfassendes Stativ besitzen, dadurch gekenn¬ zeichnet dass die Wechseleinrichtung an einem Halter (12) im te lezentrischen Teil des Mikroskopstrahlenganges angeord¬ net und mit einer Anzahl den Strahlengang beeinflussen¬ der, optischer Bauelemente bestückt ist, dass die Wechseleinrichtung um eine die optische Achse (8) des Mikroskopstrahlenganges schneidende und in der Symmetrieebene des Mikroskops liegende, im Halter (12) vorgesehene Drehachse (9) drehbar gelagert ist, welche zusammen mit optischen Achsen von im Mikroskop vorhan¬ denen Strahlengänge in einer Ebene liegt, die im We¬ sentlichen senkrecht zur Vorderwand (15) des Mikroskop¬ stativs (2) verläuft und dass der Teil der Wechseleinrichtung, welcher sich nicht im Mikroskopstrahlengang befindet und der dem im Strahlengang befindlichen Teil der Wechseleinrichtung diametral gegenüberliegt, zum Mikroskopstativ (2) ge¬ richtet angeordnet und der Vorderwand (15) des Mikro¬ skopstativs (2) benachbart ist. |
| 2. | Wechseleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Drehachse (9) der Wechseleinrichtung und die optische Achse (8) des Mikroskopstrahlenganges sich schneiden und eine Ebene definieren, welche im We¬ sentlichen senkrecht zur Ebene der Vorderwand (15) bzw. Rückwand (16) des Mikroskopstativs (2) verläuft. |
| 3. | 1 Wechseleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass der die Wechseleinrichtung tragende Hal¬ ter (12) am Stativkopf (3) oder am Mikroskopstativ (2) angeordnet ist. |
| 4. | 2. |
Die Erfindung betrifft eine Wechseleinrichtung zur Aufnahme optischer Elemente, insbesondere für Mikroskope, zur Reali¬ sierung einer Auflichtbeleuchtung von Präparaten oder Ob¬ jekten und deren Beobachtung durch eine entsprechende Aus¬ bildung und Führung des Strahlenganges durch Strahlentei¬ lungen und/oder Strahlumlenkungen.
Dazu sind Reflektorschieber bei Mikroskopen bekannt, welche vorzugsweise im telezentrischen Teil des Mikroskopstrahlen¬ ganges angeordnet sind. In Bezug auf eine pixelgenaue Ab¬ bildung des Objektes auf die CCD-Matrix einer CCD-Kamera weisen diese Reflektorschieber Nachteile auf, welche u. a. darin bestehen, dass, durch die Endanschläge der Schieber in der Führung bedingt, das Objekt oder Präparat leicht zur optischen Achse dejustiert werden kann. Insbesondere können dann z. B. sequentielle Aufnahmen von Objekten oder Präpa¬ raten mit unterschiedlichen Wellenlängen nur noch durch ei¬ ne entsprechende Software zur Deckung gebracht werden, was einen erhöhten Aufwand erfordert.
Bei mikroskopischen Applikationen, die einen möglichst un¬ gehinderten Zugang von Manipulatoren oder anderen Werkzeu¬ gen erfordern, mit welchen das Objekt beeinflusst oder ma¬ nipuliert werden kann, unterliegt häufig der Raum oberhalb des Objektes besonderen restriktiven Anforderungen. Er muss weitestgehend frei und zugänglich sein, um ungehindert dar¬ in arbeiten und Manipulationen am Objekt vornehmen zu kön¬ nen. Solche Anforderungen können z. B. darin bestehen, dass bis zu fünf Manipulatoren unter 45° zur Horizontalebene, nach oben in Richtung des Objektivs verlaufend, zum Einsatz vorgesehen werden, welche entsprechend bedient werden müs¬ sen. Diese von vorn und seitlich angesetzten Manipulatoren beschränken beispielsweise den Bauraum einer notwendigen Objektivwechseleinrichtung und eventueller Illuminatorkom- ponenten derart, dass je nach dem Abstand vom Objekt be¬ stimmte Breitenmaße und Abstände von der senkrecht verlau¬ fenden optischen Achse des Mikroskops nicht überschritten werden dürfen bzw. eingehalten werden müssen.
In der DE 102 35 388.3 ist eine optische Anordnung, mit ei¬ nem telezentrischen Strahlengang, z. B. eine mikroskopische Anordnung, vorgeschlagen worden, welche ein nach Unendlich abbildendes Objektiv und mindestens ein Okular und eine zwischen beiden in einem festen Abstand vom Objektiv ange¬ ordnete Tubuslinse umfasst. Im Raum zwischen dem Objektiv und der Tubuslinse existiert ein telezentrischer, d. h. paralleler Strahlengang. In diesem Teil des Strahlenganges werden z. B Strahlenteiler oder andere in einem Revolver angeordnete, in den Strahlengang einschaltbare, optische Bauelemente angeordnet.
Die EP 1 093 002 A2 offenbart eine Vorrichtung zum Wechseln von Objektiven in Mikroskopen, welche gewährleistet, dass bei einem Objektivwechsel eine Beschädigung von z. B. Mani¬ pulatoren oder von Objekten bzw. Präparaten, welche beo¬ bachtet oder an welchen Manipulationen vorgenommen werden sollen, ausgeschlossen ist. Erreicht wird dieses dadurch, dass ein Objektive tragender Objektivrevolver vorgesehen ist, welcher um eine schräg bezüglich der optischen Achse des Mikroskopstrahlenganges angeordnete Achse drehbar ist. Der Objektivrevolver des Mikroskops ist seitlich versetzt angeordnet, und dieser Versatz ist auf eine Seitenwand des Mikroskopstativs hin definiert. Durch diesen Versatz des Revolvers und' die sich ergebende Neigung und Positionierung der Drehachse des Revolvers wird bei einem Objektivwechsel eine Bewegung im Bereich der Arbeitsstellung der Objektive erzeugt, welche im Wesentlichen linear ist und von der Stirnwand zur Rückwand des Mikroskopstativs verläuft.
Diese Vorrichtung bezieht sich nur auf einen allgemein be¬ kannten Objektivrevolver, in welchem andere, den Strahlen¬ gang beeinflussende, optische Elemente nicht angeordnet werden können.
Eine SchnellwechselVorrichtung für dichroitische Strahlenteiler in Fluoreszenzmikroskopen ist in der US 6 683 735 B2 beschrieben. Es ist eine um eine Achse drehbare Scheibe im Mikroskopstrahlengang vorgesehen, welche die einzelnen Strahlenteiler und Filter umfasst. Die Scheibe wird durch einen Motor angetrieben, welcher durch einen Computer gesteuert wird. Durch eine Verstellung der Scheibe können die erforderlichen Teiler und Filter in den Strahlengang des Mikroskops eingebracht werden. Diese Vorrichtung besitzt jedoch einen nicht zu unterschätzenden Nachteil. Die Scheibe nimmt relativ viel Platz im Bereich des Strahlenganges ein, da der Durchmesser der Scheibe, um die einzelnem Teiler und Filter aufnehmen zu können, relativ groß dimensioniert sein muss.
So liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Wechsel- einrichtung für Mikroskope zu schaffen, mit welchem die Nachteile des Standes der Technik weitestgehend beseitigt werden und welche einen ungehinderten Zugang zu dem Raum über dem Objekt und somit ein störungsfreies Mani¬ pulieren in diesem Raum ermöglicht. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer gemäß dem Hauptanspruch ausgebildeten Wechseleinrichtung gelöst. In den Unteransprüchen sind weitere Ausführungsformen und Aus¬ gestaltungen der Wechseleinrichtung offenbart.
So ist es vorteilhaft, wenn die Drehachse der Wechseleinrichtung und die optische Achse des Mikroskopstrahlenganges sich schneiden und eine Ebene definieren, welche im Wesentlichen senkrecht zur Ebene der Vorderwand bzw. Rückwand des Mikroskopstativs verläuft.
Eine vorteilhafte Ausführung ergibt sich, wenn der die Vor¬ richtung tragende Halter am Stativkopf oder direkt am Mi¬ kroskopstativ angeordnet ist.
Es ist vor allem auch ein Vorteil dieser speziellen Anord¬ nung der Wechseleinrichtung, daß er Fronteil des Mikroskop¬ stativs frei bleibt, für die Anordnung von Manipulatoren.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 vereinfacht eine Seitenansicht eines aufrechten Mikroskops mit einer Wechseleinrichtung und Fig. 2 eine Ansicht von vorn auf das Mikroskop nach Fig.l.
Das in den Fig.l und 2 vereinfacht beispielsweise als auf¬ rechtes Mikroskop dargestellte Mikroskop umfasst ein Gehäu¬ se, welches im Wesentlichen aus einem Mikroskopfuß 1, einem Mikroskopstativ 2 und aus einem, am oberen Ende des Stativs 2 angeordneten Stativkopf 3 besteht, wobei sich auf dem Stativkopf 3 ein Okularträger 4 mit einem Okular 5 befin- det. Auf dem Stativkopf 3 können auch andere Einrichtungen, wie z. B. fotografische Einrichtungen, angeordnet werden. Am Stativ 2 ist ferner auf Führungen 6 ein Objektivschlit¬ ten 7, vorzugsweise in Richtung der optischen Achse 8 des Mikroskopstrahlenganges verstellbar, angeordnet. Am Objek- tivsehlitten 7 ist in an sich bekannter Weise ein um eine geneigt zur optischen Achse 8 verlaufenden Drehachse 9 ver¬ stellbarer Objektivrevolver 10 mit unterschiedlichen Objek¬ tiven 11 vorgesehen. Durch Drehung des Objektivrevolvers 10 um seine Drehachse 9 können die für den jeweiligen Zweck benötigten Objektive 11 in den Mikroskopstrahlengang einge¬ bracht werden.
Am unteren Teil des Stativkopfes 2 ist ferner ein vorzugs¬ weise auswechselbarer Halter 12, im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 über dem Objektivschlitten 7, vorgesehen, an dem die erfindungsgemäße, z. B. als eine Revolveranord¬ nung ausgebildete Wechseleinrichtung 13 angeordnet ist, die um eine Drehachse 14 drehbar ist. Diese Drehachse 14 und die optische Achse 8 des Strahlenganges schneiden sich in einem Punkt P und definieren eine Ebene, welche im Wesent¬ lichen senkrecht zur Ebene der Vorderwand 15 bzw. der Rück¬ wand 16 des Mikroskopstativs 2 verläuft. Die durch die Drehachse 14 und die optische Achse 8 definierte Ebene liegt vorteilhaft in der Symmetrieebene des Mikroskops. In dieser Wechseleinrichtung 13 können beispielsweise Reflek¬ toren 17; 17.1, Reflektorwürfel, optische Filter 18 der verschiedensten Art oder andere geeignete, den Mikroskop¬ strahlengang beeinflussende, optische Elemente einzeln oder in Kombination angeordnet werden. Diese Elemente sind im telezentrischen oder parallelen Teil des Mikroskopstrahlen¬ ganges, meist zwischen dem jeweiligen, im Strahlengang be¬ findlichen Objektiv 11 und einer Tubuslinse 23 angeordnet, welche meist im Stativkopf 3 (bei aufrechten Mikroskopen) vorgesehen ist.
Am Mikroskopstativ ist unterhalb des Objektivschlittens 7 eine vorzugsweise auf Führungen in Richtung der optischen Achse 8 verstellbare Halterung 20 für einen Objekttisch 21 vorgesehen, auf welchem das zu untersuchende und/oder zu beobachtende Objekt 25 oder Präparat angeordnet wird. Zur Vornahme von Manipulationen am Objekt 25. sind Manipulatoren 22 oder andere geeignete Werkzeuge am Mikroskop vorgesehen, für die ein weitestgehender und ungehinderter Zugang zum Objekt 25 aus mehrerer Richtungen durch die erfindungsgemä¬ ße Revolveranordnung und damit ein umfassendes Manipulieren am Objekt 25 gewährleistet wird.
Im Stativkopf 3 können ferner, ebenfalls im telezentrischen Bereich des Mikroskopstrahlenganges, Mittel, beispielsweise in Form eines oder mehrerer Strahlenteilerwürfels 24, zum Ein- bzw. Ausblenden, von weiteren Strahlengängen angeord¬ net sein. Auch können Filter und/oder andere den Strahlen¬ gang beeinflussende, optische Elemente hier in den Strah¬ lengang eingebracht werden (nicht in den Fig. 1 und 2 dar¬ gestellt) .
Der Fig. 1 ist ferner zu entnehmen, dass im Mittelteil des Mikroskopstativs 2 beispielsweise ein weiterer Beleuch¬ tungsstrahlengang vorgesehen ist mit einer Lichtquelle 26 und einem Kondensor 27. Dieser Beleuchtungsstrahlengang kann beispielsweise zur Auflichtbeleuchtung des Objektes 25 genutzt werden. Analog befindet sich im Mikroskopfuß 1 ein Beleuchtungsstrahlengang mit einer Lichtquelle 26.1, einem Kondensor 28 und mit einem Umlenkelement 29, welcher für Durchlichtbeleuchtung vorgesehen werden kann. Der Halter 12, an welchem die Wechseleinrichtung 13 drehbar angeordnet ist, kann auch beispielsweise auf einer in Rich¬ tung der optischen Achse 8 verlaufenden Führung, welche am Mikroskopstativ 2 vorgesehen ist, verstellbar gelagert sein. Wesentlich dabei ist lediglich, dass sich die Wech¬ seleinrichtung 13 in telezentrischen Teil des Mikroskop¬ strahlenganges befindet. Eine solche Ausführung der Erfin¬ dung ist der Einfachheit halber in den Fig. 1 und 2 nicht dargestellt.
Die Erfindung wurde in Bezug auf eine besondere Ausfüh¬ rungsform beschrieben. Es ist für einen Fachmann jedoch selbstverständlich, dass Änderungen und Abwandlungen durch¬ geführt werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen. Bezugszeichen
1 Mikroskopfuß 2 Mikroskopstativ 3 Stativkopf 4 Okularträger 5 Okular 6 Führung 7 Objektivschlitten 8 optische Achse 9 Drehachse 10 Objektivrevolver 11 Objektiv 12 Halter 13 Revolveranordnung 14 Drehachse 15 Vorderwand 16 Rückwand 17 Reflektor 17.1 Reflektor 18 Filter 19 Führung 20 Halterung 21 Objekttisch 22 Manipulator 23 Tubuslinse 24 Strahlenteilerwürfel 25 Objekt 26 Lichtquelle 26.1 Lichtquelle 27 Kondensor 28 Lichtquelle 29 Umlenkelement
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