DE102005010479A1

DE102005010479A1 - Vorrichtung mit mehreren optischen Elementen zur Insertion in einen Lichtstrahl

Info

Publication number: DE102005010479A1
Application number: DE200510010479
Authority: DE
Inventors: Rolf Dr. Borlinghaus; Irmtraud Dr. Steinmetz
Original assignee: Leica Microsystems CMS GmbH
Current assignee: Leica Microsystems CMS GmbH
Priority date: 2005-03-04
Filing date: 2005-03-04
Publication date: 2006-09-14

Abstract

Eine Vorrichtung mit mehreren optischen Elementen (1) zur Insertion in einen Lichtstrahl (2), insbesondere zur Insertion in den Beleuchtungs- und/oder Detektionsstrahlengang eines Mikroskops, wobei jedes Element (1) in seine Arbeitsposition (3) im Strahlengang verbringbar ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente (1) in einem Magazin (4) bereitgestellt sind und über einen Wechselmechanismus (6) von einer Bereitstellungsposition (5) in die Arbeitsposition (3) verbringbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit mehreren optischen Elementen zur Insertion in einen Lichtstrahl, insbesondere zur Insertion in den Beleuchtungs- und/oder Detektionsstrahlengang eines Mikroskops, wobei jedes Element in seine Arbeitsposition im Strahlengang verbringbar ist.
Vorrichtungen der gattungsbildenden Art sind mit den unterschiedlichsten optischen Elementen und in verschiedener Bauweise bekannt. Lediglich beispielhaft wird dazu auf Filteranordnungen im Beleuchtungsstrahlengang und/oder Detektionsstrahlengang eines Mikroskops verwiesen. Bei möglichst variabler Ausgestaltung des Mikroskops ist es erforderlich, eine größere Anzahl von Filtern zur Verfügung zu stellen, um nämlich das Spektrum bzw. die Bandbreite des Lichts beeinflussen zu können. Dazu werden Filter unterschiedlichster Bauart verwendet, die beispielsweise über linear ausgebildete Filterschieber oder kreisscheibenförmige Filterräder in den jeweiligen Strahlengang in ihre Arbeitsposition verbracht werden.
Vorrichtungen der gattungsbildenden Art sind jedoch in Bezug auf den zur Anwendung solcher Vorrichtungen erforderlichen Raum problematisch. Bei Filterschiebern sind die Filter linear angeordnet. Soll ein solcher Filterschieber in das Gehäuse eines Mikroskops integriert werden, müssen die Abmessungen des Gehäuses mindestens 2n–1 Positionen in einer Dimension betragen (n = Anzahl der Filter). Bei 10 Filtern von etwa 40 mm Durchmesser zzgl. Zwischenraum entsteht somit ein Bedarf von etwa 1 m Länge für die gesamte Anordnung. Dies ist nicht akzeptabel.
Ähnlich verhält es sich bei Filterrädern, die lediglich auf der äußeren Kreisbahn die Anordnung der optischen Elemente ermöglichen. Auch Filterräder nehmen einen erheblichen Raum ein und können nur eine begrenzte Anzahl optischer Elemente zur Verfügung stellen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der gattungsbildenden Art, nämlich eine Vorrichtung mit mehreren optischen Elementen zur Insertion in einen Lichtstrahl, insbesondere zur Insertion in den Beleuchtungs- und/oder Detektionsstrahlengang eines Mikroskops, zur Verfügung zu stellen, mit der bei geringstem Raumbedarf möglichst viele optische Elemente zur Verfügung stehen. Die Konstruktion der Vorrichtung sowie die Handhabung sollen dabei möglichst einfach sein.
Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach ist die gattungsbildende Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente in einem Magazin bereitgestellt sind und über einen Wechselmechanismus von einer Bereitstellungsposition in die Arbeitsposition verbringbar sind.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass man die zum Austausch bestimmten optischen Elemente in einem Magazin bereitstellen kann, wobei die Elemente über einen Wechselmechanismus von einer Bereitstellungsposition in dem Magazin in die Arbeitsposition im Lichtstrahl bzw. Strahlengang verbringbar sind. So ist eine Art Lager geschaffen, in dem sich die nicht im Einsatz befindlichen optischen Elemente befinden und aus dem heraus ein Austausch bzw. Eintausch stattfinden kann. Da es sich bei dem Magazin um eine dreidimensionale Art der Ablage bzw. des Lagerns handelt, stellt ein solches Magazin eine Platz sparende Variante gegenüber der linearen Anordnung optischer Elemente dar. Der Vorteil liegt auf der Hand.
Im Rahmen einer ersten Variante kann es sich bei dem Magazin um ein band- oder gurtförmiges Fördermittel handelt. Im Konkreten könnte das Magazin als Kette, Gurt oder dergleichen ausgeführt sein, wobei die optischen Elemente in die Kette bzw. in den Gurt eingebracht sind. So dient die Kette oder der Gurt zum Halten der optischen Elemente, wobei eine Umlenkung der Kette oder des Gurts mit den dort eingesetzten optischen Elementen möglich ist. Der erforderliche Raum lässt sich dadurch auf ein Minimum begrenzen.
In besonders vorteilhafter Weise bildet das Magazin – so beispielsweise die Kette oder der Gurt – gemeinsam mit einem Antrieb den Wechselmechanismus, da nämlich die Kette oder der Gurt im Sinne eines Wechselmechanismus durch den Lichtstrahl bzw. Strahlengang hindurch bewegbar ist. Beidseits des Strahlengangs lässt sich die Kette oder der Gurt beliebig zusammenlegen, so dass sich der zur Ablage erforderliche Raum auf ein Minimum reduziert.
Wie bereits zuvor erwähnt, verläuft die Kette bzw. der Gurt oder dergleichen im Wesentlichen quer zum Strahlengang. Dabei ist es möglich, dass die in der Kette oder in dem Gurt angeordneten, nicht im Einsatz befindlichen Elemente, d.h. die in der Bereitstellungsposition befindlichen Elemente, beidseits des Strahlengangs abgelegt werden, und zwar in ihrer Anordnung in der Kette oder im Gurt.
Im Rahmen einer ganz besonders zu bevorzugenden Alternative ist das Magazin als dreidimensionales Magazin ähnlich einem Diamagazin ausgebildet. Das Magazin kann dabei linear mit nebeneinander angeordneten Elementen ausgebildet sein, so dass die Elemente im Magazin nebeneinander gelagert bzw. aufbewahrt sind. Ebenso ist es denkbar, dass das Magazin kreisringförmig zur Endlosdrehung ausgebildet ist, wie dies auch bei Diamagazinen der Fall sein kann.
Im Rahmen der Vorkehrung eines räumlichen Magazins ist es denkbar, dass mehrere solcher Magazine mit optischen Elementen gleichzeitig bereitgestellt werden, so dass die optischen Elemente nicht nur in einem Magazin, sondern durch Bereitstellung mehrerer Magazine miteinander kombinierbar und austauschbar sind.
Der Wechselmechanismus zum Austausch der optischen Elemente kann ähnlich dem Mechanismus bei Diaprojektoren ausgeführt sein. Dabei ist es möglich, dass der Wechselmechanismus das im Einsatz befindliche Element auswirft oder entnimmt, es ablegt oder in das Magazin zurückführt und daraufhin das einzuwechselnde Element aus dem Magazin entnimmt und in die Arbeitsposition in den Lichtstrahl bzw. Strahlengang verbringt.
Im Rahmen der voranstehend genannten Ausführung ist es von weiterem Vorteil, wenn das optische Element von einer Platte oder von einem Rahmen, ähnlich dem Rahmen für ein Diapositiv, getragen ist. Im Rahmen einer solchen Ausgestaltung lässt sich das optische Element exakt wie ein Diapositiv handhaben und zwischen dem Magazin und der Arbeitsposition transferieren.
Bereits zuvor ist erwähnt worden, dass es sich bei den optischen Elementen in ganz besonders vorteilhafter Weise um optische Filter handeln kann, wobei in dem Magazin Filter gleicher Filtertypen oder Filter unterschiedlicher Filtertypen bereitgestellt werden. So kann es sich bei den Filtern um Farbfilter, Polarisationsfilter, etc. handeln.
Zur einfachen Handhabung der im Magazin befindlichen Elemente (beispielsweise Filter) ist es von weiterem Vorteil, wenn diese Elemente in einer vorgegebenen Ordnung im Magazin angeordnet sind. So könnten die Filter in Bezug auf den relevanten Spektralbereich sortiert sein. Insbesondere zur vollautomatischen Handhabung ist es von Vorteil, wenn die Elemente entsprechend ihrem Typ maschinenlesbar gekennzeichnet sind, wobei es sich bei der Kennzeichnung um einen Barcode handeln kann. Ebenso könnte den Elementen ein Transponder zugeordnet sein. Von besonderem Vorteil wäre die Beschreibbarkeit des Transponders in Bezug auf den bereits stattgefundenen Einsatz, so dass jedes optische Element ein internes Protokoll der Benutzung, Wartung etc. trägt.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Lehre anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Lehre anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt
1 in einer schematischen Ansicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Bezug auf deren Funktionsweise und
2 in einer schematischen Draufsicht einen von einem Rahmen gehaltenen Filter aus dem in 1 gezeigten Magazin.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit mehreren optischen Elementen, wobei es sich hier im Konkreten um Filter 1 handelt.
Die Filter 1 dienen zur Insertion in einen Lichtstrahl 2, wobei es sich dabei um den Beleuchtungs-/Detektionsstrahlengang eines Mikroskops handeln kann.
Gemäß der Darstellung in 1 befindet sich ein Filter 1 in der Arbeitsposition 3 im Lichtstrahl 2 und sind weitere Filter 1 in einem räumlichen Magazin 4 in einer Bereitstellungsposition 5 angeordnet.
Die Filter 1 sind somit im Magazin 4 bereitgestellt und sind dabei über einen Wechselmechanismus 6 von der Bereitstellungsposition 5 in die Arbeitsposition 3 und umgekehrt verbringbar.
Die 1 und 2 zeigen des Weiteren, dass der Filter 1 durch einen Rahmen 7 gehalten ist, so dass eine Handhabung ähnlich wie bei Diarähmchen möglich ist.
In Bezug auf Merkmale, die sich den 1 und 2 nicht entnehmen lassen, sei zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung verwiesen.
Im Übrigen sei darauf hingewiesen, dass das voranstehend erörterte Ausführungsbeispiel der beispielhaften Erläuterung der beanspruchten Lehre dient, diese jedoch nicht auf das Ausführungsbeispiel einschränkt.

Claims

Vorrichtung mit mehreren optischen Elementen (1) zur Insertion in einen Lichtstrahl (2), insbesondere zur Insertion in den Beleuchtungs- und/oder Detektionsstrahlengang eines Mikroskops, wobei jedes Element (1) in seine Arbeitsposition (3) im Strahlengang verbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente (1) in einem Magazin (4) bereitgestellt sind und über einen Wechselmechanismus (6) von einer Bereitstellungsposition (5) in die Arbeitsposition (3) verbringbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Magazin im Wesentlichen bandförmig, vorzugsweise als Kette, Gurt oder dergleichen, ausgeführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Magazin gemeinsam mit einem Antrieb als Wechselmechanismus dient.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kette, der Gurt oder dergleichen im Wesentlichen quer zum Strahlengang verläuft.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Kette oder in dem Gurt angeordneten, nicht im Einsatz befindlichen Elemente beidseits des Strahlengangs ablegbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Magazin als dreidimensionales Magazin (4) ähnlich einem Diamagazin ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Magazin (4) linear mit nebeneinander angeordneten Elementen (1) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Magazin (4) kreisringförmig zur Endlosdrehung ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Magazine (4) mit optischen Elementen (1) gleichzeitig bereitgestellt sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselmechanismus (6) ähnlich dem Mechanismus bei Diaprojektoren arbeitet.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselmechanismus (6) das im Einsatz befindliche Element (1) auswirft oder entnimmt, es ablegt oder in das Magazin (4) zurückführt und daraufhin das einzuwechselnde Element (1) aus dem Magazin (4) entnimmt und in die Arbeitsposition (3) in den Strahlengang verbringt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (1) von einer Platte oder von einem Rahmen (7), ähnlich dem Rahmen für ein Diapositiv, getragen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den optischen Elementen (1) um optische Filter (1) handelt.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Magazin (4) Filter (1) gleicher Filtertypen angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Magazin (4) Filter (1) unterschiedlicher Filtertypen angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Filter (1) Farbfilter und/oder Polarisationsfilter umfassen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente (1) in vorgegebener Ordnung im Magazin (4) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente (1) entsprechend ihrem Typ maschinenlesbar gekennzeichnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Kennzeichnung um einen Barcode handelt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass jedem der Elemente (1) ein Transponder zugeordnet ist.