CN101923211A - 物镜转换器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种尤其用于显微镜(1)的物镜转换器,包括用于至少两个物镜(19)的转换机构(41),借助该转换机构,能分别将一个物镜(19)从备用位置转移至工作位置,其中处于工作位置的物镜限定出光轴(42),在这里,该转换机构对于每个物镜(19)具有可移动的物镜座(15),用于使一个物镜(19)从其当时对应的备用位置沿一条不同于另一物镜(19)的移动路径转移至工作位置,其中每条转移路径至少在第一区域(6a)内基本垂直于该光轴(42)取向。
Description
技术领域
本发明涉及尤其用于显微镜的物镜转换器,包括用于至少两个物镜的转换机构,还涉及具有这种物镜转换器的显微镜。
背景技术
这种物镜转换器由现有技术公开。在已知的物镜转动架中,多个物镜环绕布置固定在支架上并可以通过支架的转动使所期待的物镜转入工作位置,除了这种物镜转动架外,还知道了物镜转换器,在物镜转换器中,可以单独地使物镜从停候位置进入所有物镜共用的一个工作位置。
后一种物镜转换器已经证明在尤其用在电生理学领域时是有利的,因为借此能提供在物镜和样本周围的更大的自由空间。通常,在用于电生理学领域时,样品台和设于其上的样品无法在其定位后再移动。一方面,其原因在于常见的待检样本接触振动敏感性,另一方面,其原因在于以下事实,即不同的生物样本在其观测期间内经常被操作。这种操作的前提是样本周围有大的自由空间。通常,多个操作机构同时作用于制备样本。通过所述操作机构,例如电流、电压或染料、流体等被施加到样本上,或者物质被注入样本。通常,这些操作机构在整个观测期间内相对样本保持其位置不变。除了要求大的自由空间外,还要考虑存在这样的希望,即多个(就是说至少两个)物镜能被用于样本检测,以便例如能从放大倍率较低的宏观图像转换至放大倍率高的微观图像。
在物镜转换时要考虑,电生理学所用的物镜离至少一个被检制备样本很近,或者甚至浸入通常包围制备样本的液体中。制备样本大多安置在皿形容器即所谓的佩特里营养皿中。对物镜转换器来说,必须保证物镜被升起超过容器边缘并且新的物镜只有在其已经到达容器内部区域时才降低。在此情况下,应该避免样品台移动,以便进行物镜转换。
在这样的背景下,本申请人的德国专利申请公开号DE 102007042260A1提出一种包括用于至少两个物镜的转换机构的物镜转换器,其中每个物镜可通过转换机构像悬摆那样摆入其在焦点位置附近的工作位置。物镜可以从工作位置摆出到备用位置。悬摆状的摆动有利地在一个平面内进行。其中一个物镜的摆入能够造成另一个物镜的摆出。此外,物镜应该可以在摆入时下降并在摆出时升高。因为保持操作机构不进入物镜的整个摆动区,所以该物镜转换器被证明对许多应用是不利的。
物镜从观测位置摆出到停候位置以避免在电生理学领域的研究观测时的阻碍和隔断也是JP09258088A的教导的基本原理。
为了在充满浸泡介质的样本空间内研究观测样本,德国专利申请公开号DE 102007018862A1提出一种包括两个固定设置的物镜的显微镜用物镜转换机构,所述两个物镜可相对样本空间移动地设置。通过相应的移动,两个物镜之一可以进入工作位置,而另一个物镜处于备用位置。
欧洲专利授权公告号EP1168027B1提出一种物镜转换器,物镜纵轴线可借助该物镜转换器基本与物镜光轴同轴地移动,以进行物镜转换。在一个实施方式中,物镜可以沿曲线状导轨移动,其中曲线的走向大致为抛物线形状,抛物线的平面包含物镜光轴并且抛物线的最高点对应于物镜的理论位置(工作位置)。在另一个实施方式中,物镜借助抓臂在其光轴方向上从其理论位置被提离并借助摆臂被移入存放位置(备用位置)。在又一个实施方式中,被选定的物镜从存放位置经供应通道转移到其理论位置,供应通道与物镜光轴同轴、但与显微镜光轴垂直地延伸,在这里,必须从“平放姿势”调准至“直立姿势”,以使物镜光轴与显微镜光轴重合。
最后,德国专利公告号DE19822870C2公开一种在直立显微镜中的物镜转换器,其包括至少两个物镜和一个对应的调焦机构,该调焦机构能移动位于作用位置(就是说工作位置)上的物镜移向光轴,还包括在物镜座中容纳物镜的共用滑架,该滑架可垂直于光轴移动,以便转换物镜。在此情况下,为使滑架移动,设有唯一一个操作件,借此还可以升降所需要的物镜并使其进入作用位置。操作件是安置在滑架上的杆,该杆被用作拉杆,用于将固定在滑架上的两个物镜之一带入工作位置,将另一个物镜带入备用位置。该杆在转动过程中操作一个与物镜架相互作用的杠杆,用于升降该物镜座。在此解决方案中被证明不利的是,两个物镜相对处于一个固定不变的位置,从而自由空间因处于备用位置且朝向使用者设置的第二物镜而受到很大限制。
发明内容
在此背景下,本发明的任务是提出一种物镜转换器,其在围绕处于工作位置的物镜和待检制备样本的自由空间尽可能最大的情况下实现尽量简单的物镜转换。
根据本发明,该任务通过根据权利要求1的物镜转换器和根据权利要求20的相应显微镜来完成。从各自的从属权利要求和以下的说明书中得到了有利的实施方案。
根据本发明的物镜转换器包括用于至少两个物镜的转换机构,借助该转换机构能分别将一个物镜从备用位置转移至工作位置,其中处于工作位置的物镜限定光轴,该物镜转换器的特征是,该转换机构对于每个物镜具有可移动的物镜座,用于使一个物镜从其当时相应的备用位置沿一条不同于另一物镜的移动路径转移至工作位置,其中每条转移路径至少在第一区域内基本垂直于该光轴取向。
在此情况下适当的是,对每个物镜分别设有一个可被驱动的滑架,在滑架上能固定一个物镜座。
物镜可以直接在其各自的物镜座上被手动或机动地移动。设置多个滑架是合适的,在该滑架上装有物镜座并且每个滑架又可被手动驱动或机动驱动。为简明起见,以下将假定存在后者情况,即存在一个滑架,该滑架上设有一个物镜座,该物镜座上又能装有一个物镜。
因此,对于这样的物镜转换器,每个物镜借助一个其所属的可被驱动的滑架基本垂直于光轴地被移动。就是说,在此情况下不是物镜设置在转盘上的常规布置结构,此时所期望的物镜通过转盘转动被置于工作位置。在显微镜的常见使用状况(以下将非限制意味地假定为此情况)下,光轴一般竖向延伸,因而本发明物镜转换器中的物镜将被水平移动。在此情况下,当物镜从工作位置被带入其备用位置时,物镜远离使用者是有意义的。移动路径的上述(第一)区域适当地构成物镜从其备用位置进入工作位置的整个移动路径的主要部分。因为每个物镜有其自身的移动路径,所以物镜可以彼此独立地移动。这样一来,与具有彼此固定连接的物镜的物镜转换器相比,可能有的自由空间进一步扩大,因为所有不需要的物镜可以移动到当时处于所需的自由空间外的备用位置,在此,总是能够确定占地最佳的移动路径。
在第一实施例中,移动路径的上述(第一)区域构成从备用位置进入工作位置的整个移动路径,因此在上述例子中,物镜将沿水平移动路径从其备用位置进入工作位置。在另一个实施例中,紧接在上述第一区域之后的是移动路径的第二区域,其中第二区域的末端可以是物镜工作位置或者至少可以紧邻物镜工作位置。设有一个这样的第二区域尤其对于如上所述地将物镜转换器用于电生理学领域的显微镜是有利的。移动路径的第二区域于是适当地表示这样的区域,在该区域内,物镜在一个容器(佩特里营养皿)的内部朝向待检样本移近或远离。在第二区域内的移动路径在此情况下可以除水平运动分量之外还具有矢量几何学意义上的竖向运动分量。
在本发明的物镜转换器中,每个物镜具有自己的移动路径,在这里,移动路径在相应的第一区域内位于一个共同平面内并且在那里尤其直线延伸和/或曲线延伸是有利的。因此在上述例子中,第一区域内的移动路径有利地位于水平平面内并且在那里例如呈扇形直线相对延伸。也可以想到在上述平面内的曲线延伸走向,以及直线走向和曲线走向的组合。对移动路径走向的选择重要的是,物镜能够不发生碰撞地从其各自备用位置进入工作位置。另一方面,移动路径尽量挨近地排列,以限定出尽量少的自由工作空间。在呈扇形直线相对延伸的上述情况中,每两个相邻的直线移动路径呈V形布置。
本发明允许所选定的物镜单独移动至工作位置,而其余物镜留在其各自的备用位置上,在这里,这些备用位置可以被选择成足够远离工作位置,因而处于备用的物镜没有有效限制自由工作空间。还保证物镜能够在水平方向(垂直于显微镜光轴)并因而例如远离观测者地转移到其备用位置。这种基本水平延伸的移动路径尤其对于显微镜来说能在技术上相对不复杂地实现,就像以下还将描述的实施例所示出的那样。物镜的水平移动性产生与竖向移动相比大许多的自由空间,因为竖向移动总是带来麻烦,限制自由空间,最终,结构复杂。
特别有利的是,物镜座沿此移动的所述移动路径如此设置在转换机构中,即分别处于一个物镜座内的所有物镜能同时处于各自的停候位置,尤其是其各自的备用位置。通过这种方式,所有物镜尤其可以停候在从使用者角度看过去靠后的位置。这样,样本空间例如对人工操作开放。
有利的是,物镜滑架或者说其上固定有物镜的物镜座能沿至少一个导杆移动。所述至少一个导杆此时有利地仅直线延伸。当然也可以想到,导杆描绘或表示物镜从其备用位置进入工作位置的整个移动路径,因此从备用位置的角度看,导杆例如首先水平直线延伸(第一区域),以便随后获得竖向分量(曲线状向下延伸第二区域)。
或者,一个滑架也可以沿设于调节单元内的导槽移动。在此情况下,导槽描绘了物镜从其备用位置进入工作位置的移动路径。
上述两个特征的组合是特别有利的,即,一方面,滑架可以沿至少一个尤其直线延伸的导杆移动,另一方面,滑架可以沿导槽移动,该导槽描绘出从备用位置进入工作位置的移动路径。为此,滑架尤其通过所述至少一个导杆与调节单元的导向座相连接。导向座可以说保持滑架沿其移动的所述至少一个导杆。另一方面,导槽尤其形成在调节单元的位置固定不变的座体上。通过使滑架和导向座与在位置固定不变的座体内的导槽相关联,现在可以造成滑架一方面沿导杆在导向座内(直线)运动,而滑架另一方面同时因与在位置固定不变的座体中的导槽相关联而经过期望的规定移动路径。为此,滑架的导向座必须活动地或者说可摆动地适当支承在位置固定不变的座体中。如上所述,移动路径有利地首先包括水平延伸的第一区域,与第一区域相接的是拐弯的第二区域,物镜可以通过第二区域被置入其最终的工作位置(通过自身下降)。此解决方案允许非常精确稳定的物镜移动。
还有利的是,对于每个滑架设有一个自己的驱动装置。这样的驱动装置例如可以由丝杠提供。或者也可以想到,多个滑架通过一个驱动装置被驱动移动,其中物镜移入工作位置的移动必须着眼于另一个物镜同时移入其备用位置,尤其在设有两个物镜的情况下相对简单地做到这一点。驱动装置可以是手动实现的,或者是机动的。
在本发明的物镜转换器中,物镜可以按照固定不变的空间取向沿其移动路径被移动,就是说,例如其纵轴线总是平行于上述的光轴。但是,但可能有利的是,物镜在一个倾斜姿势下从备用位置移向工作位置并且只有在到达工作位置(或快要到达工作位置)时被置于直立姿势,在直立姿势下,物镜纵轴线平行于光轴延伸。通过设置这样的倾斜姿势,可以扩大待移动物镜下方的自由空间。而且,在上述在电生理学应用中,可以通过这样的倾斜姿势容易越过容器边缘,从而只有在到达容器内部后才能物镜调成直立(对应于在工作位置上的姿势)。例如可以规定,物镜以倾斜姿势经过上述第一区域,而在上述第二区域内已经处于直立或者至少比较直立的姿势(对应于在工作位置上的姿势)。但是也可以规定,只有在到达工作位置时才处于上述直立姿势。为实现上述可能性,物镜座可摆动地设置在滑架上并且通过预紧机构和/或杠杆机构于滑架相连接是有利的,通过预紧机构和/或杠杆机构,物镜座的中心轴线(对应于处于物镜座上的物镜的纵轴线)能至少在移动路径的第一区域内被保持在一个相对上述光轴的倾斜角度上。
上述预紧机构可以是这样的机构,其借助弹簧(拉簧或压簧)相对水平平面倾斜地保持可摆动地安置在滑架上的物镜座,该弹簧相对摆动轴线倾斜地布置并且将物镜座和滑架连接起来,其中可以设置止挡,用于限制倾斜角度。安置到物镜座中的物镜的纵轴线于是相对铅垂线或光轴处于一个倾斜角度,该光轴由在工作位置上的物镜的纵轴线限定。如果物镜到达其工作位置,则必须设置一个机构,该机构能与弹簧力相反地将物镜从可能尚倾斜的姿势置入直立姿势。以下还将描述这种机构的例子。
上述用于产生倾斜角度的杠杆机构例如可以包括可摆动地固定在滑架上的杠杆,此杠杆与固定在物镜座上的销配合作用,用于产生上述倾斜角度。为此,物镜座又可摆动地安置在滑架上。当使用杠杆机构时,上述倾斜角度也可以选择较大,因而可以保持物镜尽量远离可能有的容器或者样品台上的样本。为此,杠杆机构可以如此设立,在经过调节单元的上述导槽的第一水平区域时,物镜通过杠杆被保持在强烈倾斜姿势下,这个强烈倾斜姿势可能超过上述的通过弹簧产生的倾斜姿势。当到达调节单元的导槽的第二拐弯区域时,杠杆开始倾转,从而物镜离开强烈倾斜姿势并且减小倾斜角度。在随后过程中,滑架的引导机构还进入拐弯区域,结果,由此造成物镜下降,随之出现倾斜角度的进一步减小。当到达工作位置时,倾斜角度最终等于零度,结果,物镜纵轴线与光轴重合。这样的杠杆机构的一个具体例子将结合实施例来明确介绍。
物镜转换器的杠杆机构尤其是上述物镜用调节单元与垫板连接是有利的,在该垫板上例如设有定中座,用于空间稳定不变地定位一个物镜座。定中座本身位于物镜的工作位置上并且在那里按照规定的空间姿势容纳物镜座,从而保证了物镜纵轴线沿(显微镜)光轴的准确定向。上述中间的设置实现了物镜转换器的模块式结构。在所述的包括物镜转换器的显微镜例子中,上述垫板例如可以通过燕尾连接机构与在显微镜支承件上的对应的配合槽相接。支承件此时可在调焦方向上被调节。
本发明还涉及包括根据本发明的物镜转换器的显微镜。为此,参见上述尤其是关于显微镜例子的说明。这种显微镜通常具有可在调焦方向上被调节的支承件,在该支承件上可以固定有物镜转换器的转换机构尤其是上述调节单元。在此情况下,适当地设置一个用于空间稳定不变地定位物镜座于显微镜的上述支承件上的定中座。采用垫板的上述模块式实施方案作为此实施方式的替代。在后一种实施方案中,垫板也可以固定在显微镜(或其支承件)上。
要说明的是,本发明的特征及其实施方案不仅能按照在此所述的组合方式来使用,而且可以按照其它组合方式或单独地来使用。
附图说明
以下将结合实施例并参照附图来详细说明本发明及其优点,其中:
图1是显微镜的透视图,在该显微镜中可以采用根据本发明的物镜转换器;
图2是图1所示的包括根据本发明的物镜转换器的显微镜的支承件的透视仰视图;
图3是包括定中座的本发明物镜转换器的实施例的调节单元的透视图;
图4是图3所示调节单元的座体;
图5是图3所示调节单元的不带图4所示座体的背面视图;
图6表示带有物镜座的滑架的实施例的局部;
图7是与图3相似的视图,包括物镜;
图8表示包括物镜的物镜座的实施例;
图9是与图5相似的调节单元视图,其中看到越过容器下降的带物镜的物镜座;
图10示意表示物镜从备用位置转入工作位置的运动过程;
图11表示根据本发明的且包括用于使物镜轴倾斜的杠杆机构的物镜转换器的实施例的调节单元;
图12是图11所示视图的、不带调节单元座体的背面视图;
图13是与图9相似的视图,现在根据图11的物镜转换器实施例处于到达工作位置之前;
图14是与图13相似的视图,现在已经到达物镜工作位置;
图15表示根据本发明的呈模块结构形式的物镜转换器的实施例。
附图标记列表
1-显微镜;2-支承件;3,3a,3b-调节单元;4-定中座;5-座体;6a-第一(水平)区域;6b-第二(拐弯)区域;7-支承孔;8-导向座;9a,9b-导杆;10-滑架;10a-支承臂;10b-支承部位;11-丝杠驱动装置,驱动装置;11b-丝杠;12-缝;13-球(轴承);14-销;15-物镜座;16-弹簧;17-止挡;18-螺纹;19-物镜;20-环槽;21-斜侧面;22-皿形容器;23-轴;24-物镜侧杠杆;25-杠杆;26-销;27-销;28-(球)轴承;29-垫板;30-燕尾结构;31-物镜座的下表面;32-定中座的表面;33-支座;34-台架;41-转换机构;42-光轴;α-倾斜角度。
具体实施方式
除非另有说明,否则以下综合看待附图。相同的附图标记表示相同的构件。这些实施例应对本发明的具体例子并且不应该被理解为是限定性的。与权利要求相关的以上描述引导本领域技术人员概括和改变在此说明的实施例。
图1示出了显微镜1,如尤其用在电生理学领域的显微镜。可在调焦方向上升降的支承件用2表示。在支承件2上装有包括物镜的物镜转换器。为了调焦,支承件2可以升降。样品台及安置于其上的样本被固定在显微镜1的立柱的台架34上。在样品台定位后,样品台不会再因待检样本的接触振动敏感性而移动。在研究观测中,至被检制备样本的作用距离通常很小,物镜通常甚至可以浸入围绕制备样本的液体中。为了研究观测制备样本,制备样本一般被操作,即它在制备样本的特定区域通过由精密机械构成的操作机构被施以电流、电压或某些物质。操作机构在整个研究观测过程中保持其相对样本的位置不变。但在研究观测过程中,一般需要转换物镜,以获得样本的不同(微观)显示图。操作的前提是正使用的物镜和样本周围有大的自由空间。在这里,自由空间在物镜转换时也不应受到限制,因为操作机构在物镜转换过程中必须能保持在稳定不变的位置上。
现在,图2表示图1所示显微镜1的支承件2的仰视图。从图中能看到物镜转换器的转换机构41。在此实施例中,转换机构41设置用于两个物镜,因此它有两个调节单元3a和3b。这两个调节单元3a和3b固定在支承件2上。每个调节单元3a、3b具有驱动装置11和滑架10,该滑架上安置有物镜座15。每个调节单元3a、3b的结构还将如下具体描述。同样在图2中示出了定中座4,它在根据图2的实施例中与支承件2固定连接。从图2中能清楚看到调节单元3a和3b的布置形式,这两个调节单元呈V形相对布置并且位于一个垂直于显微镜1光轴42(参见图1)的平面内。光轴42相应地由处于工作位置的物镜19的纵轴线来限定(也参见图10和图14)。每个滑架10移动一个物镜座15,以使位于物镜座10内的物镜19从其备用位置转移至工作位置。不同物镜的备用位置互不相同,各自的移动路径也是如此。该工作位置是这样的位置,在此位置上,显微镜1借助物镜19能提供待检制备样本的图像。
为了获得制备样本操作用的尽量大的自由空间,物镜19必须按照尽量小的空间从工作位置转移至其备用位置。这通过图2所示的调节单元3a和3b实现,所述调节单元使物镜沿其垂直于光轴42的相应移动路径移动。由于有自己的驱动装置11,所以每个物镜座可以彼此独立地运动。与具有彼此固定连接的物镜/物镜座的物镜转换器相比,这种独立运动性同样减小空间需求。最后,也许与竖向移动性相反,水平移动性提供了大的自由空间,因为竖向移动性如图1所示影响到在样品台和支承件之间本来就很有限地存在的空间。从显微镜1的使用者的角度看过去,呈V形布置所述调节单元3a和3b造成两个物镜交替向后并因而离开使用者地移动,结果,可以提供更大的自由空间。尤其是,两个物镜可以从使用者角度看过去向后移入其各自的备用位置,结果,两个物镜同时停候在其备用位置。结果,样本空间为人工操作开放。
图3表示调节单元3(对应于图2的调节单元3a和3b)的细节图。还示出了定中座4(与图2所示相似)。后者对中座4又固定在显微镜1的支承件2上并相对光轴42固定不变地定向。通过用定中座4对物镜19的功能干预,保证了一个物镜19空间稳定不变地定位在其工作位置上。
调节单元3具有固定在可升降的支承件2(参见图2)上的座体5。座体5具有支承孔7,导向座8可竖直摆动地支承在该支承孔中。导向座8承载滑架10,在该滑架上设有物镜座15。物镜座一般包括物镜螺纹18,用于安放物镜19。导向座8包括至少一个导杆9a、9b,并且在采用丝杠驱动装置11的情况下包括丝杠11b。滑架10可以沿丝杠11b并沿导杆9a和9b移动。滑架10的支承臂10a具有用于(倾斜)支承物镜座15的支承部位10b。随后还将对此做具体说明。
如果仅物镜的水平移动就足以使物镜从其备用位置进入工作位置,则导向座8能直接与支承件2固定连接(参见图2)。但如果希望物镜在到达工作位置前不久下降向制备样本,则包括可竖向摆动的导向座8和位置固定不动的座体5的两件分体式结构是有利的。以下将描述工作方式。
图4表示图3所示座体5的透视图。可以看到用于可竖向摆动地容纳导向座8的支承孔7。在其内侧(对导向座8巧妙),座体5具有导槽6,该导槽具有第一水平区域6a和第二拐弯区域6b。水平区域6a用于使物镜离开其备用位置,沿大致垂直于光轴42的移动路径移向工作位置。第二区域6b用于使物镜降低向制备样本,从而使物镜进入其工作位置。在滑架10在根据图3的视图中通过导向座8的移动区直线移动时,导向座8在到达拐弯区域6b时下降。滑架10为此通过一个通过导向座8中的缝12伸出的、其上装有(球)轴承13的销14定位在座体5的导槽6内。为此,参见根据图5的视图,图5示出了图3的背面视图。
工作过程如下:靠后的备用位置在此作为初始位置,在备用位置上,物镜19最远离滑架10。在调节开始时,滑架10被包括丝杠11b在内的丝杠驱动装置11驱动运动并且通过(球)轴承13保持定位在导槽6的水平区域6a内。如果轴承13来到导槽6的拐弯区域6b,则导向座8开始围绕支承孔7向下摆动(参见图3)。由此一来,物镜纵轴线相对铅垂线的倾斜角度减小。这两种运动一直进行,直到物镜座与定中座4相互接合。物镜19随后位于其工作位置。在该位置上,轴承13位于导槽6外,结果,物镜19仅通过定中座4在光轴上取向定位。
结合图3、图7和图8来描述物镜座15与定中座4的上述接合。图7大体表示与图3一样的视图,在这里,仅有一个物镜19安置在物镜座15上。在图8中示出了物镜座15的细节。物镜座15的外表面为具有环槽20、斜侧面21和下表面31的圆柱面形式。定中座4具有表面32和支座33。如果导向座8在到达拐弯区域6b时(参见图3和图4)下降,则物镜座15降低,直到物镜座15的表面贴靠定中座4的表面32。物镜座15的斜侧面21随后贴靠定中座4中的两个支座33。从图3、图7和图8中还能看到物镜19纵轴线相对光轴42处于倾斜姿势。以下还将对此做进一步介绍。但是要注意,这样的倾斜姿势不是在此所示的物镜转换器的必要前提条件。相反,物镜19的纵轴线在整个移动路径中可以平行于光轴42地取向。但是,纵轴线19的倾斜姿势对于在自由空间尽量大的情况下越过其中装有待检制备样本的容器的边缘地移动物镜19是有利的。物镜19的倾斜纵轴线随之避免了将会限制自由空间的、附加的自由竖向调节间隙。
图9表示物镜转换器的调节单元3,其中物镜19本身位于其工作位置。物镜19将仅通过定中座4在光轴42上取向定位。物镜19伸入其中装有待检制备样本的皿形容器22。能看到第一水平区域6a和第二拐弯区域6b(具有竖向调节分量),其中(球)轴承13来到第二区域6b的末端。
根据图6的实施例示出了一种相对光轴42倾斜物镜19的纵轴线的可行方式。如图3的视图所示,滑架10具有包括支承部位10b的支承臂10a,在该支承部位上可竖向摆动地设有一个物镜座15。通过由弹簧16和在滑架10上的止挡17构成的预紧机构,物镜座15通过固定在滑架10和物镜座15上的弹簧16的弹簧力被倾斜紧固到止挡17上,结果,物镜19的纵轴线与铅垂线或者说光轴42包夹出一个倾斜角度α。当导向座8沿第二拐弯区域6b下降时,倾斜角度α缩小,直到在到达定中座4并且物镜座15插入定中座4时,该倾斜角度减小为零度。
图10再次示意表示物镜19在其移入工作位置的路程中的运动过程。在移动路径的第一区域内,能够看到物镜19的纵轴线相对铅垂线或者说光轴42倾斜。如图9所示,在第二区域6b内实现导向座8的下降(可绕支承孔7摆动地支承),这导致物镜纵轴线的倾斜角度缩小,直到当物镜座15和定中座4相互接合时该物镜纵轴线与光轴42重合。如图10所示,所标出的尺寸A表示处于倾斜姿势的物镜底面19和处于直立姿势的物镜底面之间的距离。物镜19因此可以在倾斜姿势下越过容器边缘并且随后(在沿第二区域6b移动时)探入容器内。假定物镜19似乎安放在样本或围绕样本的液体上,则尺寸A表示容器高度,该容器高度可通过物镜19的倾斜来跨越。
如果要扩大图10的尺寸A,则首先需要物镜纵轴线倾斜更大角度。这例如可以通过设置就像结合图11至图14所述的杠杆机构来实现。
图11和图12表示杠杆机构23-28,用于增大图10所示的尺寸A。该杠杆机构包括物镜侧杠杆24,它可摆动地支承在滑架10的轴23上。物镜座15上的销26与杠杆24的一臂相连,其做法是,杠杆24顶在销26的下方并由此将物镜座15保持在强烈倾斜姿势下。同样支承在轴23上的第二杠杆25位于导向座8的另一侧,即在与滑架10相对的侧面。在对置的第二杠杆25上,通过销27固定有(球)轴承28,它像滑架10的轴承13那样定位在调节单元3的座体5的导槽6中(参见图3和图4)。
图13和图14示意表示物镜19从移动路径的第一区域6a移动至第二区域6b的过程。只要前轴承28位于第一区域6a内,则所出现的物镜19强烈倾斜姿势保持不变。这种倾斜尤其可能比大致通过图6的弹簧机构获得的倾斜更强烈,以便能将尤其更高的其它容器用作常用的佩特里营养皿。一旦前轴承28进入移动路径的第二区域6b(参见图13),则杠杆25倾转离开其水平姿势,结果,与之相连接的物镜侧杠杆24同样倾转(向下)并由此减小物镜19的倾斜姿势(倾斜角度α)。就在第二(后)轴承13到达移动路径的第二区域6b前不久,倾斜角度α减小到一个大致对应于在根据图6的实施例中选定的值。随着轴承13进入第二区域6b,物镜19以进一步减小的倾斜角度α下降,这是因为支承在支承孔7内的导向座8向下摆动。在图14中示出了最终位置,在该最终位置上,物镜19的纵轴线与光轴42重合,结果,物镜19已经到达其工作位置。
最后,结合图15来描述物镜转换器的一个可行的模块式结构。在这里,每个物镜19的调节单元3没有被固定在显微镜1的支承件2上(参见图1和图2),而是固定在垫板29上。垫板29在其顶面具有燕尾结构30,该燕尾结构可以被装入显微镜1的支承件2的对应配合槽中。因此,包括相应连接件(在这里是燕尾结构30)的垫板29和固定在垫板上的转换机构41构成一个模块,该模块可以根据需要被简单地装入现有的显微镜1中。在图15所示的例子中,定中座4与垫板29固定连接。但是,定中座4(就像在根据图1和图2的实施例中那样)直接与显微镜1的支承臂2连接也是适当的。
Claims (25)
1.一种尤其用于显微镜(1)的物镜转换器,包括用于至少两个物镜(19)的转换机构(41),借助该转换机构,能分别将一个物镜(19)从备用位置转移至工作位置,其中处于该工作位置的该物镜限定出光轴(42),其特征是,该转换机构对于每个物镜(19)具有可移动的物镜座(15),用于使一个物镜(19)从其当时相应的备用位置沿一条不同于另一物镜(19)的移动路径转移至该工作位置,其中每条转移路径至少在第一区域(6a)内基本垂直于该光轴(42)取向。
2.根据权利要求1所述的物镜转换器,其特征是,对于每个物镜(19),分别设有一个可被驱动的滑架(10),该滑架上能固定一个物镜座(15)。
3.根据权利要求1或2所述的物镜转换器,其特征是,这些移动路径在相应的第一区域(6a)内位于一个共同平面内并且在那里尤其直线延伸和/或曲线延伸。
4.根据权利要求3所述的物镜转换器,其特征是,每两个相邻的直线移动路径呈V形布置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的物镜转换器,其特征是,该物镜座(15)沿着移动的所述移动路径如此设置在该转换机构(41)中,即分别处于一个物镜座(15)内的所有物镜(19)能同时处于各自的停候位置,尤其是其各自的备用位置。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的物镜转换器,其特征是,每个物镜座(15)能移动,以使相应的物镜(19)沿第二区域(6b)内的另一移动路径移动,其中第二区域(6b)直接与第一区域(6a)相接。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的物镜转换器,其特征是,该移动路径的第一区域(6a)构成物镜(19)从其备用位置到其工作位置的整个移动路径的主要部分。
8.根据权利要求6所述的物镜转换器,其特征是,在第二区域(6b)内的移动路径具有在平行于该光轴(42)的方向上的运动分量。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的物镜转换器,其特征是,对于每个物镜(19)设有一个包括滑架(10)的调节单元(3;3a;3b)。
10.根据权利要求2至9中任一项所述的物镜转换器,其特征是,该滑架(10)能沿至少一个导杆(9a,9b)移动。
11.根据权利要求9或10所述的物镜转换器,其特征是,该滑架(10)能沿设于调节单元(3;3a;3b)中的导槽(6)移动。
12.根据权利要求10或11所述的物镜转换器,其特征是,该滑架(10)通过所述至少一个导杆(9,9a,9b)与该调节单元(3;3a;3b)的导向座(8)相连接。
13.根据权利要求11或12所述的物镜转换器,其特征是,该导槽(6)形成在该调节单元(3;3a;3b)的位置固定不变的座体(5)上。
14.根据权利要求12或13所述的物镜转换器,其特征是,设有用于将该滑架(10)和该导向座(8)连接到座体(5)内的导槽(6)的连接机构(12,13,14)。
15.根据权利要求9所述的物镜转换器,其特征是,在该调节单元(3;3a;3b)上,为每个滑架(10)设有一个自己的驱动装置(11)。
16.根据权利要求2至15中任一项所述的物镜转换器,其特征是,该物镜座(15)可摆动地设置在滑架(10)上并且通过预紧机构(16,17)和/或杠杆机构(23-28)与该滑架(10)连接,该物镜座(15)的中心轴线能借助该预紧机构和/或该杠杆机构至少在该移动路径的第一区域(6a)内被保持在一个相对光轴(42)的倾斜角度(α)。
17.根据权利要求16或6所述的物镜转换器,其特征是,该物镜座(15)的中心轴线能通过该预紧机构(16,17)和/或该杠杆机构(23-28)在该移动路径的第二区域(6b)内被保持在一个比第一区域(6a)内的倾斜角度更小的、相对光轴(42)的倾斜角度(α)。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的物镜转换器,其特征是,该转换机构(41)尤其是根据权利要求9的调节单元(3,3a,3b)与垫板(29)相连接。
19.根据权利要求18所述的物镜转换器,其特征是,在该垫板(29)上设有定中座(4),用于空间稳定不变地定位一个物镜座(15)。
20.一种具有根据权利要求1至19中任一项所述的物镜转换器的显微镜。
21.根据权利要求20所述的显微镜,包括根据权利要求1至17中任一项所述的物镜转换器,其特征是,该显微镜(1)具有能沿调焦方向调节的支承件(2),物镜转换器(40)的转换机构(41)尤其是根据权利要求9所述的调节单元(3,3a,3b)固定在该支承件上。
22.根据权利要求20所述的显微镜,包括根据权利要求18所述的物镜转换器,其特征是,该垫板(29)能与该显微镜(1)的能沿调焦方向调节的支承件(2)连接。
23.根据权利要求22所述的显微镜,其特征是,该垫板(29)能通过包括连同在支承件(2)上的对应配合容槽的燕尾连接结构(30)与该支承件相连接。
24.根据权利要求21至23中任一项所述的显微镜,其特征是,在该支承件(2)上设有一个定中座(4),用于空间稳定不变地定位一个物镜座(15)。
25.根据权利要求20至24中任一项所述的显微镜,包括一个为显微镜(1)的使用者设置的位置,其特征是,物镜(19)的每个移动路径在第一区域(6a)内实现该物镜大致离开使用者位置或移向使用者位置的移动。
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