-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einstellung
oder Justierung optischer Komponenten, mit einer Bedieneinrichtung
und einem zwischen der Bedieneinrichtung und der optischen Komponente
wirkenden Übertragungsmittel, wobei
mittels des Übertragungsmittels
eine über
die Bedieneinrichtung vorgebbare Kraft auf die optische Komponente übertragbar
ist, wobei dem Übertragungsmittel
eine auf die Komponente wirkende Stelleinrichtung zugeordnet ist
und wobei die Stelleinrichtung über
die Bedieneinrichtung und das Übertragungsmittel
zu der Komponente bewegbar oder schwenkbar und/oder gegen die Komponente
drückbar
ist, um von einer Ruhe- in eine Bereitschaftsstellung zu gelangen.
-
Aus
der Praxis ist es bekannt, optische Komponenten wie beispielsweise
ein Objektiv in einem Mikroskop manuell einzustellen oder zu justieren. Aufgrund
der hohen Baudichte in modernen optischen Geräten ist jedoch eine manuelle
Feineinstellung oder Justierung von optischen Komponenten nur sehr
schwierig oder gar nicht mehr möglich.
Mit anderen Worten ist die Zugänglichkeit
einzustellender optischer Komponenten durch benachbarte Bauteile
derart behindert, dass ein Benutzer nicht mehr oder nur sehr schwierig
per Hand zu der einzustellenden optischen Komponente gelangen kann.
Dies macht eine manuelle Einstellung oder Justierung sehr mühselig.
-
Aus
der
JP 62040408 A ist
eine Vorrichtung zur Einstellung optischer Komponenten bekannt.
Die Vorrichtung weist als Bedieneinrichtung ein Handrad auf, das
zur Fokussierung drehbar und zur Brennweiteneinstellung verschiebbar
ist. Zur Übertragung
der auf das Handrad wirkenden Kraft ist eine flexible Welle oder
ein Bowdenzug als Übertragungsmittel
bekannt. Dabei hat das als Welle ausgebildete Übertragungsmittel eine Doppelfunktion,
wobei eine Funktion durch die Verschiebung des Handrads und damit der
flexiblen Welle und die andere Funktion durch Drehen des Handrads
und damit der flexiblen Welle realisiert sind. Beide Funktionen
dienen der Verstellung des optischen Elements, wobei die Bedieneinrichtung,
das Übertragungsmittel
und die optische Komponente permanent aneinander gekoppelt sind, wobei
auch ungewollte Berührungen
der Bedieneinrichtung während
einer Messung die Gefahr einer ungewollten Verstellung der optischen
Komponente mit sich bringt.
-
Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zur Einstellung oder Justierung optischer Komponenten anzugeben, mit
der eine besonders sichere Einstellung oder Justierung optischer
Komponenten möglich
ist.
-
Erfindungsgemäß wird die
voranstehende Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Danach weist die erfindungsgemäße Vorrichtung
insbesondere eine dem Übertragungsmittel
zugeordnete und auf die Komponente wirkende Stelleinrichtung auf,
die über
die Bedieneinrichtung und das Übertragungsmittel
zu der Komponente bewegbar oder schwenkbar und/oder gegen die Komponente
drückbar
ist, um von einer Ruhe- in eine Bereitschaftsstellung zu gelangen. Letztendlich
ist es dabei möglich,
eine Kopplung zwischen Bedieneinrichtung und Übertragungsmittel mit der optischen
Komponente lediglich während
eines Einstell- oder Justiervorgangs zu realisieren. In der Ruhestellung
ist eine Entkopplung dieser Komponenten von der optischen Komponente
ermöglicht,
so dass hier keine Übertragung
ungewollter Kräfte
auf die optische Komponente erfolgen kann.
-
Folglich
ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Einstellung oder Justierung optischer Komponenten eine Vorrichtung
realisiert, mit der eine besonders sichere Einstellung oder Justierung
optischer Komponenten möglich
ist.
-
Im
Hinblick auf die Bereitstellung einer besonders vielseitigen Vorrichtung
könnte
die zu übertragende
Kraft eine Zug- und/oder Druck- und/oder Drehkraft sein. Mit anderen
Worten ist zur Einstellung oder Justierung der optischen Komponente
ein Bewegen, beispielsweise Verschieben, oder Verdrehen einer optischen
Komponente ermöglicht.
-
Im
Hinblick auf eine besonders einfache und sichere Einstellung oder
Justierung der optischen Komponente könnte die Bedieneinrichtung
ein Handrad aufweisen. Mit einem derartigen Handrad ist eine besonders
feinfühlige
und damit feine manuelle Einstellung oder Justierung der optischen
Komponente ermöglicht.
Durch die Drehung des Handrads könnte eine
Drehbewegung auf die optische Komponente übertragen werden.
-
Alternativ
oder zusätzlich
hierzu könnte
die Bedieneinrichtung einen Motor, vorzugsweise Schrittmotor, aufweisen.
Der Motor könnte
das Handrad antreiben oder könnte
direkt auf das Übertragungsmittel
zur Einstellung oder Justierung der optischen Komponente wirken.
-
In
konstruktiv besonders einfacher Weise könnte das Übertragungsmittel eine Welle
aufweisen. Mit einer derartigen Welle ist eine direkte Übertragung
einer gewünschten
Kraft ermöglicht.
-
Im
Hinblick auf die sichere Einstellung oder Justierung auch besonders
schwer zugänglicher Komponenten
könnte
die Welle flexibel sein. Mit einer derartigen flexiblen Welle ist
eine Kraftübertragung
auch „um
Ecken" möglich. Als
flexible Welle bietet sich in konstruktiv besonders einfacher Weise ein
Bowdenzug an. Derartige Bowdenzüge
sind in unterschiedlichen Größen erhältlich,
so dass eine individuelle Anpassbarkeit an die jeweiligen Erfordernisse
gewährleistet
ist.
-
Im
Hinblick auf eine besonders sichere Einstellung oder Justierung
der optischen Komponente könnte
die Welle eine Führung
aufweisen.
-
Die
Stelleinrichtung könnte
zur kraft- und/oder formschlüssigen
Wirkung auf die Komponente ausgebildet sein. Bei der individuellen
Ausgestaltung ist auf den jeweiligen Anwendungsfall abzustellen.
-
Bei
einer konkreten Ausgestaltung könnte die
Stelleinrichtung in besonders einfacher Weise ein elastisches Element
aufweisen. Ein derartiges elastisches Element könnte einerseits einen sicheren
Kontakt mit der einzustellenden oder zu justierenden Komponente
gewährleisten.
Andererseits ist aufgrund der Elastizität des Elements eine ungewollte Beschädigung oder
ein ungewollter Verschleiß der optischen
Komponente vermeidbar.
-
In
besonders einfacher Weise könnte
das elastische Element ein Gummi- oder Kunststoffring sein. Derartige
Gummi- oder Kunststoffringe sind preiswert und in unterschiedlichsten
Größen herstellbar.
-
Beispielsweise
zum Einstellen oder Justieren eines Objektivs eines Mikroskops könnte der Gummi-
oder Kunststoffring um eine sich durch seine Mitte erstreckende
Achse drehbar gelagert sein. Im Rahmen der Kraftübertragung von der Bedieneinrichtung
auf die optische Komponente könnte
der Gummi- oder Kunststoffring mittels des Übertragungsmittels in Drehung
versetzt werden und damit direkt ein Objektiv um dessen Achse drehen.
-
Im
Hinblick auf eine besonders sichere Kraftübertragung könnte zwischen
dem Übertragungsmittel
und der Stelleinrichtung oder dem elastischen Element oder dem Gummi-
oder Kunststoffring eine Getriebe, vorzugsweise Kegelradgetriebe,
angeordnet sein. Ein derartiges Kegelradgetriebe könnte auf
die Achse des Gummi- oder
Kunststoffrings wirken, so dass hierdurch der Gummi- oder Kunststoffring
antreibbar ist.
-
Die
Stelleinrichtung kann zunächst
gegen die optische Komponente gedrückt werden und dann – im gedrückten Zustand – kann eine
Drehung eines elastischen Elements der Stelleinrichtung erzeugt werden.
-
Das
Scannen in Z-Richtung von tiefen Proben führt beim Laserscanmikroskop
aufgrund der Dispersion der Probe zu ungewünschten optischen Aberrationen,
beispielsweise Farblängsfehler,
geometrische Längsabweichungen
usw., die bei herkömmlichen
Mikroskopen nicht ausgeglichen werden. Mit anderen Worten wird bei
einem Scannen in der Z-Richtung üblicherweise
der Objekttisch in der Höhe
variiert und behält
das Objektiv gleichzeitig seine Einstellung, d. h. den Fokus bei.
Zum Ausgleichen der Aberrationen könnte die Bedieneinrichtung
mit der Z-Scan-Einrichtung eines Scanmikroskops derart gekoppelt
sein, dass der Korrekturring eines Objektivs des Scanmikroskops
synchron zur Fokustiefe nachstellbar ist. Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung
könnte
sogar eine automatische Nachstellbarkeit realisiert sein. Dabei
könnte
der Nachstellbereich je nach zu untersuchender Probe vorgebbar sein.
-
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 Vorrichtung
anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung
des bevorzugten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen
und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt
die einzige
-
Fig.
in einer perspektivischen und schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Einstellung oder Justierung optischer Komponenten.
-
Die
einzige Figur zeigt in einer schematischen und perspektivischen
Darstellung ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur
Einstellung oder Justierung optischer Komponenten 1. Die
hier dargestellte optische Komponente 1 ist als Objektiv
eines Mikroskops ausgebildet. Die Vorrichtung weist eine Bedieneinrichtung 2 und
ein zwischen der Bedieneinrichtung 2 und der optischen Komponente 1 wirkendes Übertragungsmittel 3 auf, wobei
mittels des Übertragungsmittels 3 eine über die
Bedieneinrichtung 2 vorgebbare Kraft auf die optische Komponente 1 übertragbar
ist. Mit der Vorrichtung ist eine einfache Einstellung oder Justierung
der optischen Komponente 1 auch bei hoher Baudichte in modernen
komplexen Mikroskopen möglich.
-
Die
Bedieneinrichtung 2 weist ein Handrad 4 auf, mit
dem eine Welle 5 des Übertragungsmittels 3 manipulierbar
ist. Die Welle 5 ist flexibel, so dass sie auch gekrümmt angeordnet
werden kann.
-
Die
Welle 5 wirkt auf eine Stelleinrichtung 6, die
zur kraft- und formschlüssigen
Wirkung auf die optische Komponente 1 ausgebildet ist.
Im Konkreten weist die Stelleinrichtung 6 ein als Gummiring 7 ausgebildetes
elastisches Element auf. Der Gummiring 7 ist um eine Achse 8 drehbar,
die sich durch die Mitte des Gummirings 7 hindurch erstreckt.
-
Zwischen
dem Übertragungsmittel 3 bzw. der
Welle 5 und der Stelleinrichtung 6 bzw. der Achse des
Gummirings 7 ist ein Getriebe 9 angeordnet, das als
Kegelradgetriebe ausgebildet ist.
-
Der
Gummiring 7 ist mit dem Korrekturring 10 der als
Objektiv ausgebildeten optischen Komponente 1 in Kontakt
bringbar.
-
Sowohl
die Bedieneinrichtung 2 als auch die Stelleinrichtung 6 sind
in Halterungen 11 angeordnet oder gelagert.
-
Zur
Einstellung oder Justierung des Objektivs wird zunächst die
Stelleinrichtung 6 um eine Achse 12 zum Objektiv
hin verschwenkt. Dies wird durch ein Drücken des Handrads 4 und
damit der Welle 5 ausgelöst. Anschließend kann
der Gummiring 7 im gedrückten
Zustand des Handrads 4 über
ein Drehen des Handrads 4 und über die Welle 5 und
das Getriebe 9 in Drehung versetzt werden. Im Ergebnis
lässt sich
hierdurch eine ferngesteuerte Drehung des Objektivs erreichen.
-
Durch
Ziehen des Handrads 4 lässt
sich die Stelleinrichtung 6 wieder von dem Objektiv wegschwenken.
Hierdurch wird eine Ruhe- oder Bereitschaftsstellung der Vorrichtung
erreicht.
-
Bei
dem Ausführungsbeispiel überträgt eine geführte flexible
Welle 5 Zug-, Druck- und
Drehkräfte von
einer Bedieneinheit 2 an eine gewünschte Position. Dabei werden
die Kräfte über eine
Stelleinrichtung 6 an die zu bedienende Komponente 1 per
Kraft- oder Formschluss übertragen.
-
Mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist auch ein automatischer Ausgleich der Aberrationen, insbesondere
bei der Laserscanmikroskopie, über eine
motorisierte Fernsteuerung möglich,
wobei anstelle des Handrads 4 ein Motor oder Schrittmotor beim
Z-Scan den Korrekturring 10 des Objektivs synchron zur
Fokustiefe automatisch nachstellt.
-
Hinsichtlich
weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil
der Beschreibung sowie auf die beigefügten Patentansprüche verwiesen.