DE102005010581A1

DE102005010581A1 - Vorrichtung mit mehreren optischen Elementen zur Insertion in einem Lichtstrahl

Info

Publication number: DE102005010581A1
Application number: DE200510010581
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: 2006-09-21

Abstract

Eine Vorrichtung mit mehreren optischen Elementen (1) zur Insertion in einen Lichtstrahl, insbesondere zur Insertion in den Beleuchtungs- und/oder Detektionsstrahlengang eines Mikroskops, wobei die Elemente (1) von einem Träger (2) getragen und jedes der Elemente (1) durch den Träger (2) in die Arbeitsposition, d. h. in den Strahlengang, verbringbar ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass als Träger (2) eine gelochte Platte vorgesehen ist und dass die Elemente (1) auf der Fläche der Platte verteilt in der Lochung (3) angeordnet 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 die Elemente von einem Träger getragen und jedes der Elemente durch den Träger in die Arbeitsposition, d.h. in den Strahlengang, verbringbar sind.
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 als Träger eine gelochte Platte vorgesehen ist und dass die Elemente auf der Fläche der Platte verteilt in der Lochung angeordnet sind.
In erfindungsgemäßer Weise ist erkannt worden, dass man mehrere optische Elemente zur Insertion in einen Lichtstrahl mit einfachen Mitteln zur Verfügung stellen kann, nämlich dann, wenn man als Träger für die Elemente eine gelochte Platte verwendet. Entsprechend der Ausgestaltungen der Platte sind die Elemente auf der Fläche der Platte verteilt in Lochungen angeordnet, so dass sich die gesamte Fläche der Platte zur Aufnahme der Elemente nutzen lässt. Dabei sei angemerkt, dass die Elemente geordnet oder ungeordnet auf der Platte verteilt anordenbar sind, nämlich je nach Auslegung der als Träger dienenden Platte. Wesentlich ist dabei, dass die Positionen der Elemente in Bezug auf irgendwelche Fixpunkte der Platte, beispielsweise in Bezug auf deren Kanten, eindeutig definiert sind, so dass die Platte im Sinne eines Koordinatentischs bewegbar ist und die Elemente entsprechend eindeutig positionierbar sind.
Bereits zuvor ist erwähnt worden, dass es sich bei den optischen Elementen um Elemente jedweder Art handeln kann, die einen Lichtstrahl – wie auch immer – beeinflussen. So könnten unterschiedliche AOBS, Prismen, etc. zur Verfügung gestellt werden, um nämlich ein höchstes Maß an Flexibilität zu erlangen. In besonders vorteilhafter Weise handelt es sich bei den optischen Elementen um optische Filter, nämlich in Bezug auf die Anwendung in einem Mikroskop.
An dieser Stelle sei angemerkt, dass nachfolgende Ausführungen in Bezug auf Filter für jedwede nur denkbare optische Elemente gelten. Der Einfachheit halber wird nachfolgend des Öfteren auf optische Filter Bezug genommen.
So ist es denkbar, dass in der Platte Filter gleicher Filtertypen angeordnet sind, so beispielsweise Farbfilter mit unterschiedlichen Bandbreiten. Ebenso ist es jedoch auch denkbar, dass in der Platte Filter unterschiedlicher Filtertypen, beispielsweise Farbfilter, Polarisationsfilter, etc. vorgesehen sind, um auch hier ein höheres Maß an Flexibilität durch Bereitstellung der Filter zu liefern. Beliebige Kombinationen von Filtern und sonstigen optischen Elementen sind ebenso denkbar.
Grundsätzlich ist es möglich, dass die optischen Elemente, so beispielsweise die Filter, beliebig auf den Platte verteilt angeordnet sind, nämlich entsprechend der dort vorgesehenen Lochung. In Bezug auf eine möglichst einfache Positionierung ist es von Vorteil, wenn die Elemente in einem vorzugsweise symmetrischen Raster angeordnet sind. So lassen sich insgesamt 9 Elemente in einem 3×3-Raster, 16 Elemente in einem 4×4-Raster oder 25 Elemente in einem 5×5-Raster bei geringstmöglicher Fläche anordnen.
Im Hinblick auf eine möglichst einfache Konstruktion und Handhabung der Platte ist es von weiterem Vorteil, wenn diese rechtwinklig, vorzugsweise quadratisch, ausgebildet ist. Zur Gewährleistung einer hinreichenden Stabilität ist es von Vorteil, wenn die Platte aus Metall gefertigt ist. Eine Ausführung aus Kunststoff ist im Rahmen einer besonders einfachen und dabei gewichtsreduzierenden Variante denkbar.
Zur eindeutigen Positionierung der Platte im jeweiligen Strahlengang lässt sich die Platte in zwei Dimensionen, vorzugsweise zwei rechtwinklig zueinander verlaufenden Richtungen, positionieren. Die Positionierung der Platte erfolgt entsprechend mit dem Raster, wobei die Verstellung manuell erfolgen kann. Darüber hinaus ist es möglich, die Platte motorisch zu verstellen, wobei in vorteilhafter Weise zwei Antriebe zur Verstellung der Platte vorgesehen sind. Die Antriebe lassen sich dabei derart anordnen, dass der eine Antrieb zwischen einem Rahmen oder Gestell, so beispielsweise dem Gestell eines Mikroskops, und einer die Platte umfassenden Halterung und der andere Antrieb zwischen dieser Halterung und der Platte im Sinne eines x-y-Antriebs wirkt. Jedes dort angeordnete optische Element lässt sich dabei exakt Positionieren, und zwar entsprechend dem konkret vorgesehenen Antrieb in die beiden Richtungen.
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.
Die einzige Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei dort als optische Elemente Filter 1 vorgesehen sind. Diese Filter 1 werden mittels der Vorrichtung in einen Lichtstrahl verbracht, wobei es sich dabei beispielsweise um den Beleuchtungs- und/oder Detektionsstrahlengang eines Mikroskops handeln kann.
Die einzige Figur zeigt deutlich, dass die Filter 1 von einem Träger getragen sind, der hier als Platte 2 ausgebildet ist. Im Konkreten handelt es sich dabei um eine gelochte Platte 2, wobei die Filter 1 auf der Fläche der Platte 2 verteilt in der jeweiligen Lochung 3 positioniert sind.
Die einzige Figur lässt des Weiteren erkennen, dass die Filter 1 in einem symmetrischen Raster angeordnet sind, nämlich in einem 4×4-Raster mit insgesamt 16 Filtern 1, die dabei auf kleinstmöglicher Fläche untergebracht sind.
Die Platte 2 ist rechtwinklig und dabei quadratisch ausgebildet. Sie ist in zwei Dimensionen, nämlich in zwei rechtwinklig zueinander verlaufende Richtungen positionierbar, wobei dazu zwei Antriebe 4, 5 vorgesehen sind. Der Antrieb 4 wirkt zwischen einem in der Figur lediglich angedeuteten Rahmen oder Gestellt 6 und einer die Platte 2 umfassenden Halterung 7. Der andere Antrieb 5 wirkt zwischen der Halterung 7 und der Platte 2. Beide Antriebe 4, 5 arbeiten im Sinne eines x-y-Antriebs.
Schließlich ist in der einzigen Figur durch eine gestrichelte Linie 8 angedeutet, welche Fläche die Vorrichtung bei der Positionierung der Platte 2 benötigt, damit alle Filter 1 im Lichtstrahl positionierbar sind.
Hinsichtlich weiterer Merkmale, die sich der Figur 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, insbesondere zur Insertion in den Beleuchtungs- und/oder Detektionsstrahlengang eines Mikroskops, wobei die Elemente (1) von einem Träger (2) getragen und jedes der Elemente (1) durch den Träger (2) in die Arbeitsposition, d.h. in den Strahlengang, verbringbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass als Träger eine gelochte Platte (2) vorgesehen ist und dass die Elemente (1) auf der Fläche der Platte (2) verteilt in der Lochung (3) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den optischen Elementen um optische Filter (1) handelt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Platte (2) Filter (1) gleicher Filtertypen angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Platte (2) Filter (1) unterschiedlicher Filtertypen angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Filter (1) Farbfilter und/oder Polarisationsfilter umfassen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente (1) in einem vorzugsweise symmetrischen Raster angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass insgesamt 9 Elemente (1) in einem 3×3-Raster oder 16 Elemente (1) in einem 4×4-Raster oder 25 Elemente (1) in einem 5×5-Raster angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (2) rechtwinkelig, vorzugsweise quadratisch, ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (2) aus Metall oder Kunststoff gefertigt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (2) in zwei Dimensionen, vorzugsweise in zwei rechtwinkelig zueinander verlaufende Richtungen, positionierbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (2) entsprechend dem Raster manuell verstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (2) motorisch verstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verstellung der Platte (2) zwei Antriebe (4, 5) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Antrieb (4) zwischen einem Rahmen oder Gestell (6) und einer die Platte (2) umfassenden Halterung und der andere Antrieb (5) zwischen der Halterung (7) und der Platte (2) im Sinne eines x-y-Antriebs wirkt.