DE10142229A1 - Mikroskop und Sicherheitsvorrichtung für eine Objektivhalterung - Google Patents

Abstract

Ein Mikroskop mit einer Objektivhalterung (39), in die Objektive (23) einbringbar sind, ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Sicherungsvorrichtung vorgesehen ist, die eingebrachte Objektive (23) einzeln derart fixiert, dass diese nicht unbefugt entfernbar sind.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Mikroskop mit einer Objektivhalterung, in die Objektive einbringbar sind.
• Weiterhin betrifft die Erfindung eine Sicherungsvorrichtung für eine Objektivhalterung, in die Objektive einbringbar sind.
• Die meisten kommerziell erhältlichen Mikroskope sind derart ausgestaltet, dass je nach Anforderung an das zu untersuchende Präparat unterschiedliche Objektive in den Strahlengang eingebracht werden können. Hierzu ist ein Gewinde vorgesehen, in das verschiedene Objektive einschraubbar sind. Oft beinhalten die Mikroskope Vorrichtungen, in denen mehrere Objektive eingeschraubt und bevorratet sind und die ein einfaches Einbringen der Objektive in den optischen Strahlengang des Mikroskops erlauben. Vorrichtungen dieser Art sind meistens als Revolver ausgebildet.
• Mikroskope mit herausschraubbaren Objektiven, die mit einem Laser ausgerüstet sind, wie beispielsweise Laserscanmikroskope oder Mikroskope mit einer Laservorrichtung zur Probenmanipulation, weisen den Nachteil auf, dass durch leichtsinniges Entfernen des Objektivs ungewollt und unkontrolliert gefährliche Laserstrahlung frei werden kann.
• Mikroskope mit Wechselobjektiven weisen weiterhin den Nachteil auf, dass die relativ kleinen, jedoch meist teueren Objektive leicht entwendet werden können oder leicht verloren gehen können. Dieser Aspekt spielt insbesondere bei Schülermikroskopen eine wichtige Rolle.
• Aus der japanischen Patentschrift JP 2000221408 A2 ist ein Objektivrevolver mit einem mit Schrauben befestigtem zylinderförmigen Schutzring bekannt, der alle Objektive umfasst und ein unbefugtes Entfernen erschwert. Durch den Schutzring ist der Raum um die Objektive herum jedoch sehr eingeschränkt, was das Heranbringen von Laborgeräten, wie beispielsweise Mikromanipulatoren oder Mikropipetten, an die Probe erheblich nachteilig beeinträchtigt. Außerdem ist ein befugtes Austauchen der Objektive nur mit erheblichem Arbeitsaufwand, nämlich mit der Demontage des Probentisches oder des Mikroskopstativs verbunden.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Mikroskop vorzuschlagen, bei dem ein Abhandenkommen der Objektive, und falls ein Laser Bestandteil des Mikroskops ist, ein unkontrolliertes Austreten von Laserstrahlung bei voller Einsatzfähigkeit weitgehend vermieden ist.
• Obige Aufgabe wird durch ein Mikroskop, das die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 beinhaltet, gelöst.
• Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung eine Sicherungsvorrichtung für eine Objektivhalterung anzugeben, die ein Abhandenkommen der Objektive bei voller Einsatzfähigkeit weitgehend verhindert.
• Diese Aufgabe wird durch eine Sicherungsvorrichtung, die die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 12 beinhaltet, gelöst.
• Die Erfindung hat den Vorteil, dass der Verlust oder der Diebstahl der Objektive verhindert ist. Weiterhin hat die Erfindung den Vorteil, dass das Austreten gefährlicher Laserstrahlung bei Mikroskopen, die mit Lasern ausgerüstet sind, vermieden ist.
• In einer bevorzugen Ausgestaltung fixiert die Sicherungsvorrichtung die eingebrachten Objektive derart, dass diese nur mit Hilfe eines Werkzeugs entfernbar sind, wobei das Werkzeug vorzugsweise ein Spezialwerkzeug ist.
• In einer weiteren Ausführungsvariante weist die Objektivhalterung ein Gewinde auf, in das Objektive einschraubbar sind, wobei die Sicherungsvorrichtung das Drehen eines eingeschraubten Objektivs im Gewinde verhindert. Die Sicherungsvorrichtung umfasst mindestens eine Schraube vorzugsweise eine Stiftschraube, die das Gewinde durch Verklemmen blockiert.
• In einer anderen Ausführungsform umfasst die Sicherungsvorrichtung ein Schloss.
• Eine weitere Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsvorrichtung das Objektiv nur nach der Abarbeitung einer vorgegebenen Drehkombination im Uhrzeiger- und Gegenuhrzeigersinn um vorgegebene Winkel entfernbar ist. Vorzugsweise ist hierfür eine Rastung vorgesehen, in die das Objektiv nach Drehen um vorgebbare Winkel einrastet.
• In einer ganz besonders bevorzugten Ausgestaltung, die Mikroskope mit Beleuchtungslichtquellen, insbesondere Lasern betrifft, ist die Beleuchtungslichtquellen durch das Entfernen des Objektivs automatisch abschaltbar, abschattbar oder blockierbar.
• In einer anderen Ausgestaltungsform ist eine Elektronik vorgesehen, die die Sicherungsvorrichtung erst nach der Eingabe eines Geheimcodes beispielsweise über ein Tastenfeld am Gerät, eine Fernbedienung oder eine Computereingabe freigibt. In dieser Ausgestaltungsform sind anstelle von Stiftschrauben elektromagnetisch verfahrbare Blockierstifte als Bestandteil der Sicherungsvorrichtung vorgesehen.
• In einer bevorzugen Ausgestaltung ist eine Münzeinwurfvorrichtung vorgesehen, die die Sicherungsvorrichtung erst nach Einwurf einer Pfandmünze freigibt, wobei vorzugsweise für jedes Objektiv eine eigene Münzeinwurfvorrichtung vorgesehen ist.
• In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend beschrieben, wobei gleich wirkende Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:
• Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Mikroskop, das als Laserscanmikroskop ausgebildet ist,
• Fig. 2 eine Schnittzeichnung durch den Objektivrevolver eines erfindungsgemäßen Mikroskops,
• Fig. 3a eine erfindungsgemäße Sicherungsvorrichtung im ungesicherten Zustand und
• Fig. 3b eine erfindungsgemäße Sicherungsvorrichtung im gesicherten Zustand.
• Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Mikroskop, das als konfokales Laserscanmikroskop ausgebildet ist. Das Gerät wird über den PC 27 gesteuert. Am PC 27 ist ein Monitor 29 angeschlossen, der zum Darstellen des Bildes der Probe 11 und zum Anzeigen der eingestellten Mikroskopparameter dient. Die Systemparameter werden mit Hilfe des Panelbox 31, das individuell belegbare und Drehknöpfe 33 aufweist, und mit Hilfe der Tastatur 35 eingestellt. Der Probentisch 13, auf dem die Probe 11 positioniert ist, lässt sich durch Drehen am Stellknopf 10 zum Zwecke der Fokussierung vertikal verschieben. Die Abrasterung der Probe erfolgt im Wesentlichen mit dem Scanner 2. Als Beleuchtungsquelle 1 dient ein Laser. Der Scanner 2 ist an das Mikroskopstativ 25 angeflanscht. Der von der Beleuchtungsquelle 1 kommende Beleuchtungslichtstrahl 3 wird von einem Strahlteiler 7 zum kardanisch aufgehängten Scanspiegel 9 reflektiert, der den Beleuchtungslichtstrahl 3 durch das Objektiv 23 hindurch über bzw. durch die Probe 11 führt. Der Beleuchtungslichtstrahl 3 wird bei nicht transparenten Proben 11 über die Objektoberfläche geführt. Bei biologischen Proben 11 oder transparenten Proben 11 kann der Beleuchtungslichtstrahl 3 auch durch die Probe 11 geführt werden. Dies bedeutet, dass verschiedene Fokusebenen der Probe 11 nacheinander mit dem Beleuchtungslichtstrahl 3 beleuchtet und somit abgetastet werden. Die nachträgliche Zusammensetzung ergibt dann ein dreidimensionales Bild der Probe 11. Der von der Beleuchtungsquelle 1 kommende Beleuchtungslichtstrahl 3 ist in der Abbildung als gepunktete Linie dargestellt. Das vom der Probe 11 ausgehende Detektionslicht 15 gelangt durch das Objektiv 23 und über den Scanspiegel 9 zum Strahlteiler 7, passiert diesen und trifft auf den Detektor 19, der als Multiband-Detektor ausgeführt ist. Das von der Probe 11 ausgehende Detektionslicht 15 ist als gestrichelte Linie dargestellt. Im Detektor 19 werden elektrische, zur Leistung des von der Probe 11 ausgehenden Beleuchtungslichts 15 proportionale Detektionssignale erzeugt und weiterverarbeitet. Das bei einem konfokalen Scanmikroskop üblicherweise vorgesehene Beleuchtungspinhole 5 und das Detektionspinhole 17 sind der Vollständigkeit halber schematisch eingezeichnet. Weggelassen sind wegen der besseren Anschaulichkeit hingegen einige optische Elemente zur Führung und Formung der Lichtstrahlen. Diese sind einem auf diesem Gebiet tätigen Fachmann hinlänglich bekannt. Der Objektivrevolver 21 ist so ausgelegt, dass mehrere Objektive 23 an verschiedenen festen Positionen einschraubbar sind. Nach dem Einschrauben werden die Objektive durch bewegliche Magnetstifte in ihrer Halterung fixiert. Jede einzelne Objektivhalterung ist mit einem speziellen Geheimcode versehen, der nur dem Benutzer bekannt sein sollte. Nach Eingabe des speziellen Geheimcodes wird die Sicherheitsvorrichtung gelöst und es ist dem Benutzer möglich, das von ihm bestimmte Objektiv 23 aus dem Objektivrevolver 21 zu entfernen. Für die Eingabe des Codes bietet das Gerät verschiedene alternative Möglichkeiten. Bei dem Versuch, ein bestimmtes Objektiv 23 aus seiner Halterung herauszudrehen, wird ein Signal über die Steuerleitung 26 den PC 27 weitergeleitet. Von dem PC 27 wird dann über den Monitor 29 eine Abfrage an den Benutzer zur Eingabe des für diese Halterung speziellen Geheimcode generiert. Erst nach Eingabe des Codes über die Tastatur 35 ist das Objektiv 23 aus seiner Halterung herausschraubbar. Die Eingabe des Geheimcodes kann auch direkt vom Benutzer über eine Fernbedienung 37 eingegeben werden. Eine weitere Möglichkeit bietet die Panelbox 31, an der ein Drehknopf 33 mit einer Skala 34 unterlegt ist. Nach der Code-Eingabeaufforderung über den PC 27 auf dem Monitor 29 kann der Benutzer durch eine Drehkombination aus im Uhrzeigersinn und Gegenuhrzeigersinn um vorgegebene Winkelpositionen die Sicherungsvorrichtung lösen und das Objektiv 23 anschließend entfernen.
• Fig. 2 zeigt eine Schnittzeichnung durch den Objektivrevolver 21 eines erfindungsgemäßen Mikroskops. In dem Objektivrevolver 21 sind eine Vielzahl von Objektivhalterungen (Slots) 39 gezeigt, wobei jede der Objektivhalterung 39 ein Gewinde 40 aufweist, in das ein herkömmliches Objektiv 23 oder ein Blindelement eingeschraubt werden kann. Jede Objektivhalterung 39 ist hier zusätzlich mit einem Gewinde 41 für eine Sicherungsschraube versehen.
• Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Sicherungsvorrichtung. In Fig. 3a ist eine erfindungsgemäße Sicherungsvorrichtung vor der Sicherung (ungesicherter Zustand) dargestellt. Zu erkennen ist ein vergrößerter Ausschnitt des Objektivrevolvers 21 mit einer Objektivhalterung 39 und dem Gewinde 40, in das ein Objektiv 23 hineingeschraubt werden kann. Außerdem ist das Gewinde 41 zum Einbringen einer Sicherungsschraube dargestellt. Passend zu dem Gewinde 41 gibt es eine Schraube 45, die als Stiftschraube ausgeführt ist. Dabei handelt es sich um eine besonders angefertigte Stiftschraube, die nur mit einem Spezialwerkzeug 47, das einen speziellen Schraubkopf 49 aufweist, in und aus dem Gewinde 41 geschraubt werden kann. Weiterhin ist in der Objektivhalterung 39 eine Klemmvorrichtung 43 vorgesehen, die als Blattfeder ausgeführt ist.
• In Fig. 3b illustriert, wie der Sicherungsmechanismus wirkt (gesicherter Zustand). Nach Einführung und vorsichtigem Reinschrauben der Schraube 45 in das Gewinde 41 mit Hilfe des Spezialwerkzeugs 47 wird die Klemmvorrichtung betätigt. Eine Blattfeder mit Gewindegang wird dabei gegen das Außengewinde des Objektivs gedrückt. Schraube 45 und Klemmvorrichtung 43 müssen dabei so betätigt werden, dass das Außengewinde vom Objektiv keinen Schaden nimmt. Die Sicherungsvorrichtung ist anschließend nur mit Spezialwerkzeug 47 lösbar.
• Die Erfindung wurde in Bezug auf eine besondere Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch selbstverständlich, dass Änderungen und Abwandlungen durchgeführt werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen. Bezugszeichenliste 1 Beleuchtungsquelle
  2 Scanner
  3 Beleuchtungslichtstrahl
  5 Beleuchtungspinhole
  7 Strahlteiler
  9 Scanspiegel
  10 Stellknopf
  11 Probe
  13 Probentisch
  15 Detektionslicht
  17 Detektionspinhole
  19 Detektor
  21 Objektivrevolver
  23 Objektiv
  25 Mikroskopstativ
  26 Steuerleitung
  27 PC
  29 Monitor
  31 Panelbox
  33 Drehknopf
  34 Skala
  35 Tastatur
  37 Fernbedienung
  39 Objektivhalterung
  40 Gewinde
  41 Gewinde
  43 Klemmvorrichtung
  45 Schraube
  47 Spezialwerkzeug
  49 Schraubkopf
  

Claims (24)

1. Mikroskop mit einer Objektivhalterung (39), in die Objektive (23) einbringbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sicherungsvorrichtung vorgesehen ist, die eingebrachte Objektive (23) einzeln derart fixiert, dass diese nicht unbefugt entfernbar sind.

2. Mikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsvorrichtung die eingebrachten Objektive (23) derart fixiert, dass diese nur mit Hilfe eines Werkzeugs entfernbar sind.

3. Mikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug ein Spezialwerkzeug (47) ist.

4. Mikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Objektivhalterung (39) ein Gewinde (40) aufweist, in das Objektive einschraubbar sind, und die Sicherungsvorrichtung das Drehen eines eingeschraubten Objektivs im Gewinde verhindert.

5. Mikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsvorrichtung mindestens eine Schraube (45) umfasst.

6. Mikroskop nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (45) eine Stiftschraube ist.

7. Mikroskop nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsvorrichtung das Gewinde (40) durch Verklemmen blockiert.

8. Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Sicherungsvorrichtung ein Schloss umfasst.

9. Mikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsvorrichtung das Objektiv (23) nur nach der Abarbeitung einer vorgegebenen Drehkombination im Uhrzeiger- und Gegenuhrzeigersinn um vorgegebene Winkel entfernbar ist.

10. Mikroskop nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rastung vorgesehen ist.

11. Mikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikroskop eine Beleuchtungslichtquelle (1) aufweist, die durch das Entfernen des Objektivs (23) automatisch abschaltbar oder abschattbar ist.

12. Sicherungsvorrichtung für eine Objektivhalterung (39), in die Objektive (23) einbringbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass eingebrachte Objektive (23) einzeln derart fixiert, dass diese nicht unbefugt entfernbar sind.

13. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsvorrichtung die eingebrachten Objektive (23) derart fixiert, dass diese nur mit Hilfe eines Werkzeugs entfernbar sind.

14. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug ein Spezialwerkzeug (47) ist.

15. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Objektivhalterung (39) ein Gewinde (40) aufweist, in das Objektive (23) einschraubbar sind, und die Sicherungsvorrichtung das Drehen eines eingeschraubten Objektivs (23) im Gewinde verhindert.

16. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsvorrichtung mindestens eine Schraube (45) umfasst.

17. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (45) eine Stiftschraube ist.

18. Sicherungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet die Sicherungsvorrichtung das Gewinde (40) durch Verklemmen blockiert.

19. Sicherungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass Sicherungsvorrichtung ein Schloss umfasst.

20. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsvorrichtung das Objektiv (23) nur nach der Abarbeitung einer vorgegebenen Drehkombination im Uhrzeiger- und Gegenuhrzeigersinn um vorgegebene Winkel entfernbar ist.

21. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rastung vorgesehen ist.

22. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Elektronik vorgesehen ist, die die Sicherungsvorrichtung nach der Eingabe eines Geheimcodes freigibt.

23. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Münzeinwurfvorrichtung vorgesehen ist, die die Sicherungsvorrichtung erst nach Einwurf einer Pfandmünze freigibt.

24. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes Objektiv (23) eine eigene Münzeinwurfvorrichtung vorgesehen ist.