DD245495B1 - Inverses lichtmikroskop - Google Patents

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein inverses Lichtmikroskop für Auf licht- und/oder Durchlichtverfahren. Es ist für die Beobachtung der über einer Öffnung des Objekttisches liegenden Objekte von unten her vorgesehen und findet vorwiegend Einsatz in der Werkstofforschung und -prüfung, der Chemie und der Biologie.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, inverse Mikroskope so auszubilden, daß der Objekttisch einseitig an einem Stativ befestigt ist und zur Fokussierung bewegt wird. Da auf dem Objekttisch oft auch schwere Objekte aufgelegt werden, die zum Durchmustern bewegt werden müssen, treten bei dieser Bauart infolge von Erschütterungen Relativbewegungen zwischen Objekt und Objektiv und damit störende Unscharfen im Bild auf.

Dieser Nachteil, wenn auch etwas vermindert, tritt auch bei inversen Mikroskopen auf, bei denen der Objekttisch am Stativ einseitig starr befestigt ist und das Objektiv die Fokussierungsbewegung ausführt.

In der US-PS 3202047 ist ein inverses Auflicht-Mikroskop beschrieben, dessen sämtliche zur Lichtstrahlführung und beeinflussung dienenden optischen Elemente in einem Gehäuse untergebracht sind. Abgesehen davon, daß bei diesem Mikroskop vertikal verschiebbare Objekttisch einseitig aufgehängt ist und somit den bereits geschilderten Nachteil besitzt, ist dieses Mikroskop auch thermisch instabil, da die zur Beleuchtung dienende Leuchte in das Gehäuse integriert ist.

Ferner ist aus der DE-AS 1807713 ein nach dem Baukastenprinzip aufgebautes Universal-Mikroskop bekannt, bei dem mehrere Einzelgehäuse, die bausteinartig in unterschiedlicher Reihenfolge übereinander angeordnet werden können, mit ihren Gehäuseteilen den Tragkörper des Mikroskopes bilden und bezüglich der Objektivachse symmetrisch sind.

Zur Aufnahme von und zur bequemeren Zugänglichkeit zu optischen Baueinheiten sind vertikale und horizontale Gehäuseausnehmungen vorgesehen. Weiterhin eine an das Gehäuse ansetzbare Beleuchtungseinheit.

In der Ausbildung als inverses Mikroskop ergibt sich zwar ein stabiler Aufbau, doch hat der Mikroskopiker in Arbeitsstellung keine freie Sicht auf das Objekt. Eine solche freie Sicht auf das Objekt ist für Routineuntersuchungen wichtig. Ein weiterer Nachteil dieses Mikroskopes liegt darin, daß es infolge seiner universellen Anwendbarkeit verhältnismäßig aufwendig ist. Allen genannten inversen Lichtmikroskopen, mit Ausnahme des letztgenannten, ist außerdem der Nachteil gemeinsam, daß beim

Zufügen von Zusatzgeräten, vor allem zur Kleinbild- und Großbildfotografie, ihr Aufbau instabiler wird.

Des weiteren ist ein Lichtmikroskop inverser Bauart gemäß der DE-PS 2640974 bekannt, bei dem das Gehäuse U-förmig gestaltet ist, wobei die beiden Schenkel durch das Aufsetzen des Objekttisches in Zapfenlagern und der Wirkung einer Klemmschraube verbunden werden. Diese Anordnung stellt eine Verbesserung hinsichtlich der Stabilität gegenüber induzierten Schwingungen dar. Durch die Ausführung der Klemmung des Objekttisches ist die Höhenlage des Objekttisches in einer bestimmten Ebene festgelegt. Der Einsatz von Mikroskopbaueinheiten mit unterschiedlicher Abgleichlänge zwischen Objektebene und Referenzebene am Objektivträger bedarf eines hohen technischen Aufwandes oder ist stark eingeschränkt.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines inversen Lichtmikroskopes, welches gegen induzierte Schwingungen unempfindlich ist, bedienungsfreundlich gestaltet ist, vorzugsweise für Auflichtverfahren vorgesehen, aber auch für Durchlichtverfahren einsetzbar ist und bei dem der Objekttisch in definierten Höhen einstellbar gestaltet ist.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein inverses Lichtmikroskop zu schaffen, das einen außerordentlichen, stabilen und bedienungsfreundlichen Aufbau hat, dem Mikroskopiker in Arbeitsstellung eine freie Sicht auf das Objekt erlaubt, bei dem der Objekttisch in definierten Höhen einstellbar ist, das Anbringen von zusätzlichen Baueinheiten möglich ist und das vorzugsweise im Auflichtverfahren, aber auch durch Anwendung einer zweiten Beleuchtungseinrichtung im Durchlichtverfahren oder auch in einer Kombination von Auflicht und Durchlicht arbeitet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein inverses Lichtmikroskop für Auflicht- und/oder Durchlichtverfahren mit in einem geschlossenem Gehäuse angeordneten optischen Elementen zur Lichtstrahlführung und -beeinflussung, welches eine horizontale, die Seitenwände durchbrechende Gehäuseausnehmungen und eine vertikale Gehäuseausnehmung, die von der Oberfläche des Gehäuses bis in die horizontale Gehäuseausnehmung reicht, zur Aufnahme eines vertikal verschiebbaren Objektivsträgers und eine an das Gehäuse ansetzbare Beleuchtungseinheit aufweist, dadurch gelöst, daß das Gehäuse (1) als ein in sich geschlossener Rahmen ausgebildet ist, daß ein Objekttisch (24) mittels mindestens zwei wechselbaren und in ihrer Höhe variierbaren Distanzstücken (25; 26) auf der Oberfläche (7) aufgesetzt und an den Verbindungsstellen (19; 20; 22; 19; 20; 21;

23) lösbar gehaltert ist und daß zur Auf licht- bzw. Durchlichtbeleuchtung je eine Beleuchtungseinrichtung (40) bzw. (43) vorgesehen ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen bestehen darin, daß die zweite Beleuchtungseinrichtung in einer Führung, vorzugsweise einer Schwalbenschwanzführung, verschiebbar angeordnet ist. Wobei die Führung entweder in der Oberseite des Gehäuses der Rückwand zugewandt, oder in der Rückwand eingebracht ist und von der einen Seitenwand zu der anderen Seitenwand verläuft.

Weiterhin ist ein mechanisch oder elektrisch wirkender Schalter vorgesehen, der beim Einschieben der zweiten Beleuchtungseinrichtung in die Arbeitsstellung betätigt wird. Mittels diesem Schalter wird mindestens ein Umlenkelement im optischen Strahlengang in eine jeweilige Arbeitsstellung umgeschalten, so daß das zu beobachtende Objekt im Auf licht, oder im Durchlicht oder im Mischlicht betrachtet wird.

Für die Realisierung von Auflicht und Durchlicht oder nur Durchlicht ist vorteilhafterweise an der zweiten Beleuchtungseinrichtung eine zweite Leuchte angeordnet, insbesondere für das Mikroskopieren mit hohen Lichtintensitäten wie es zum Beispiel bei Kontrastverfahren notwendig ist. Diese zweite Leuchte ist mit einem Stellelement, daß in der zweiten Beleuchtungseinrichtung angebracht ist, fokussierbar.

Die Stirnwand des Gehäuses ist mit einer geneigten Fläche versehen. In dieser geneigten Fläche ist ein Durchbruch eingearbeitet, in dem ein Anschlußelement angeordnet ist. Das Anschlußelement besitzt eine Koppelstelle zur Aufnahme eines Tubus. Der Tubus ist in Verbindung mit dem Anschlußelement hinsichtlich der Einblickhöhe und des Einblickwinkels verstellbar. Des weiteren ist das Gehäuse so ausgebildet, daß mindestens in der senkrechten Fläche der Stirnwand und in der linken Seitenwand jeweils mindestens eine Koppelstelle für das Ansetzen von zusätzlichen Baueinheiten, wie zum Beispiel eine Kleinbild- oder Großbildkamera, ein Zweitbeobachtertubus oder ein TV-Anschluß, vorhanden ist.

Durch die erfindungsgemäße Gestaltung des inversen Lichtmikroskopes wurden die genannten Nachteile der bekannten technischen Lösungen beseitigt und das Ziel der Erfindung erfüllt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren 1—4 näher erläutert. Im einzelnen zeigt

Figur 1: eine schematische Seitenansicht des inversen Lichtmikroskopes,

Figur 2: ein perspektivische Darstellung des Grundkörpers des inversen Lichtmikroskopes,

Figur 3: eine perspektivische Darstellung des inversen Lichtmikroskopes und

Figur 4: eine perspektivische Darstellung eines anderen Ausführungsbeispieles des inversen Lichtmikroskopes.

An Hand der Figuren 1 bis 3 wird der grundsätzliche Aufbau des inversen Lichtmikroskopes dargestellt. Das Gehäuse 1 ist als ein in sich geschlossener Rahmen ausgebildet. Eine Gehäuseausnehmung 2 verläuft horizontal von einer Seitenwand 3 bis zu einer Seitenwand 4 und durchbricht die beiden Seitenwände 3, 4.

Weiterhin ist eine Gehäuseausnehmung 6 angeordnet, die vertikal verlaufend eine Oberseite 7 durchbrechend bis in die Gehäuseausnehmung 2 reicht. In der Gehäuseausnehmung 2 ist ein vertikal verschiebbarer Objektivträger 8 mit einem Objektivrevolver angeordnet, der bei einer entsprechenden Höhenverstellung mittels einem Triebknopf 5 bis in die Gehäuseausnehmung 6 hineinreicht.

Mit dem vertikal verschiebbaren Objektivträger wird die Fokussierung durchgeführt.

Der Objekttisch 24 wird wahlweise direkt oder mit Unterlage von mindestens zwei Distanzstücken 25 und 26 mit der Oberseite 7 verbunden. Die Verbindung erfolgt über die Verbindungsstellen 19,20 und 22 oder über die Verbindungsstellen 19,20,21 und 23 kraft- und formschlüssig und ist lösbar gestaltet, so daß ein Wechsel des Objekttisches gegen eine andere Objekttischvariante erfolgen kann. Durch ein Sortiment von Distanzstücken 25 und 26 ist die Ebene des Objekttisches in definierten Höhen, die entsprechend den Mikroskopien/erfahren und den dazu notwendigen Mikroskopbaueinheiten gewählt sind, variierbar. In der Stirnwand ist in der geneigten Fläche 10 ein Durchbruch vorhanden. In diesem ist ein Anschlußelement 15 angeordnet, das den Tubus 14, zum Beispiel einen Binokulartubus gemäß Fig. 2 aufnimmt. Der Tu bus 14 ist in Verbindung mit dem Anschlußelement 15 so ausgebildet, daß die Einblickhöhe und der Einblickwinkel verstellbar sind. An der Rückwand 17 ist eine Leuchte 13 angeordnet. Von dieser ausgehend wird der Lichtstrahl im Auflichtverfahren durch die in geschlossenem Gehäuse angeordneten optischen Elemente von der Lichtquelle bis zum Tubus geführt.

Von der Leuchte 13 kommend wird der Lichtstrahl bis zu einem Umlenkelement 31 geführt und von diesem auf das Objekt 27 gelenkt. Vom Objekt 27 reflektiert wird der von den Strukturen des Objektes 27 beeinflußte Lichtstrahl über ein Objekt 37, das Umlenkelement 31 passierend über die Umlenkelemente 32; 33 und 35 dem Tubus 14 zugeführt, wo in bekannter Weise das Bild des Objektes 27 entsteht.

Für die Beobachtung des Objektes 27 im Durch lichtverfahren wird eine zweite Beleuchtungseinrichtung 40, die in der Führung 12 angeordnet und gehaltert ist, in Arbeitsstellung gebracht. Das heißt, durch Einschieben der Beleuchtungseinrichtung 40 in eine vorbestimmte Stellung werden die optischen Achsen der Beleuchtungseinrichtung 40 mit den jeweiligen optischen Achsen des Grundkörpers in Übereinstimmung gebracht. Beim Einschieben in die vorbestimmte Stellung wird gleichzeitig ein nicht dargestellter mechanisch oder elektrisch wirkender Schalter betätigt. Durch diesen Schalter wird mindestens ein Umlenkelement 28 in Arbeitsstellung gebracht. Der Lichtstrahl wird durch dieses Umlenkelement 28undüberdieinder Beleuchtungseinrichtung 40 angeordneten Umlenkelemente 29 und 30 auf das Objekt 27 gelenkt, durchtritt dieses und gelangt dann in schon beschriebener Weise zum Tubus 14.

Die Beleuchtungseinrichtung 40 wird aus einer Säule 41 und einem im rechten Winkel zu ihr angeordneten Arm 42 gebildet und besteht vorzugsweise aus einem Stück. Zur Lichtstrahlführung sind im Innern Umlenkelemente 29 und 30 angebracht.

Der Fuß der Säule 41 ist der Führung 12, die vorteilhafterweise eine Schwalbenschwanzführung ist, angepaßt. Weiterhin sind an beziehungsweise in der Beleuchtungseinrichtung 40 eine Koppelstelle 39 und ein Stellelement 38 angeordnet. Die Koppelstelle 39 dient dem Anschluß von Zusatzeinheiten, zum Beispiel einer zweiten Leuchte 46 (siehe Fig.4) und das Stellelement 38 zur Einstellung dieser Zusatzeinheit.

Soll im Mischlichtverfahren gearbeitet werden, so geschieht dieses in der Weise, daß das Umlenkelement 28 in einer Arbeitsstellung gebracht wird, bei der ein Teil des Lichtstrahles in die Beleuchtungseinrichtung 40 umgelenkt und mittels dieser dem Objekt 27 für Durchlicht zugeführt wird und der andere Teil des Lichtstrahles durch das Umlenkelement 28 hindurchtritt und in beschriebener Weise als Auflicht auf das Objekt 27 trifft.

Eine andere Variante für Mischlichtverfahren besteht darin, daß der Lichtstrahl der Leuchte 13 vollständig als Auf licht wie bereits beschrieben auf das Objekt 27 trifft und der Lichtstrahl für Durchlicht durch eine zweite Leuchte 46 (siehe Figur 4) die an der Koppelstelle 39 der Beleuchtungseinrichtung 40 angesetzt ist realisiert wird.

Für nur Durchlichtverfahren kann auch mit der an der Koppelstelle 39 angesetzten Leuchte gearbeitet werden. Weiterhin ist in den Figuren 1-3, insbesondere in Figur 1 ersichtlich, daß an der Fläche 9 der Stirnwand mindestens eine Koppelstelle 11 für den Anschluß von zusätzlichen Baueinheiten, zum Beispiel einer Kamera 18, und auch an der Seitenwand 4 mindestens eine Koppelstelle 36 für den Anschluß von weiteren zusätzlichen Baueinheiten, wie zum Beispiel einem Zweitbeobachtertubus oder einer TV-Anpassung, vorgesehen ist. Die Umlenkung des Lichtstrahles erfolgt mit dem Umlenkelement 34.

In Figur 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des inversen Lichtmikroskopes in perspektivischer Ansicht dargestellt. Es unterscheidet sich gegenüberdem in den Figuren 1-3 gezeigten Ausführungsbeispiel darin, da ßeine Führung 47 zur Aufnahme und Halterung einer Beleuchtungseinrichtung 43 in die Rückwand 17 eingearbeitet ist, so daß auf der Oberseite 7 mehr Bewegungsraum vorhanden ist, wie zum Beispiel für einen Objekttisch mit sehr großem Verstellbereich in x- und y-Richtung oder für die Beobachtung großer Objekte. Und darin, daß die Leuchte 13 an der Säule 44 der Beleuchtungseinrichtung 43 angeordnet ist.

In Figur 1 werden nur die im geschlossenen Gehäuse angeordneten optischen Elemente zur Lichtstrahlführung und -beeinflussung gezeigt, die den Verlauf der optischen Strahlengänge markieren. Auf die Darstellung von speziellen Elementen insbesondere zur Lichtstrahlbeeinflussung, wie zum Beispiel Linsen, Filter, Blenden, Kondensor und anderen Elementen, wurde verzichtet, da diese in bekannter Weise ausgebildet und angeordnet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:

DE-PS 972971 (42 h, 14/01) DE-PS 2640974 (G 02 B, 21 /24) DE-AS 1807713 (42 h, 14/01)

Claims (6)

1. Inverses Lichtmikroskop für Auflicht- und/oder Durchlichtverfahren mit in einem geschlossenen Gehäuse angeordneten optischen Elementen zur Lichtstrahlführung und -beeinflussung, welches eine horizontale, die Seitenwände durchbrechende Gehäuseausnehmung und eine vertikale Gehäuseausnehmung, die von der Oberfläche des Gehäuses bis in die horizontale Gehäuseausnehmung reicht, zur Aufnahme eines vertikal verschiebbaren Objektivträgers und eine an das Gehäuse ansetzbare Beleuchtungseinheit aufweist, gekennzeichnet dadurch, daß das Gehäuse (1) als ein in sich geschlossener Rahmen ausgebildet ist, daß ein Objekttisch (24) mittels mindestens zwei wechselbaren und in ihrer Höhe variierbaren Distanzstücken (25; 26) auf der Oberfläche (7) aufgesetzt und an den Verbindungsstellen (19; 20; 22; 19; 20; 21; 23) lösbar gehaltert ist und daß zur Auflicht- bzw. Durchlichtbeleuchtung je eine Beleuchtungseinrichtung (40) bzw. (43) vorgesehen ist.

2. Inverses Lichtmikroskop nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Beleuchtungseinrichtung (40) in einer Führung (12) und die Beleuchtungseinrichtung (43) in eine Führung (47) verschiebbar angeordnet sind.

3. Inverses Lichtmikroskop nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß in den Beleuchtungseinrichtungen (40,43) jeweils eine Koppelstelle (39) zur Ankopplung von Zusatzeinheiten vorzugsweise einer Leuchte (46) und jeweils ein Stellelement (38) vorgesehen sind.

4. Inverses Lichtmikroskop nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß beim Einschieben der Beleuchtungseinrichtungen (40,43) in die Arbeitsstellung ein mechanisch oder elektrisch wirkender Schalter betätigt wird, der mindestens ein Umlenkelement (28) in die jeweilige Arbeitsstellung umschaltet und daß der besagte Schalter vorzugsweise in den Führungen (12, 47) angeordnet ist.

5. Inverses Lichtmikroskop nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß an der Stirnwand des Gehäuses (1) eine geneigt angeordnete Fläche (10) vorgesehen ist, daß diese Fläche (10) einen Durchbruch besitzt in dem ein Anschlußelement (15) angeordnet ist, daß das besagte Anschlußelement (15) einen Tubus aufnimmt und daß der Tubus in Verbindung mit dem Anschlußelement (15) hinsichtlich der Einblickhöhe und des Einblickwinkels verstellbar ist.

6. Inverses Lichtmikroskop nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5, gekennzeichnet dadurch, daß mindestens in der Fläche (9) der Stirnwand eine Koppelstelle (11) und in der Seitenwand (4) eine Koppelstelle (36) für das Ansetzen von zusätzlichen Baueinheiten vorgesehen sind.