-
Die Erfindung betrifft einen Schieber zum Positionieren mehrerer optischer Elemente, wobei ein Schieberkörper die optischen Elemente trägt, eine erste Achse im Schieberkörper geführt ist und eine zweite Achse Rastpositionen aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Mikroskop mit einem Schieber zum Positionieren mehrerer optischer Elemente in einer durch das Mikroskop definierten optischen Achse. Ein Schieberkörper trägt die optischen Elemente, und eine erste Achse ist im Schieberkörper geführt. Das Mikroskop umfasst ein Stativ und einen mit dem Stativ verbindbaren Tubus. Der Schieberkörper ist dabei von außerhalb des Stativs verschiebbar.
-
Die
US 5 861 982 A offenbart einen Schieber zum Positionieren mehrerer optischer Elemente, die von einem Schieberkörper getragen werden. Eine erste Achse des Schiebers ist im Schieberkörper geführt. Eine zweite Achse ist zur Führung des Schiebers vorgesehen und weist Rastpositionen auf. Zwei rechteckige Nuten im Schieberkörper nehmen die beiden Achsen auf und bilden eine Gleitführung. Der Schieberkörper ist mittels Fixierschrauben gegen Herausfallen gesichert, was jedoch Verspannungen und Deformationen verursachen kann, welche die optische Abbildung beeinträchtigen.
-
Das
U.S. Patent 6,479,807 offenbart ein Mikroskop, mit dem schnell zwischen verschiedenen Beobachtungsmethoden umgeschaltet werden kann. Hierzu ist ein Schieber vorgesehen, auf dem mehrere optische Elemente angeordnet sind. Der Schieber wird komplett in das Mikroskop eingeschoben. Hierzu ist eine entsprechende Öffnung zur Aufnahme des Schiebers am Mikroskop ausgebildet. Am Schieber ausgebildete V-förmige Rastnuten erlauben eine Positionierung der optischen Elemente in der optischen Achse des Mikroskops. Da der Schieber vollflächig mit der im Mikroskop ausgebildeten Öffnung zur Aufnahme des Schiebers in Kontakt tritt, kann von einer reibungsarmen Führung des Schiebers nicht die Rede sein. Ebenso ist eine Bedienung des Schiebers von außerhalb des Mikroskops nicht möglich, da der gesamte Schieber selbst von einem Benutzer in seiner Position verändert werden muss und hierzu kein Betätigungselement vorhanden ist, mit dem der Benutzer die Position des Schiebers verändern kann.
-
Das
U.S. Patent 4,678,291 offenbart eine Vorrichtung für Mikroskope, die einen schnellen Wechsel zwischen verschiedenen Beobachtungsmethoden erlaubt. Die optischen Elemente sind zwar von außerhalb des Mikroskops betätigbar, dennoch geschieht die Verschiebung der optischen Elemente über eine Gewindespindel, und das optische Element selbst ist an einem Schwalbenschwanz geführt.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen reibungsarm geführten Schieber zum Positionieren mehrerer optischer Elemente zur Verfügung zu stellen, der eine genaue Positionierung der optischen Elemente ermöglicht und eine Justage zulässt.
-
Die objektive Aufgabe wird durch einen Schieber zum Positionieren mehrerer optischer Elemente gelöst, der die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.
-
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Mikroskop mit einem Schieber zum Positionieren mehrerer optischer Elemente zu schaffen, wobei der Schieber reibungsarm geführt ist, von außerhalb des Mikroskops bedienbar ist und eine Justage-Möglichkeit zulässt.
-
Die obige objektive Aufgabe wird durch ein Mikroskop gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 11 umfasst.
-
Die Erfindung hat den Vorteil, dass zusätzlich zur ersten im Schieberkörper geführten Achse eine zweite Achse zur Führung des Schiebers vorgesehen ist. Dabei ist die zweite Achse mit Rastkerben versehen. Der Schieber ist an der zweiten Achse mit einer auf der zweiten Achse aufliegenden ersten Rolle geführt. Eine zweite Rolle rollt unterhalb der Mittenachse der zweiten Achse ab und wirkt mit den Rastkerben zusammen.
-
Ebenso ist es vorteilhaft, ein Mikroskop mit einem Schieber zum Positionieren mehrerer optischer Elemente in einer durch das Mikroskop definierten optischen Achse zur Verfügung zu stellen. Ein Schieberkörper trägt dabei die optischen Elemente, und eine erste Achse ist im Schieberkörper geführt. Das Mikroskop umfasst ein Stativ und einen mit dem Stativ verbindbaren Tubus. Der Schieberkörper ist von außerhalb des Stativs verschiebbar. Eine zweite Achse ist zur Führung des Schiebers vorgesehen, wobei die zweite Achse mit Rastkerben versehen ist. Der Schieber ist an der zweiten Achse mit einer auf der zweiten Achse aufliegenden ersten Rolle geführt und eine zweite Rolle rollt unterhalb der Mittenachse der zweiten Achse ab und wirkt mit den Rastkerben zusammen.
-
Die erste Rolle ist eine Justierrolle, über die eine Verstellung des Schieberkörpers in Z-Richtung erfolgt. Die Justierrolle ist an einem Hebel gelagert, dessen Lage durch Zustellung eines Gewindestifts verstellbar ist und somit den Schieberkörper in Z-Richtung verstellt.
-
Jede der an der zweiten Achse vorgesehenen Rastkerben legt eine Rastposition fest, die die genau definierte Lage des Schieberkörpers bestimmt. Eine lineare präzise Rastung an den Rastkerben erfolgt über eine Rastfeder, die mit der zweiten Rolle versehen ist. Die zweite Rolle ist derart angeordnet, dass aufgrund des Druckes der Rastfeder der Schieber immer mit einer Kraft beaufschlagt ist, die nach unterhalb der zweiten Achse gerichtet ist. Somit ist sichergestellt, dass der Schieber nicht von der zweiten Achse herunterspringen kann. Die Rastfeder ist als eine Blattfeder ausgebildet.
-
Die erste Achse des Schiebers ist in mindestens einer Buchse linear und gleichmäßig im Schieberkörper geführt. Mindestens eine Buchse ist als eine Sinterbuchse ausgebildet. Es ist vorteilhaft, zwei dieser Sinterbuchsen im Schieberkörper vorzusehen. Die auf dem Schieberkörper angeordneten optischen Elemente sind als Plan- und/oder Rundoptikelemente ausgebildet.
-
Der Schieber kann mittels einer am Schieberkörper befestigten Schub-/Zustange bewegt werden, so dass die Plan- und/oder Rundoptikelemente in einem Strahlengang positionierbar sind.
-
Der auf dem Schieberkörper angeordneten Rundoptik ist ein Verstellmechanismus zugeordnet, wobei die Rundoptik und der Verstellmechanismus im Inneren des Stativs des Mikroskops angeordnet sind, und dass der Verstellmechanismus die Rundoptik in der X-/Y-Ebene bezüglich der optischen Achse positioniert. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Rundoptik eine Bertrandlinse. Die auf den Schieber angeordnete Planoptik ist mindestens ein Prisma. Der Verstellmechanismus für die Rundoptik umfasst eine Justierschraube, die durch die Öffnung im Stativ hindurch mittels eines Werkzeugs betätigbar ist.
-
Das Mikroskop kann als inverses Mikroskop ausgestaltet sein.
-
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden.
-
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend beschrieben. Dabei zeigen:
-
1 eine perspektivische Ansicht eines Mikroskops, in dem die Erfindung verwirklicht ist;
-
2 eine perspektivische Ansicht eines Tubus eines Mikroskops, in dessen Inneren der erfindungsgemäße Schieber eingebaut ist;
-
3 eine perspektivische Ansicht des Schiebers und der mit dem Schieber verbundenen Elementen zur Betätigung und Führung;
-
4 eine Seitenansicht des Schiebers; und
-
5 einen Schnitt durch den Tubus des Mikroskops, in dem die gegenwärtige Erfindung eingebaut ist.
-
1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Mikroskops 1, in dem die Erfindung verwirklicht ist. In der in 1 dargestellten Ausführungsform ist das Mikroskop ein inverses Mikroskop. Dies soll jedoch in keinster Weise als Beschränkung der Erfindung aufgefasst werden. Es ist für jeden Fachmann selbstverständlich, dass die gegenwärtige Erfindung in jedem Mikroskop realisiert werden kann, so dass es unabhängig ist, ob es sich um ein inverses Mikroskop oder um ein aufrechtes Mikroskop handelt. Das Mikroskop 1 besteht aus einem Basisstativteil 3 und einem auf dem Basisstativteil 3 aufgesetzten Beleuchtungsstativteil 5. Das Basisstativteil 3 umfasst eine erste Seitenfläche 3a, eine zweite Seitenfläche 3b und eine auf den Benutzer zuweisende Frontfläche 3c. Das Basisstativteil 3 des Mikroskops trägt einen Revolver 7, mit dem verschiedene Objektive (nicht dargestellt) in den Strahlengang des Mikroskops verbracht werden können. Ebenso ist das Mikroskop 1 mit einem Tubus 9 versehen. An der ersten Seitenfläche 3a, an der zweiten Seitenfläche 3b und an der Frontfläche 3c sind jeweils mehrere Bedienknöpfe 10 vorgesehen. Über die Bedienknöpfe 10 kann ein Benutzer motorisierte Mikroskopfunktionen betätigen. Ebenso umfasst das Mikroskop 1 mehrere Ports 12, durch die der Strahlengang des Mikroskops 1 ausgekoppelt werden kann. An den Ports 12 kann man z. B. eine Kamera oder eine andere Messeinrichtung ansetzen. Der Tubus 9 umfasst einen seitlichen Abgang 13, der einen der Ports 12 trägt. Das Basisstativteil 3 besitzt eine keilförmige Verlängerung 15 an der Frontfläche 3c des Mikroskops. Die keilförmige Verlängerung 15 trägt ein Display 16, das gegen die Horizontale um einen Winkel von < 45° geneigt ist. In der Frontfläche 3c des Mikroskops ist eine Öffnung 17 ausgebildet, über die der Benutzer optische Elemente im Inneren des Basisstativteils 3 des Mikroskops verstellen, bzw. justieren kann. Für die Justage verwendet der Benutzer ein Werkzeug (nicht dargestellt).
-
2 zeigt den Tubus 9 für das Mikroskop, in dem die gegenwärtige Erfindung realisiert ist. Wie bereits in der Beschreibung zu 1 erwähnt, besitzt der Tubus 9 einen seitlichen Abgang 13, der einen Port 12 trägt. Durch den Tubus 9 verläuft die optische Achse 20 des Mikroskops. Der Tubus 9 und der seitliche Abgang 13 sind von einer Wandung 21 umgeben. Im Inneren des seitlichen Abgangs 13 ist ein Prisma 22 angeordnet, das die optische Achse 20 des Mikroskops auf den am seitlichen Abgang 13 angebrachten Port 12 lenkt. Im Inneren des Tubus 9 ist ein Schieber 25 angeordnet. Der Schieber 25 ist mit einer Schub-/Zugstange 27 verbunden, die die Wandung 21 des Tubus 9 durchdringt. Durch die Schub-/Zugstange 27 kann der Schieber 25 linear innerhalb des Tubus 9 verschoben werden. Der Schieber 25 trägt mehrere optische Elemente 30. Der Schieber 25 ist mittels einer ersten Achse 31 (siehe 3) und einer zweiten Achse 32 linear geführt. Die zweite Achse 32 hat mehrere Rastpositionen 34 ausgebildet. Die Rastpositionen 34 werden durch Kerben in der zweiten Achse 32 gebildet. Der Schieber 25 ist an der zweiten Achse 32 mit einer auf der zweiten Achse 32 aufliegenden Rolle 36 (siehe 3) geführt. Eine zweite Rolle 38 ist unterhalb der Mittenachse der zweiten Achse 32 angeordnet. Die zweite Rolle 38 rollt auf der zweiten Achse 32 ab und wirkt mit den Rastpositionen 34 zusammen. Die erste Rolle 36 ist als eine Justierrolle ausgebildet, über die eine Verstellung des Schieberkörpers 35 (siehe 3) in Z-Richtung erfolgt.
-
3 zeigt eine perspektivische Darstellung des Schiebers 25. Der Schieberkörper 35 des Schiebers 25 ist durch eine erste Achse 31 und eine zweite Achse 32 geführt. Am Schieberkörper 35 des Schiebers 25 ist eine Schub-/Zugstange 27 befestigt. Wie bereits erwähnt, kann ein Benutzer mittels der Schub-/Zugstange den Schieber 25 bzw. den Schieberkörper 35 linear entlang der durch die erste Achse 31 und die zweite Achse 32 vorgegebenen Richtung bewegen. Der Schieberkörper 35 trägt mehrere optische Elemente 30. Ein optisches Element 30 ist als eine Rundoptik ausgebildet, ein anderes optisches Element 30 ist als eine Planoptik ausgebildet. Die erste Achse 31 ist im Schieberkörper 35 geführt (siehe hierzu 5). Der Schieberkörper 35 ist auf der zweiten Achse 32 durch eine erste Rolle 36 und eine zweite Rolle 38 geführt. Die erste Rolle 36 liegt auf der zweiten Achse auf. Die zweite Rolle 38 ist derart am Schieberkörper angeordnet, dass sie unterhalb der Mittenachse 40 der zweiten Achse 32 auf der zweiten Achse 32 abrollt. Auf der zweiten Achse 32 sind mehrere Rastpositionen 34 ausgebildet, mit denen die zweite Rolle 38 zusammenwirkt, um dadurch den Schieber 25 zu positionieren. Die erste Rolle 36 ist als Justierrolle ausgebildet und an einem Hebel 41 gelagert. Im Schieberkörper 35 ist ein Gewindestift 43 vorgesehen, durch dessen Zustellung die Lage des Schieberkörpers 35 in Z-Richtung veränderbar ist. Die zweite Achse 32 ist mit einer Vielzahl von Rastpositionen 34 versehen, die als Rastkerben ausgebildet sind, mit denen die zweite Rolle 38 zusammenwirkt. Die präzise Rastung in den Rastpositionen 34 erfolgt über eine Rastfeder 44, die die zweite Rolle in die Rastkerbe der Rastposition 34 drückt. Dadurch wird eine lineare präzise Rastung des Schiebers 25 bzw. des Schieberkörpers 35 erreicht. Die Rastfeder 44 ist als eine Blattfeder ausgebildet. Die Achse 45 der zweiten Rolle 38 ist gegenüber der Z-Richtung geneigt. Dadurch ist, wie bereits erwähnt, eine sichere Halterung und Führung des Schiebers 25 auf der ersten Achse 31 und der zweiten Achse 32 gewährleistet.
-
4 zeigt eine Seitenansicht des Schiebers 25. Die erste Achse 31 ist dabei in Z-Richtung höher angeordnet als die zweite Achse 32. Der Schieberkörper 35 trägt die optischen Elemente 30. Wie bereits erwähnt, ist eines der optischen Elemente 30 als Rundoptik ausgebildet. Andere optische Elemente 30 können als Planoptik ausgebildet sein. Als Beispiel für eine Planoptik ist z. B. ein Prisma zu nennen. Die in 4 dargestellte Rundoptik ist in Z-Richtung verstellbar ausgebildet. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die Rundoptik eine Bertrandlinse sein. Der Schieberkörper 35 ist auf der zweiten Achse 32 durch eine erste Rolle 36 und eine zweite Rolle 38 geführt. Die zweite Rolle 36 ist in Z-Richtung verstellbar ausgebildet. Dazu ist die erste Rolle an einem Hebel 41 angebracht, der um eine Achse 50 schwenkbar gelagert ist. Die Position des Hebels 41 und somit auch die Position der ersten Rolle 36 in Z-Richtung kann über einen Gewindestift 43 eingestellt werden. Die zweite Rolle 38 rollt an der zweiten Achse 32 etwas unterhalb der Mittenachse 40 der zweiten Achse 32 ab. Wie bereits mehrfach erwähnt, ist dadurch ein sicherer Sitz des Schieberkörpers 35 in der Linearführung gewährleistet. Die zweite Rolle ist an einer Blattfeder 44 angebracht und drückt somit auf die zweite Achse 32.
-
5 zeigt eine vergrößerte Darstellung des in den Tubus eines Mikroskops eingebauten Schiebers 25. Der Tubus 9 umfasst eine Einkoppeloptik, die in einem Rohr 55 angeordnet ist. Ebenso trägt der Tubus mindestens einen Stift 56, der mit einer entsprechenden Aussparung am Stativ 3 des Mikroskops korrespondiert. Das Rohr 55 und der mindestens eine Stift 56 gewährleisten einen festen und sicheren Sitz des Tubus 9 auf dem Stativ 3 des Mikroskops 1. Im Schieberkörper 35 ist die erste Achse 31 geführt. Die Lagerung der ersten Achse 31 wird durch mindestens eine Buchse 60 erreicht. Es ist dabei besonders vorteilhaft, entlang der ersten Achse 31 mindestens zwei Buchsen vorzusehen. Die mindestens eine Buchse 60 ist dabei als Sinterbuchse ausgebildet. Der Schieberträger 35 trägt mindestens ein optisches Element 30. Die zweite Achse 32 ist außerhalb des Schieberkörpers 35 angeordnet, wobei der Schieberkörper 35 mit einer ersten Rolle 36 und einer zweiten Rolle 38 an der zweiten Achse 32 geführt ist. Wie bereits erwähnt, liegt die erste Rolle auf der zweiten Achse auf. Die zweite Rolle 38 greift unterhalb der Mittenachse der zweiten Achse 32 an. Die zweite Rolle bzw. die Halterung der zweiten Rolle 38 ist mit einer Blattfeder 44 beaufschlagt, so dass die zweite Rolle 38 gegen die zweite Achse 32 gedrückt wird. Die erste Achse 31 und die zweite Achse 32 sind parallel zueinander angeordnet, wobei die erste Achse 31 höher liegt als die zweite Achse 32.
-
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.
