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Die Erfindung betrifft einen Kreuztisch. Im Besonderen betrifft die Erfindung einen Kreuztisch, der ein Auflageelement, ein mit dem Auflageelement verbundenes erstes Verschiebeelement und ein zweites Verschiebeelement umfasst, die beide in senkrecht zueinander angeordneten Richtungen in einer Ebene beweglich sind, und wobei das zweite Verschiebeelement eine Ebene definiert, auf der ein zu untersuchendes Objekt zu liegen kommt.
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Die
DE-PS 1 197 244 beschreibt einen flach aufgebauten Kreuztisch mit einem zentralen Durchbruch für einen Durchlichtstrahlengang eines darunter angeordneten umschaltbaren Kondensors als Durchlicht-Beleuchtungsmodul. Er ist insbesondere auch als drehbarer Kreuztisch verwendbar, wenn er auf eine drehbare Halterung aufgesetzt wird. Als einziges Verschiebeelement ist eine in x- und y-Richtung verstellbare Tischplatte offenbart, die auf Kugeln auf einem als geschlossenen Kreisring ausgebildeten flachen Träger ruht. Das Verschiebeelement ist vollständig oberhalb des Beleuchtungsmoduls angebracht, der Träger teilweise. Beim Verschieben des Kreuztisches ist eine Kollision mit dem Beleuchtungsmodul nicht ausgeschlossen.
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Die
DE 82 20 792 U1 beschreibt einen Mikroskoptisch mit zugehörigem Durchlichtbeleuchtungsmodul zur Verwendung von Standardobjektträgern und Zählkammern. Dieser Tisch ist in einer Variante mit einer unbeweglichen Tischplatte ausgestattet. In einer anderen Ausgestaltung weist er eine Tischplatte auf, die nur in einer einzigen Koordinatenrichtung verstellbar ist. Eine flache Bauweise ist nicht thematisiert.
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Die
DE 42 31 439 A1 beschreibt eine Optikanordnung eines umschaltbaren Durchlicht-Beleuchtungssystems mit umschaltbaren Kondensor-Elementen. Eine Ausgestaltung eines Kreuztisches wird nicht erwähnt.
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In der US-Patentanmeldung 2003/0234979 A1 ist ein Tisch beschriebenen, der durch drei Ebenen charakterisiert ist, deren unterste U-förmig ausgebildet ist und als Träger des Tisches dient und deren Oberseite Führungen für die mittlere Ebene aufweist und eine y-Bewegung der mittleren Ebene ermöglicht. Die mittlere Ebene ist ein geschlossenes Rechteck und weist ebenfalls Führungen für die x-Bewegung der oberen Ebene auf. Der Tisch umfasst also vier Führungen, die alle in dieser Einheit realisiert sind. Ferner ist nachteilig, dass die von der Beleuchtungseinrichtung erzeugte Leuchtfeldebene wegen der Bauhöhe des Tisches nicht mit der Oberfläche des Kreuztisches zusammenfällt, wenn der Tisch auf die Durchlichtbasis aufgesetzt wird. Die Aufnahme morphologischer und funktionaler Daten einer lebenden Probe mit einem Mikroskopsystem ist erschwert, da die Leuchtfeldebene nicht mehr mit der Tischoberfläche zusammenfällt und die Ausleuchtung des Objektes und die Beleuchtungsapertur außerhalb dieser Ebene liegt.
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In dem
US-Patent 6,788,457 ist ein Tisch zur eindimensionalen Verschiebung dargestellt, der nur eine Führung längs der Bewegungsrichtung aufweist. in dieser Anordnung wird die Tischplatte auf einer der Führung gegenüber liegenden Seite in nur einem Punkt auf einer Grundplatte abgestützt. Auch dieser Tisch umfasst eine Führung und eine Grundplatte zur Unterstützung der Tischplatte, die in einer Einheit realisiert sind. Ferner ist durch die Einpunkt-Lagerung der einen Tischseite die Gefahr der Verkippung der Tischfläche bei Belastung an den Ecken gegeben.
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Nach diesem Stand der Technik sind nur Anordnungen bekannt, bei denen oberhalb des waagerechten Teils des Beleuchtungsmoduls zwei Ebenen angeordnet sind, was eine größere Bauhöhe gegenüber einer Anordnung mit festem Tisch zur Folge hat. Verstellbare Tische sind als eine Einheit aus Träger, verstellbaren ebenen Platten und Führungselementen gebildet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kreuztisch zu schaffen, welcher ergonomisch günstig ist. Hinzu kommt, dass die Bauhöhe des aufgesetzten Kreuztisches eine ergonomisch ungünstige Zunahme der Einblickhöhe vermeiden soll.
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Die Aufgabe wird gelöst durch einen Kreuztisch, der die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst.
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Der erfindungsgemäße Kreuztisch hat den Vorteil, dass die von der Beleuchtungseinrichtung bzw. dem Beleuchtungsmodul definierte Leuchtfeldebene mit der Oberfläche des Kreuztisches zusammenfällt. Mit dem in einem Mikroskopsystem verwendeten erfindungsgemäßen Kreuztisch ist es möglich, morphologische und funktionale Daten einer lebenden Probe aufzunehmen, da die Leuchtfeldblende mit der Tischoberfläche zusammenfällt und somit die Ausleuchtung des Objekts optimiert ist. Hinzu kommt, dass eine Objektmanipulation durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Kreuztisches nicht nachteilig beeinflusst wird. Es ist von Vorteil, wenn der Kreuztisch aus drei Elementen aufgebaut ist. Zum einen umfasst der Kreuztisch ein Auflageelement, ein mit dem Auflageelement verbundenes erstes Verschiebeelement und ein zweites Verschiebeelement. Die beiden Verschiebeelemente sind in senkrecht zueinander angeordneten Raumrichtungen innerhalb einer Ebene zueinander verschiebbar ausgebildet. Hinzu kommt, dass das zweite Verschiebeelement eine Ebene definiert, auf der ein zu untersuchendes Objekt zu liegen kommt. Der Kreuztisch wird auf ein Beleuchtungsmodul aufgelegt, dass eine Leuchtfeldebene definiert. Dabei ist der gesamte Kreuztisch derart ausgestaltet, dass die Ebene des zweiten Verschiebeelements mit der Leuchtfeldebene des Beleuchtungsmoduls zusammenfällt.
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Das Beleuchtungsmodul ist als eine Durchlichtbasis ausgebildet. Es erzeugt eine Leuchtfeldebene und hat eine Erhebung mit einer Ebene parallel zur Leuchtfeldebene und in geringem Abstand unterhalb derselben, wobei die Ebene der Erhebung als eine Führung für das zweite Verschiebeelement des Kreuztisches dient.
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Das erste Verschiebeelement und das Auflageelement sind derart ausgebildet, dass sie die Erhebung des Beleuchtungsmoduls teilweise umgreifen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind das Verschiebeelement und das Auflageelement U-förmig ausgebildet. Um das Beleuchtungsmodul bzw. um die Erhebung sind mehrere Befestigungspunkte ausgebildet und ebenfalls in einer Ebene parallel zur Leuchtfeldebene angeordnet. An den Befestigungspunkten wird das U-förmige Auflageelement befestigt.
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Der Kreuztisch kann durch Triebknöpfe in den verschiedenen Raumrichtungen bewegt werden. Die Raumrichtungen sind vorteilhafter Weise die X-Koordinatenrichtung und die Y-Koordinatenrichtung. Für jede der Koordinatenrichtung ist jeweils ein Triebknopf vorgesehen. Der erste Triebknopf treibt ein Ritzel an, das in eine Zahnstange eingreift, die am Auflageelement befestigt ist. Führungselemente sind zwischen dem Auflageelement und dem ersten Verschiebeelement angeordnet. Der zweite Triebknopf treibt mittels einer Seilrolle und einem Seilzug über eine Umlenkrolle einen Block an, der selbst mit dem zweiten Verschiebeelement gekoppelt ist, so dass damit eine Bewegung in X-Koordinatenrichtung ausgeführt wird.
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Weiter ist es vorteilhaft den erfindungsgemäßen Kreuztisch in einem Mikroskop zu verwenden, wobei das Mikroskopsystem ein Mikroskop umfasst, das an einem Stativ befestigt ist. Das Stativ hat eine Durchlichtbasis ausgebildet, die ein Beleuchtungsmodul für die Beleuchtung eines Objekts besitzt. An der Durchlichtbasis ist der Kreuztisch vorgesehen, der ein Auflageelement und ein mit dem Auflageelement verbundenes erstes Verschiebeelement und ein zweites Verschiebeelement umfasst. Beide Verschiebeelemente sind in senkrecht zueinander angeordneten Raumrichtungen innerhalb einer Ebene beweglich. Das zweite Verschiebeelement definiert eine Ebene auf der ein zu untersuchendes Objekt zu liegen kommt. Das Beleuchtungsmodul selbst definiert eine Leuchtfeldebene, wobei bei aufgesetztem Kreuztisch das zweite Verschiebeelement mit der Leuchtfeldebene des Beleuchtungsmoduls des Kreuztisches zusammenfällt.
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Das im Mikroskopsystem verwendete Mikroskop ist ein Stereomikroskop. Der Kreuztisch kann ebenfalls austauschbar ausgestaltet sein, so dass er durch einen fixen Tisch ersetzt werden kann, wobei der Abstand zu einem Hauptobjektiv des Stereomikroskops gleich bleibt.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend beschrieben. Dabei zeigen:
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1 eine schematische Seitenansicht eines Mikroskopsystems mit dem erfindungsgemäßen Kreuztisch;
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2 eine Ausführungsform der Durchlichtbasis und eine Explosionsdarstellung der Elemente des Kreuztisches, der auf die Durchlichtbasis aufgesetzt ist;
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3 einen Querschnitt durch die Durchlichtbasis mit dem aufgesetzten, erfindungsgemäßen Kreuztisch und schematisch angedeuteter Beleuchtung;
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4 das Prinzip der Führung und des Antriebs des Kreuztisches im Detail.
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In der nachfolgenden Beschreibung umfasst das Mikroskopsystem 100 ein Stereomikroskop. Dies soll in keinster Weise als eine Beschränkung aufgefasst werden.
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1 eine schematische Seitenansicht eines Mikroskopsystems 100 mit dem erfindungsgemäßen Kreuztisch 101. Der Kreuztisch 101 ist auf eine Durchlichtbasis 1 aufgesetzt. Am hinteren Ende 1a der Durchlichtbasis 1 ist eine Säule 2 angebracht, entlang der das Mikroskop 102 des Mikroskopsystems 100 in Richtung einer optischen Achse 103 verschoben werden kann. Die Durchlichtbasis 1 kann eine Beleuchtungseinrichtung 104 enthalten, die Licht 110 in Richtung der optischen Achse 103 des Mikroskops 102 abgibt. Die Durchlichtbasis umfasst ein Umlenkelement 50, das das von der Lichtquelle 104 abgegebene Licht in Richtung der optischen Achse 103 umlenkt. Ebenso ist es denkbar, dass das Licht für die Durchlichtbeleuchtung von einer externen Lichtquelle erzeugt wird und über einen flexiblen Lichtleiter dem Mikroskopsystem 100 bzw. der optischen Achse 103 des Mikroskops zugeführt wird. Die zu beobachtende Probe 105 liegt auf dem Kreuztisch 101.
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2 zeigt eine Durchlichtbasis 1 gemäß der Ausgestaltung der Erfindung. Wie bereits erwähnt ist am hinteren Ende 1a der Durchlichtbasis 1 eine Säule 2 befestigt, längs der die Fokussierung des Mikroskops 102 in bekannter Weise erfolgt. Die Durchlichtbasis 1 hat eine Erhebung 3 ausgebildet, die eine obere Begrenzung des Beleuchtungsmoduls 3a darstellt. Das Beleuchtungsmodul 3a hat eine Lichtaustrittsöffnung 4 ausgebildet, durch die das von der Beleuchtungseinrichtung erzeugte Licht auf die Probe 105 trifft. Die Lichtaustrittsöffnung 4 endet unterhalb einer Leuchtfeldebene, die das Beleuchtungsmodul 3a ausgebildet hat. Das Beleuchtungsmodul 3a wird durch eine Ebene 5 der Erhebung 3 nach oben abgeschlossen, die parallel zur Leuchtfeldebene in geringem Abstand unterhalb derselben angeordnet ist. Die Ebene 5 der Erhebung 3 dient als eine Führung für das zweite Verschiebeelement 31 des Kreuztisches 101. Die Leuchtfeldebene steht senkrecht auf der optischen Achse 103 des Mikroskopsystems 100 bzw. des Mikroskops 102. Neben der Erhebung 3 sind auf der Durchlichtbasis 1 mehrere Befestigungspunkte 7 in einer Ebene angeordnet. Die Befestigungspunkte 7 dienen zur Montag eines Auflageelements 11 auf der Durchlichtbasis 1. An der Oberseite 11a des Auflageelements 11 sind zwei Führungen 12 in Y-Koordinatenrichtung ausgebildet. Diese Führungen wirken mit einem ersten Verschiebeelement 21 zusammen. Hinzu kommt, dass das Auflageelement 11 parallel zu den Führungen 12 jeweils eine Zahnstange 13 montiert hat. Die Zahnstange 13 wirkt mit einer Funktionsgruppe 40 zusammen, die zur Bewegung des ersten Verschiebeelements 21 und des zweiten Verschiebeelements 31 vorgesehen ist. Das zweite Verschiebeelement 21 hat ebenfalls eine Führung 22 ausgebildet, die für das zweite Verschiebeelement 31 eine Führung in X-Koordinatenrichtung bildet. Das zweite Verschiebelement 31 ist mit einem zylindrischen Gleitelement 33 versehen, das sich im Bereich der Säule 2 direkt auf der Oberseite 5 des Beluchtungsmoduls 3a abstützt. Das zweite Verschiebeelement 31 hat einen Ausschnitt 31a ausgebildet, in dem eine transparente Platte 32 zu liegen kommt. Die transparente Platte 32 kann auch durch einen Heiztisch, Drehtisch, Petrischalen, Mikrotiterplatten und ähnliches ersetzt werden. Ebenso ist es möglich auf den Kreuztisch 101 Einrichtungen zur Mikromanipulation vorzusehen. Durch Verschieben des ersten Verstellelements 21 in der Y-Koordinatenrichtung gegenüber dem ortsfesten Auflageelement 11 und durch Verschieben des zweiten Verstellelements 31 in X-Koordinatenrichtung gegenüber dem ersten Verstellelement 21 erzielt man eine Verschiebung der Probe 105 in der X-Y-Ebene. Die X-Y-Ebene ist parallel zur Leuchtfeldebene und zur Ebene 5 der Erhebung 3 des Beleuchtungsmoduls 3a, die durch die Erhebung 3 des Beleuchtungsmoduls 3a festgelegt ist. Das erste Verstellelement 21 und das Auflageelement 11 sind derart ausgebildet, dass sie die Erhebung 3 des teilweise umgreifen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind das erste Verschiebelement 21 und das Auflageelement 11 U-förmig ausgebildet.
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3 zeigt in Detailansicht einen Querschnitt durch die Durchlichtbasis 1 und durch den durch die Durchlichtbasis 1 aufgesetzten Kreuztisch 101. An der Durchlichtbasis 1 ist eine Beleuchtungseinrichtung 104 befestigt, die Licht 110 zur Beleuchtung der Probe 105 in die Durchlichtbasis 1 schickt. In der Durchlichtbasis 1 ist ein Umlenkelement 50 vorgesehen, das das Licht 110 der Beleuchtungseinrichtung 104 in Richtung der optischen Achse 103 umlenkt. 3 zeigt deutlich die erfindungsgemäße Anordnung des Kreuztisches 101, wobei das zweite Verschiebeelement 31 auf der durch die Erhebung 3 definierten Ebene 5 in X-Koordinatenrichtung und in Y-Koordinatenrichtung verschiebbar ist. Alle anderen Elemente des Kreuztisches 101 (das erste Verschiebelement 21 und das Auflageelement 11) sind mit ihren Ebenen unterhalb der Ebene 5 angeordnet.
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4 zeigt im Detail den Antrieb des erfindungsgemäßen Kreuztisches 101. Für den Antrieb des Kreuztisches 101 in X-Koordinatenrichtung und in Y-Koordinatenrichtung vorgesehene Funktionsgruppe 40 umfasst einen Triebknopf 41 und einen zweiten Triebknopf 43. Der erste Triebknopf 41 dient zur Bewegung des Kreuztisches 101 in Y-Koordinatenrichtung. Der zweite Triebknopf 43 dient zur Bewegung des Kreuztisches 101 in X-Koordinatenrichtung. Der erste Triebknopf 41 und der zweite Triebknopf 43 sind koaxial angeordnet. Mit dem ersten Triebknopf 41 wird ein Ritzel 42 angetrieben, das in die Zahnstange 13 am Auflageelement 11 eingreift. Bei Drehung des Ritzels 42 wird das erste Verschiebeelement 21 entlang der Führungselemente 12 in der Y-Koordinatenrichtung bewegt. 4 zeigt ebenfalls, dass die Funktionsgruppe 40 für den Antrieb des Kreuztisches 101 in X-Koordinatenrichtung und in Y-Koordinatenrichtung ebenfalls auf der gegenüberliegenden Seite des Kreuztisches angesetzt werden kann. Damit ist für den Benutzer des Mikroskopsystems 100 sowohl eine links- als auch eine rechtshändige Bedienung des Kreuztisches 101 möglich. Die linkshändige Bedienung des Kreuztisches 101 ist durch die in 4 gestrichelt dargestellte Funktionsgruppe 40 repräsentiert. Mit dem zweiten Triebknopf 43 wird eine Seilrolle 44 angetrieben, die mittels Seilzug über Umlenkrollen 46 einen Block 47 antreibt, der wiederum mit dem zweiten Verschiebeelement 31 mechanisch gekoppelt ist. Die Führungselemente für die Bewegung des zweiten Verschiebeelements 31 in X-Koordinatenrichtung sind einerseits das zylindrische Gleitelement 33, das auf der Ebene 5 aufliegt und ein weiteres zylindrisches Gleitelement 34, das in der Führung 22 des ersten Verschiebeelements 21 aufliegt.
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Da die beschriebene Ausführung des Antriebs keine Selbsthemmung hat, kann das 2. Verschiebeelement 31 sowohl mit der Funktionsgruppe 40 fein als auch durch Kraftanwendung von Hand schnell in beiden Koordinatenrichtungen verstellt werden.
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Statt eines Ritzels 42 und einer Zahnstange 13 können auch ein Reibrad und eine Schiene Verwendung finden.
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Obwohl nur eine manuelle Verstellung des X-Y-Tisches dargestellt ist, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Es kann auch ein motorischer Antrieb vorgesehen sein.
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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.
