AT398496B - Mikroskop mit einem einschubmodul - Google Patents

Description

AT 398 496 B

Die Erfindung betrifft ein Mikroskop mit einem Einschubmodul, der zur Aufnahme und zum Einbringen von mindestens zwei nebeneinander angeordneten, jeweils als Bau- und Funktionseinheiten ausgebiideten optischen Systemen in den Strahlengang des Mikroskopes dient.

Aus der DE-OS 32 30 504 ist eine aus Einzelhalterungen bestehende Wechselhalterung für Fluores-5 zenzeinheiten in einem Inversmikroskop bekannt. Die Einzelhalterungen sind dort nebeneinander angeordnet und mittels getriebeähnlicher Mittel wechselweise in den Strahlengang einschiebbar. Eine Änderung des Relativabstandes zwischen den vorgesehenen Fluoreszenzwürfeln ist bei dieser bekannten Einrichtung nicht möglich.

Aus der DE-OS 20 55 944 ist ein Fluoreszenzauflichtilluminator bekannt, bei dem die einzelnen io Baueinheiten zu einem linearen oder kurvenförmigen Schieber zusammengefaßt oder nach Art einer Gliederkette aneinandergereiht sind. Auch läßt sich der Abstand zwischen zwei benachbarten Baueinheiten nicht gezielt verändern.

Schließlich ist aus der DE-PS 23 16 386 bereits ein Fluoreszenzauflichtilluminatorbekannt, bei dem die Baueinheiten auf einer axialen Drehhalterung angebracht und mit getrieblichen Mitteln wechselweise in den 15 Strahlengang einbringbar sind.

Allen drei bekannten Lösungsvorschlägen haftet der Nachteil an, daß eine gezielte Änderung des Relativabstandes zwischen zwei benachbarten Baueinheiten nicht möglich ist.

Moderne Mikroskope gestatten neben den klassischen Mikroskopiermethoden Auflicht, Durchlicht, Phasenkontrast etc. auch fluoreszenzmikroskopische Untersuchungen, insbesondere Mehrfachfluorochro-20 mierungsverfahren, wahlweise durchzuführen. Dabei war es bislang nicht möglich, etwa von den klassischen Mikroskopiermethoden beispielsweise auf moderne fluoreszenzmikroskopische Untersuchungsverfahren -und umgekehrt - schnell umzuschalten, ohne mehr oder weniger größere Umbauten bzw. Eingriffe am Mikroskop vorzunehmen. Entweder ging der jeweils eingestellte Bildausschnitt des zu untersuchenden Objektes verloren oder aber das Objektiv mußte nachfokussiert werden. 25 Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des bekannten Standes der Technik zu beheben und einen Einschubmodul für Mikroskope zu schaffen, die neben einem schnellen, wahlweise in-Wirkstellung-Bringen von zu Baueinheiten zusammengefaßten Funktionseinheiten zusätzlich auch ein schnelles, umrüstungsfreies Umschalten zur Realisierung von solchen optischen Untersuchungsmethoden ermöglicht, bei denen die genannten Baueinheiten außer Wirkstellung positioniert sein müssen, wobei eine so zusätzliche Teilaufgabe darin besteht, diesen Wechsel ohne Verlust des einmal eingestellten Bildausschnittes und vor allem der einmal eingestellten Bildschärfe zu vollziehen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Einschubmodul ein Stellglied aufweist, das mit mindestens zwei gegen- oder miteinander verschiebbaren Aufnahmen zum austauschbaren Haltern jeweils eines der optischen Systeme in formschlüssiger Verbindung steht, und daß zum Verändern des 35 Relativabstandes zwischen den optischen Systemen mindestens eine der Aufnahmen von dem Stellglied entkoppelbar ist.

Vorteilhafterweise kann das Stellglied als eine verschieb- und drehbar im Einschubmodul gelagerte Zugstange sein, an der Mitnehmer fix angebracht sind, welche formschlüssig mit den Aufnahmen der optischen Systeme verbunden sind, wodurch eine genaue Einsteilbarkeit und eine spielfreie Bewegungs-40 Übertragung erzielt ist. Dabei können bei einer besonders einfachen Ausbildung die optischen Systeme als Filter-Baueinheiten ausgebildet sein. Für eine einfache Führung der Zugstange kann an mindestens einem Mitnehmer ein Stift angebracht sein, der in einer Führungsnut, welche im Gehäuseteil des Einschubmoduls vorgesehen ist, geführt ist. Um ein einfaches Außer-Eingriff-Bringen zu erzielen, kann der Mitnehmer zur Aufhebung des Formschlusses zwischen ihm und der ihm zugeordneten Aufnahme eine Abplattung 45 aufweisen. Um zuverlässig immer die vorgegebene Position zu erreichen, können an der Zugstange voneinander beabstandete Rastnuten vorgesehen sein, die im Zusammenwirken mit einem Rastmitte! ein Einbringen der Filter-Baueinheiten in den Strahlengang des Mikroskops in vorgegebenen Stellungen ermöglichen. Weiters kann ein optisches Element mittels einer Schwenk- und Federvorrichtung in den Strahlengang des Mikroskops einschaltbar sein, wenn sich keine der Filter-Baueinheiten im Strahlengang so des Mikroskops befindet, wodurch ein ungesteuertes Strahlen verhindert ist. Um ein automatisches Einbringen des optischen Elements zu erzielen, kann das optische Element eine Ausgleichsplatte sein, die vorzugsweise snychron mit dem Verändern des Relativabstandes der beiden Filter-Baueinheiten in den Strahlengang gebracht wird. Dabei kann zwecks Vermeidung von Reflexionen der Winkel zwischen der Ebene der Ausgleichsplatte und der optischen Achse des Mikroskops von 90" abweichen. Zur Erzielung 55 einer Wirkung als Fluoreszenzeinheit können die Filter-Baueinheiten einen Erregerfilter, einen zur optischen Achse des Mikroskops vorzugsweise unter 45* stehenden dichromatischen Teilerspiegei und einen Sperrfilter enthalten. Weiters können das Sperrfilter und/oder das Erregerfilter jeweils mit einer Kompensationsplatte verbunden sein, wodurch über die Kompensationsplatte die Vielzahl der Filtermöglichkeiten ohne Einfluß 2

AT 398 496 B auf die optischen Wege bleibt. Dabei kann der Winkel zwischen der Ebene des Sperrfilters und der optischen Achse des Mikroskops von 90 · abweichen, wodurch eventuell auftretende Reflexionen vermieden werden. Schließlich kann für eine besonders genaue Führung der erfindungsgemäße Einschubmodul mit einer an ihm angebrachten Schwalbenschwanzführung und einer Sperrvorrichtung von einer Halterung eines Einschubfachs des Mikroskops aufgenommen werden.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Mikroskops mit dem Einschubfach für den Einschubmodul, Fig. 2 den Einschubmodul in einer ersten Stellung der Filter-Baueinheiten (in Draufsicht); Fig. 3 den Einschubmodul in einer zweiten Stellung der Filter-Baueinheiten (in Draufsicht); Fig. 4 den Einschubmodul in einer dritten Stellung mit entkoppelten Filter-Baueinheiten und eingeschwenkter Ausgleichsplatte (in Draufsicht); Fig. 5 einen Schnitt durch die Filter-Baueinheit (6) entlang V-V (Fig. 2); Fig. 6 einen Schnitt durch die abgewandelte Filter-Baueinheit (7) entlang Vl-Vl (Fig. 3); Fig. 7 einen Schnitt durch die Schwenkplatte entlang Vll-Vll (Fig. 4); Fig. 8 einen Schnitt durch eine abgewandelte Schwenkplatte entlang der Linie VII-VII (Fig. 4); Fig. 9 eine Vorderansicht der in Fig. 2 in Wirkstellung befindlichen Filter-Baueinheit (6) und dessen Aufnahme (24a) (Blickrichtung entlang des Beleuchtungsstrahlenganges des Mikroskops (2)).

Fig. 1 zeigt schematisch einen Teil des Mikroskops 1 mit dem zugehörigen Beleuchtungs-Strahlengang 2 und der optischen Achse 2a des Mikroskops 1. An der Unterseite des Mikroskopkörpers ist ein Objektivrevolver 34b mit zugehörigem, in Wirksteilung befindlichem Objektiv 34c befestigt. Auf dem Mikroskopkörper ist ein Binokulartubus 34a mit zugehöriger optischer Achse 2a angeordnet. Im dargestellten Teil des Mikroskops 1 ist ein Einschubfach 18 vorgesehen, das der Aufnahme eines Einschubmoduls 5 in einer hier nicht dargestellten Halterung 3 dient. Außerdem zeigt Fig. 1 Teile des Einschubmoduls 5 mit einer Fiiterbaueinheit 6 bzw. 7, mit einem Erregerfilter 27a, einer Kompensationsplatte 35, einem dichroma-tischen Teilerspiegel 27b und einem Sperrfilter 27c. In das Einschubfach 18 ragt ein Steuernocken 25, der an einer Schwenkplatte 30 befestigt ist. Diese ist über die Schwenkachse 31 drehbar gelagert. Die Schwenkplatte 30 weist ein als Ausgleichsplatte ausgebildetetes optisches Element 17 auf.

Fig. 2 zeigt den Einschubmodul 5 als geschlossene Baueinheit in Draufsicht. Sie ist mittels einer Sperrvorrichtung 4 an der Halterung 3 befestigt. Eine in dem Einschubmodul 5 drehbar gelagerte, das Stellglied bildende Zugstange 11 ist an ihrem einen Ende mit einem Stellknopf 19 versehen. Weiters weist die Zugstange 11 Rastnuten 12a und 12b auf, denen das Rastmittel 21 zugeordnet ist. Die Fig. 2 zeigt außerdem einen an der Zugstange 11 angebrachten ersten Mitnehmer 13 und einen zweiten Mitnehmer 14, wobei am ersten Mitnehmer 13 ein Stift 16 vorhanden ist, der in eine Führungsnut 15 ragt. Am Ende der Führungsnut 15 schließt sich eine Ausnehmung 22 an. Weiterhin dargestellt sind zwei Aufnahmen 24a und 24b, die je eine Ausnehmung 20a und 20b aufweisen. Der Ausnehmung 20a ist der erste Mitnehmer 13, der Ausnehmung 20b der zweite Mitnehmer 14 zugeordnet, wobei die Mitnehmer 13 und 14 mit den zugehörigen Ausnehmungen 20a und 20b formschlüssig verbunden sind. Die Aufnahmen 24a und 24b werden auf zwei übereinanderliegenden Führungsstangen 9 und 10 geführt. Die Filterbaueinheiten 6 und 7 sind jeweils über eine Schwalbenschwanzführung 28 in den zugehörigen Aufnahmen 24a und 24b auswechselbar angebracht, wobei sich im dargestellten Fall die Filterbaueinheit 6 in Wirkstellung befindet. Außerdem wird die Schwenkplatte 30 mit Schwenkachse 31 und Steuernocken 25 gezeigt. Die Schwenkplatte 30 wird hier entgegen der Kraft einer Feder 29 von dem Steuernocken 25 an einer Kante 36 der Aufnahmen 24a bzw. 24b geführt. An der Aufnahme 24b sind an dem einen Ende gegenüberliegende Schrägungen 33a und 33b angebracht.

Die Fig. 3 zeigt analog zu Fig. 2 den Einschubmodul 5 als geschlossene Baueinheit, wobei die Filter-Baueinheit 7 in Wirkstellung gebracht ist. Dabei befindet sich die Rastnut 12b der Zugstange 11 in Eingriff mit dem Rastmittei 21. Außerdem wird die Führung des Steuernockens 25 in einer Steuerkurve 26 dargestellt.

In Fig. 4 wird der Einschubmodul 5 mit in Wirkstellung gebrachter Schwenkplatte 30 gezeigt. Die Aufnahme 24a ist von der Zugstange 11 entkoppelt und der Relativabstand von Aufnahme 24a zu Aufnahme 24b ist durch Einschieben der Zugstange 11 verändert worden. An der Aufnahme 24a ist eine vorstehende Rampe 32 gezeigt (vgl. auch Fig. 9), die im Zusammenwirken mit der ihr gegenüberliegenden Schrägung 33a an der Aufnahme 24b eine Fortsetzung der Kante 36 bildet.

Fig. 5 zeigt schematisch einen Schnitt entlang der Linie V-V (Fig. 2) durch den Einschubmodul 5, die über eine Schwalbenschwanzführung 8 an der Halterung 3 angebracht ist. Dabei wird die Aufnahme 24a mit den übereinanderliegenden Führungsstangen 9 und 10 dargestellt. Der an der Zugstange 11 angebrachte Mitnehmer 13 weist eine Abplattung 23 auf. Weiterhin dargestelit ist die Filter-Baueinheit 6, die hier als Fluoreszenzeinheit ausgebildet ist. Sie enthält den vorzugsweise senkrecht zum Beleuchtungs-Strahlengang 2 des Mikroskops stehenden Erregerfiiter 27a, die Kompensationsplatte 35, den unter 45 · zur optischen 3

Claims (13)

1. AT 398 496 B Achse 2a des Mikroskops angebrachten dichromatischen Teilerspiegel 27b und das senkrecht zur optischen Achse 2a angeordnete Sperrfilter 27c. Fig. 6 zeigt analog zu Fig. 5 schematisch einen Schnitt entlang der Linie Vl-Vl (Fig. 3) durch den Einschubmodul 5 mit der Aufnahme 24b. Hier ist das Sperrfilter 27c und die Kompensationsplatte 35 nicht senkrecht zur optischen Achse 2a des Mikroskops angebracht. Dadurch werden eventuell auftretende Reflexionen innerhalb des Mikroskops vermieden. Fig. 7 zeigt die Schwenkplatte 30 mit dem als Ausgleichsplatte ausgebildeten optischen Element 17, welches senkrecht zur optischen Achse 2a angeordnet ist, dem Steuernocken 25 und der Schwenkachse 31. Analog zu Fig. 7 ist in Fig. 8 die Schwenkplatte 30 dargestellt. Hier ist das optische Element 17 nicht senkrecht zur optischen Achse 2a angebracht. Dies hat den Vorteil, daß eventuell auftretende Reflexionen innerhalb des Mikroskops vermieden werden. Die Fig. 9 zeigt die Aufnahme 24a mit der vorstehenden Rampe 32 in Vorderansicht, also aus der Blickrichtung der nicht mit dargestellten Lichtquelle für den Beleuchtungs-Strahlengang 2. Über die Schwalbenschwanzführung 28 ist hier die Filter-Baueinheit 6 in die Aufnahme 24a einbringbar. Über die Schwaibenschwanzführung 28 ist ein problemloses Austauschen von verschiedenen Filter-Baueinheiten gewährleistet. Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung ist folgende: Der Einschubmodul 5 wird mittels der an ihm angebrachten Schwalbenschwanzführung 8 (Fig. 5) in die Halterung 3 im Einschubfach 18 (Fig. 1) des Mikroskops 1 eingebracht und mit einer Sperrvorrichtung 4 gegen Verschieben gesichert. Beim Einbringen des Einschubmoduls 5 in das Einschubfach 18 wird über die vom Stellknopf 19 (Fig. 2) weiter entfernte Schrägung 33b der Steuernocken 25 der Schwenkplatte 30 entgegen der Kraft der Feder 29 an der Kante 36 der Aufnahmen 24a und 24b geführt und damit ein Ausschwenken der Schwenkplatte 30 mit zugehörigem Element 17 aus der optischen Achse 2a des Mikroskopkörpers 1 bewirkt. In Fig. 2 befindet sich das Rastmittel 21 im Eingriff mit der Rastnut 12a, wobei sich die Aufnahme 24a mit zugehöriger Filter-Baueinheit 6 positionsgenau im Beleuchtungs-Strahlengang 2 und in der optischen Achse 2a des Mikroskops befindet (Einstell-Position A). Wie aus Fig. 3 ersichtlich, wird durch Herausziehen der Zugstange 11 und Rastung von Rastmittel 21 in der Rastnut 12b die Filter-Baueinheit 7 positionsgenau in den Beleuchtungs-Strahlengang 2 und in die optische Achse 2a des Mikroskops eingebracht (Einstell-Position B). In dieser Stellung befindet sich der Stift 16 (am ersten Mitnehmer 13) in der an die Führungsnut 15 sich anschließenden Ausnehmung 22. Durch Drehen des Stellknopfes 19 im Uhrzeigersinn wird der Stift 16 über die Ausnehmung 22 aus der Führungsnut 15 ausgeschwenkt. Gleichzeitig wird über die Abplattung 23 am Mitnehmer 13 der Formschluß von Aufnahme 24a und Mitnehmer 13 aufgehoben. Durch Einschieben der Zugstange 11 (Fig. 4) wird nun allein die Filter-Baueinheit 7 verschoben und aus dem Beleuchtungs-Strahlengang 2 und der optischen Achse 2a des Mikroskops befördert, wobei die Filter-Baueinheit 6 über nicht dargestellte Rastmittel in ihrer Lage fixiert bjeibt. Wird allein die Filter-Baueinheit 7 verschoben, so gleitet der Steuernocken 25 zunächst an der Kante 36 der Aufnahme 24b. Von der Steuerkurve 26 wird der Steuernocken 25 über die Schrägung 33a durch die Kraft der Feder 29 geführt, um ein positionsgenaues Einbringen der Schwenkplatte 30 mit dem als Ausgleichsplatte ausgebildeten optischen Element 17 in die optische Achse 2a des Mikroskops zu gewährleisten. Diese Stellung der Schwenkplatte 30 ermöglicht ein schnelles Umschalten auf andere Mikroskopierarten, wobei das optische Element 17 so ausgelegt sein kann, daß weder der eingestellte Bildausschnitt verloren geht, noch das Objektiv 34c nachfokussiert werden muß (Einstell-Position C). Soll die Schwenkplatte 30 (Fig. 4) wieder aus der optischen Achse 2a des Mikroskops gebracht werden, so wird durch Ziehen der Zugstange 11 der Steuernocken 25 durch die Schrägung 33a an die Kante 36 der Aufnahme 24b geführt. Die in den Fig. 5 und 6 dargestellten Erregerfilter 27a und die Sperrfilter 27c sind mit je einer Kompensationspiatte 35 versehen. Dies hat insbesondere den Vorteil, daß über die Kompensationsplatte 35 die Vielzahl von Filterkombinationsmöglichkeiten ohne Einfluß auf die optischen Wege 2 bzw. 2a im Mikroskop bleibt. Selbstverständlich kann der Einschubmodul auch mehrere Aufnahmen aufweisen, wobei jegliche Arten und Kombinationen von optischen Elementen wie z.B. Filter, Linsen, Strichplatten, Blenden usw. in Wirkstellung gebracht werden können. Patentansprüche 1. Mikroskop mit einem Einschubmodul, der zur Aufnahme und zum Einbringen von mindestens zwei nebeneinander angeordneten, jeweils als Bau- und Funktionseinheit ausgebildeten optischen Systemen 4 AT 398 496 B in den Strahlengang des Mikroskops dient, dadurch gekennzeichnt, daß der Einschubmodul (5) ein Stellglied (11) aufweist, das mit mindestens zwei mit- und gegeneinander verschiebbaren Aufnahmen (24a, 24b) zum austauschbaren Haltern jeweils eines der optischen Systeme (6, 7) in formschlüssiger Verbindung steht, und daß zum Verändern des Relativabstandes zwischen den optischen Systemen (6, 7) mindestens eine der Aufnahmen (24a, 24b) von dem Stellglied (11) entkoppelbar ist.
2. 2. Mikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (11) eine verschieb- und drehbar im Einschubmodul (5) gelagerte Zugstange (11) ist, an der Mitnehmer (13, 14) fix angebracht sind, weiche formschlüssig mit den Aufnahmen (24a, 24b) der optischen Systeme (6, 7) verbunden sind.
3. 3. Mikroskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Systeme als Filter-Baueinheiten (6, 7) ausgebildet sind.
4. 4. Mikroskop nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einem Mitnehmer (13) ein Stift (16) angebracht ist, der in einer Führungsnut (15), welche in einem Gehäuseteil (8) des Einschubmoduls (5) vorgesehen ist, geführt ist (Fig. 2).
5. 5. Mikroskop nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (13) zur Aufhebung des Formschlusses zwischen ihm und der ihm zugeordneten Aufnahme (24a) eine Abplattung (23) aufweist (Fig. 5).
6. 6. Mikroskop nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Zugstange (11) voneinander beabstandete Rastnuten (12a, 12b) vorgesehen sind, die im Zusammenwirken mit einem Rastmittel (21) ein Einbringen der Filter-Baueinheiten (6, 7) in den Strahlengang (2, 2a) des Mikroskops (1) in vorgegebene Stellungen ermöglichen.
7. 7. Mikroskop nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein optisches Element (17) mittels einer Schwenk- und Federvorrichtung (25, 26, 30, 31; 29) in den Strahlengang (2) des Mikroskops (1) einschaltbar ist, wenn sich keine der Filter-Baueinheiten (6, 7) im Strahlengang (2a) des Mikroskops (1) befindet (Fig. 4, 7, 8).
8. 8. Mikroskop nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Element (17) eine Ausgleichsplatte ist, die vorzugsweise synchron mit dem Verändern des Relativabstandes der beiden Filter-Baueinheiten (6, 7,14) den Strahlengang (2a) gebracht wird.
9. 9. Mikroskop nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen der Ebene der Ausgleichsplatte (17) und der optischen Achse (2a) des Mikroskops von 90* abweicht (Fig. 8).
10. 10. Mikroskop nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter-Baueinheiten (6, 7) einen Erregerfilter (27a), einen zur optischen Achse (2a) des Mikroskops (1) vorzugsweise unter 45· stehenden dichromatischen Teilerspiegel (27b) und einen Sperrfilter (27c) enthalten.
11. 11. Mikroskop nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrfilter (27c) und/oder das Erregerfilter (27a) jeweils mit einer Kompensationsplatte (35) verbunden sind (Fig. 5 bzw. Fig. 6).
12. 12. Mikroskop nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen der Ebene des Sperrfilters (27c) und der optischen Achse (2a) des Mikroskops (1) von 90” abweicht (Fig. 6).
13. 13. Mikroskop nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichent, daß der Einschubmodul (5) mit einer an ihm angebrachten Schwalbenschwanzführung (8) und einer Sperrvorrichtung (4) von einer Halterung (3) eines Einschubfachs (18) des Mikroskops (1) aufgenommen wird. Hiezu 4 Blatt Zeichnungen 5