DE102008045826A1 - Einrichtung zum Einbringen eines optischen Elements den Beobachtungsstrahlengang eines Lichtmikroskops - Google Patents

Einrichtung zum Einbringen eines optischen Elements den Beobachtungsstrahlengang eines Lichtmikroskops Download PDF

Info

Publication number
DE102008045826A1
DE102008045826A1 DE102008045826A DE102008045826A DE102008045826A1 DE 102008045826 A1 DE102008045826 A1 DE 102008045826A1 DE 102008045826 A DE102008045826 A DE 102008045826A DE 102008045826 A DE102008045826 A DE 102008045826A DE 102008045826 A1 DE102008045826 A1 DE 102008045826A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
carrier
drive
beam path
observation beam
optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102008045826A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102008045826B4 (de
Inventor
Heinz Suhner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leica Instruments Singapore Pte Ltd
Original Assignee
Leica Microsystems Schweiz AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leica Microsystems Schweiz AG filed Critical Leica Microsystems Schweiz AG
Priority to DE102008045826A priority Critical patent/DE102008045826B4/de
Priority to US12/551,046 priority patent/US20100060980A1/en
Priority to JP2009206369A priority patent/JP2010061142A/ja
Publication of DE102008045826A1 publication Critical patent/DE102008045826A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102008045826B4 publication Critical patent/DE102008045826B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/24Base structure
    • G02B21/248Base structure objective (or ocular) turrets

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung (100) zum wahlweisen Einbringen wenigstens eines optischen Elements (104, 105) in einen Beobachtungsstrahlengang (4, 5) eines Lichtmikroskops (1), insbesondere eines Stereo- und/oder Operationsmikroskops. Ein drehbarer Träger (102) für die optischen Elemente (104, 105) kann verschiedene Arbeitspositionen einnehmen, in denen jeweils bestimmte optische Elemente (104, 105) wirksam bzw. nicht wirksam sind. Zum automatischen Antreiben des Trägers wird ein elektrischer Antrieb (108) verwendet und mit dem Träger durch ein Schrittgetriebe (106), vorzugsweise ein Malteserkreuzgetriebe, gekoppelt, so dass eine gleichförmige Bewegung auf Seiten des Antriebs (108) in eine schrittweise Bewegung des Trägers (102) zwischen den definierten Arbeitspositionen umgewandelt wird. Die Erfindung macht es möglich, eine hohe Positionsgenauigkeit des Trägers (102) bzw. der optischen Elemente (104, 105) mit Bezug auf den Strahlengang (4, 5) trotz Verwendung einfacher, kostengünstiger Antriebe (108) zu erreichen.

Description

  • Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Lichtmikroskopie und betrifft Verbesserungen insbesondere für Operationsmikroskope und andere Stereomikroskope. Sie betrifft eine Einrichtung zum wahlweisen Einbringen wenigstens eines optischen Elements in einen Beobachtungsstrahlengang eines Lichtmikroskops, die insbesondere als Vergrösserungswechsler zum Einstellen diskreter Vergrösserungen einsetzbar ist.
  • Es ist bekannt, im Beobachtungsstrahlengang eines Lichtmikroskops einen Vergrösserungswechsler vorzusehen, der das Umschalten zwischen diskreten Vergrösserungsstufen ermöglicht. Alternativ oder zusätzlich kann ein Zoomsystem mit gegeneinander in Richtung der optischen Achsen verstellbaren Linsen vorhanden sein, das einen kontinuierlichen Wechsel der Vergrösserung ermöglicht.
  • Ein diskreter Vergrösserungswechsler umfasst einen drehbaren Träger für wenigstens ein abbildendes System, insbesondere für nach Art eines Galilei-Fernrohrs angeordnete, wahlweise in den Beobachtungsstrahlengang einbringbare Linsenpaare, wobei die Vergrösserung durch die Drehposition des Trägers bestimmt wird. Er wird beispielsweise in den parallelen Strahlengang des Mikroskops eingebracht, z. B. auch zusätzlich zu einem oben erwähnten Zoomsystem. Bei Stereomikroskopen mit zwei voneinander getrennten Beobachtungsstrahlengängen ist wenigstens ein Paar von abbildenden Systemen vorhanden, von denen jeweils eines durch Drehen des Trägers in jeweils einen Beobachtungsstrahlengang eingebracht wird. Anstelle von abbildenden Systemen ist auch das selektive Einbringen von anderen optischen Elementen, z. B. von Strahlunterbrechern oder Filtern, bekannt.
  • Bei herkömmlichen Lichtmikroskopen, insbesondere auch bei Operationsmikroskopen, wird die Vergrösserung manuell eingestellt, indem der Träger beispielsweise über einen Handgriff gedreht wird, so dass der Träger verschiedene, durch einen geeigneten Mechanismus vorgegebene Arbeitspositionen einnimmt. In diesen Arbeitspositionen entspricht beispielsweise die optische Achse des abbildenden Systems der des Beobachtungsstrahlengangs. Aus der DE-OS 1 284 117 ( CH 470 677 ) ist beispielsweise ein Vergrösserungswechlser für ein Stereomikroskop mit zwei Objektiven bekannt, bei dem einerseits ein manuell drehbarer erster Träger mit verschiedenen Wechselobjektiven und andererseits ein drehbarer zweiter Träger mit mehreren Galilei-Fernrohren vorhanden sind. Erster und zweiter Träger sind mechanisch mittels nur teilweise umfangsverzahnter Ritzel oder mittels eines Malteserkreuzgetriebs miteinander gekoppelt. Hierdurch wird realisiert, dass eine ganze Umdrehung des ersten Trägers zu einem Wechsel des zweiten Trägers zwischen zwei Arbeitspositionen führt, so dass insgesamt durch Drehen an einem einzigen Handgriff zwischen diskreten, durch die Kombination von Wechselobjektiv und Galilei-Fernrohr vorgegebenen Vergrösserungsstufen umgeschaltet werden kann.
  • Insbesondere bei Operationsmikroskopen ist es jedoch nachteilig, wenn der Operateur die Vergrösserung per Hand einstellen bzw. während einer Operation durch Drehen eines Antriebsrads bzw. Handgriffs wechseln muss. Denn der Operateur sollte beide Hände frei haben bzw. seine Arbeit nicht unterbrechen müssen. Ausserdem sollte der Vergrösserungswechsel schnell und ohne externe Krafteinwirkung, die beispielsweise zu einem unbeabsichtigen Verschieben des Mikroskops führen kann, erfolgen.
  • Neben der manuellen Verstellung ist es auch bekannt, die Drehposition des Trägers mit einem geeigneten Antrieb einzustellen: Die DE-A 103 24 238 schlägt vor, die Drehposition des Trägers automatisch zu erfassen und zu speichern. Die gespeicherten Information dienen zur Reproduktion der eingestellten Vergrösserung, indem der Träger mit einem Stellantrieb wieder in die entsprechende Arbeitsposition gebracht wird.
  • Die DE-A 103 36 890 erwähnt ebenfalls einen elektrischen Antrieb eines Wechselrads für optische Elemente, die dort als Filter, Blenden oder Strahlunterbrecher ausgeführt sind. Der Antrieb selbst wird hier nicht näher beschrieben.
  • Ein Stellantrieb wie bei der DE-A 103 24 238 , z. B. ein Schrittmotor, muss eine hohe Positioniergenauigkeit aufweisen, wenn er zum Einbringen eines abbildenden Systems in einen Strahlengang eines Mikroskops eingesetzt werden soll; solche Schrittmotoren sind teuer. Ausserdem sind Schrittmotoren nur präzise, solange sie eingeschaltet sind, d. h. unter Strom stehen. Dies ist insbesondere im Zusammenhang mit Operationsmikroskopen unerwünscht. Stellantriebe benötigen ausserdem eine geeignete Steuerung, um die aktuelle Position zu halten bzw. reproduzieren zu können. Dies führt dazu, dass ein Vergrösserungswechsler mit speicherbarer und automatisch reproduzierbarer Vergrösserung auf der Basis eines Stellantriebs, wie in der DE-A 103 24 238 beschrieben, aufwändig und teuer ist.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum wahlweisen Einbringen wenigstens eines optischen Elements in einen Beobachtungsstrahlengang eines Lichtmikroskops, insbesondere einen Vergrösserungswechsler, zur Verfügung zu stellen, die auf einfache und präzise Weise einen nicht manuell durchgeführten Wechsel der Vergrösserung erlaubt.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Einrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Besonders vorteilhaft ist die Anwendung innerhalb eines Lichtmikroskops, insbesondere eines Operationsmikroskops, gemäss Anspruch 13.
  • Die erfindungsgemässe Einrichtung umfasst in an sich bekannter Weise einen z. B. an einer Halterung drehbar gelagerten Träger für das wenigstens eine optische Element und einem elektrischen Antrieb zum Drehen des Trägers, wobei das wenigstens eine optische Element durch Drehen des Trägers in den Beobachtungsstrahlengang einbringbar bzw. daraus entfernbar ist. Erfindungsgemäss sind der Träger und der Antrieb durch ein Schrittgetriebe mechanisch gekoppelt, mit dem eine gleichförmige Bewegung auf Seiten des Antriebs in eine schrittweise Bewegung des Trägers zwischen definierten Arbeitspositionen umgewandelt wird. Die Arbeitspositionen sind so gewählt, dass das wenigstens eine optische Element eine definierte Position mit Bezug auf den Beobachtungsstrahlengang einnimmt.
  • Das wenigstens eine optische Element ist vorzugsweise ein abbildendes System, welches zum Einstellen unterschiedlicher Vergrösserungen dient. In seiner Wirkstellung (Arbeitsposition) stimmt seine optische Achse vorzugsweise mit der optischen Achse des entsprechenden Beobachtungsstrahlengangs überein. Es kann sich aber auch um andere Elemente handeln, z. B. ein Strahlunterbrecher, ein Spiegel oder ein elektrooptisches Bauteil, bei denen die genaue Übereinstimmung der Achsen nicht so kritisch ist.
  • Das Schrittgetriebe ermöglicht es, einen einfachen, im Prinzip kontinuierlich arbeitenden Elektromotor ohne komplizierte Steuerung, z. B. nur mit einem Ein-/Ausschaltmechanismus, zum präzisen Einbringen optischer Elemente in den Beobachtungsstrahlengang eines Lichtmikroskops einzusetzen, insbesondere zum Einstellen unterschiedlicher Vergrösserungsstufen. Durch das Schrittgetriebe, das grundsätzlich nur gewisse diskrete Positionen des Trägers zulässt, kann auf eine Steuereinheit verzichtet werden, die die eingenommene Arbeitsposition detektiert, abspeichert und auf entsprechenden Befehl wieder genau reproduziert. Ebenso kann auf einen Stellantrieb verzichtet werden, der eine solche Reproduktion mit der notwendigen Genauigkeit durchführt.
  • Damit der Träger jeweils nur von einer Arbeitsposition in die nächste gebracht wird, ist vorzugsweise eine Steuereinrichtung mit einem insbesondere manuell betätigbaren Einschaltelement, z. B. einem Fussschalter, zur Aktivierung des Antriebs vorhanden. Das Einschaltelement erzeugt beispielsweise ein Einschaltsignal oder einen entsprechenden Steuerbefehl, mit dem der Motor angestellt wird. Die Steuereinrichtung umfasst ausserdem ein Schaltelement, mit dem ein Ausschaltsignal zum Abschalten des Antriebs erzeugt wird, sobald der Träger eine der Arbeitspositionen eingenommen hat. Das Schaltelement umfasst beispielsweise eine Lichtschranke, einen elektrischen oder induktiven Schalter oder einen anderen Sensor, welcher bei Erreichen einer Arbeitsposition, beispielsweise bei Drehung einer Antriebswelle des Antriebs um einen vorbestimmten Betrag, das Ausschaltsignal erzeugt. Hierdurch wird auf einfache Weise ein schrittweises Umschalten zwischen den verschiedenen Arbeitspositionen erreicht. Mittels zwei Schaltstellungen kann vorzugsweise die Drehrichtung des Trägers beeinflusst werden, z. B. zum Umschalten auf eine höhere bzw. niedrigere Vergrösserungsstufe.
  • Der Antrieb und das mechanische Schrittgetriebe müssen nicht hochpräzise sein und können daher einfacher und billiger ausgeführt werden, wenn gemäss einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ein zusätzlicher Rastmechanismus vorgesehen wird, der zum Festhalten des Trägers in einer der Arbeitspositionen dient. Der Rastmechanismus umfasst beispielsweise wenigstens ein stationäres Rastelement, z. B. eine federnd gelagerte Rastkugel, und wenigstens ein mit dem Träger verbundenes, mitbewegtes Rastelement, z. B. eine Nut. Diese Elemente sind so dimensioniert, dass die Rastkraft zum Umschalten zwischen zwei Arbeitspositionen durch den Antrieb überwunden werden kann, dass aber beim Ausschalten des Antriebs in einem gewissen Bereich um die Arbeits-/Rastposition automatisch die Rastposition eingenommen wird. Hierdurch gelingt eine sehr exakte Positionierung, die gegenüber der allein durch das Schrittgetriebe bewirkten Positionierung nochmals verbessert ist. Die Übertragungsfunktion des Getriebes muss somit nicht exakt sein, denn die genaue Positionierung wird durch den Rastmechanismus und nicht durch das Getriebe selbst übernommen.
  • Um diesen Effekt zu verstärken, gibt das Schrittgetriebe die Arbeitsposition vorzugsweise nur innerhalb eines gewissen Winkelbereichs vor, d. h. macht aktiv nur eine Vorpositionierung mit einer gewollten Ungenauigkeit. Die exakte Arbeitsposition wird dann auf passivem Weg durch den Rastmechanismus eingestellt und fixiert. Hierdurch werden mit einer einfachen Konstruktion sehr hohe Genauigkeiten erreicht.
  • Falls die erfindungsgemässe Einrichtung für ein Stereomikroskop mit zwei voneinander getrennten Beobachtungsstrahlengängen ausgelegt ist, hat der Träger vorzugsweise jeweils Paare von optischen Elementen, die vorzugsweise um einen passenden Betrag gegeneinander versetzt sind und synchron miteinander in den jeweiligen Strahlengang einbringbar sind. Es ist selbstverständlich auch möglich, die entsprechenden Elemente auf separaten Trägern anzuordnen oder das wenigstens eine optische Element in nur einen der Strahlengänge einzubringen. Ebenso ist es möglich, statt einem drehbaren Träger einen verschwenkbaren oder linear verschiebbaren Träger zu verwenden.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung, die unten mit Bezug auf die Figuren näher beschrieben wird, ist das Schrittgetriebe ein Malteserkreuzgetriebe mit einem dem Träger zugeordneten Sternrad mit inneren oder äusseren Nuten sowie einem dem Antrieb zugeordneten Antriebsrad mit wenigstens einem Mitnahmeelement. Das Malteserkreuzgetriebe ermöglicht auf besonders einfache Weise die Umwandlung der kontinuierlichen Bewegung des Antriebs in eine diskrete Positionsänderung des Trägers. Bei einen äusseren Malteserkreuzgetriebe, d. h. mit in den Aussenrand des Sternrads eingebrachten Nuten, kann auf einfache Weise mittels eines Blockierungselements am Antriebsrad, das mit dem Sternrad zusammenwirkt, ein Festhalten des Trägers in den Arbeitspositionen erreicht werden. Es ist jedoch auch möglich, ein inneres Malteserkreuzgetriebe zu verwenden, bei dem die Nuten von einer inneren Aussparung sternförmig nach aussen verlaufen. Da hierbei ohne weitere Massnahmen keine Blockierung der aktuellen Arbeitsposition gegen Weiterdrehen erfolgt, wird der Träger beispielsweise durch den zusätzlichen Rastmechanismus in der aktuellen Arbeitsstellung festgehalten.
  • Beispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt. Es zeigen rein schematisch:
  • 1 eine Übersichtsdarstellung eines Stereomikroskops mit einer erfindungsgemässen Wechseleinrichtung;
  • 2a + b verschiedene Ansichten einer Wechseleinrichtung mit einem Malteserkreuzgetriebe;
  • 3 die Wechseleinrichtung gemäss 2a + b mit einem Rastmechanismus zur Fixierung der Arbeitsposition;
  • 4a–d verschiedene Ansichten des antriebsseitigen Teils der Wechseleinrichtung gemäss 2a + b.
  • 1 zeigt rein schematisch ein Stereomikroskop 1 mit zwei voneinander getrennten Beobachtungsstrahlengängen 4, 5 zur stereoskopischen Beobachtung eines Objekts 6. Das vom Objekt 6 kommende Licht tritt durch ein gemeinsames (Haupt-)Objektiv 3 und wird mit einem nicht näher dargestellten optisch abbildenden System 2, das in der Regel wenigstens ein Tubuslinsensystem und Okulare sowie gegebenenfalls noch ein Zoomsystem zur kontinuierlichen Einstellung der Vergrösserung umfasst, in die Augen des Beobachters abgebildet. Eine erfindungsgemässe Wechseleinrichtung 100 dient dazu, ein oder mehrere optische Elemente 104, 105 wahlweise in die stereoskopischen Strahlengänge 4, 5 einzubringen bzw. daraus zu entfernen. Die optischen Elemente 104, 105 sind dazu an einem Träger 102 angeordnet, der so gedreht oder geschwenkt werden kann, dass die Strahlengänge 4, 5 die optischen Elemente 104, 105 wahlweise durchsetzen oder nicht durchsetzen. Die optisch wirksamen Elemente der Einrichtung 100 können zwischen dem Objektiv 3 und dem optischen System 2 angeordnet sein oder Teil des optischen Systems 2 sein.
  • Die Wechseleinrichtung 100 ist vorliegend als Vergrösserungswechsler dargestellt, der je Strahlengang 4, 5 Paare von nach Art eines Galilei-Fernrohrs angeordneten Linsen umfasst. Der drehbare Träger 102 hat die Form einer Trommel mit hier horizontaler bzw. senkrecht zur optischen Achse des Mikroskops verlaufender Drehachse A. Die optischen Elemente 104, 105 sind an der Mantelfläche der Trommel angeordnet, wobei die den jeweiligen Strahlengängen 4, 5 zugeordneten Elemente 104, 105 in Richtung der Achse A voneinander beabstandet sind.
  • Es ist auch möglich, dass die optischen Elemente 104, 105 an den Stirnflächen der Trommel 102 angeordnet sind und die Drehachse A vertikal bzw. parallel zur optischen Achse des Mikroskops verläuft. Ebenso könnte der Träger 102 wie in DE-A 103 36 890 beschrieben als ein oder zwei Räder ausgebildet sein, dessen bzw. deren Ebene senkrecht zur optischen Achse des Mikroskops 1 bzw. seiner Strahlengänge 4, 5 verläuft.
  • Statt Linsen können die optischen Elemente 104, 105 auch nicht-abbildende Elemente sein, z. B. Filter, Strahlunterbrecher, Spiegel oder elektrooptische Bauteile. Letztere können beispielsweise Durchsicht-Flüssigkristalldisplays (LDC) sein, die so angesteuert werden können, dass verschiedene Muster von durchsichtigen bzw. undurchsichtigen Flächen gebildet werden, die beispielsweise zur Simulation von Blenden mit variabler Öffnung dienen. Es kann sich ausserdem um Elemente handeln, mit denen Informationen ein- bzw. ausgespiegelt werden können. Es versteht sich, dass diese Elemente auch auf nur einen der Strahlengänge wirken können oder dass eine entsprechende Wechseleinrichtung 100 auch bei Lichtmikroskopen mit nur einem Beobachtungsstrahlengang eingesetzt werden kann.
  • Die Wechseleinrichtung 100 umfasst neben dem Träger 102 einen elektrischen Antrieb 108, z. B. einen gewöhnlichen Elektromotor, sowie ein Schrittgetriebe 106. Das Schrittgetriebe 106 dient zum Übertragen der Bewegung der Antriebswelle 109 des Antriebs 108 auf den Träger bzw. zum Umwandeln der kontinuierlichen Drehbewegung der Antriebswelle 109 in eine schrittweise Drehbewegung des Trägers 102 zwischen verschiedenen Arbeitspositionen in diskreten Winkelstellungen, z. B. sechs Arbeitspositionen im Abstand von 60°. Eine vom Benutzer zu betätigende Steuereinrichtung 110, z. B. ein Hand-/Fussschalter, dient zum Auslösen eines Wechsels der Arbeitsposition, indem der Motor 108 angeschaltet und nach Erreichen der neuen Arbeitsposition wieder ausgeschaltet wird. Gegebenenfalls kann der Schalter zum Erhöhen oder Erniedrigen der Vergrösserung zwei Schaltstellungen haben, die die Drehrichtung der Antriebswelle 109 und damit auch der Trommel 102 um die Achse A beeinflussen.
  • 2a + b zeigen verschiedene Ansichten einer Wechseleinrichtung 100 mit einem Malteserkreuzgetriebe als Schrittgetriebe 106. Der antriebsseitige Teil davon ist in 4a–d in verschiedenen Ansichten näher dargestellt. 3 zeigt den Rastmechanismus 124, der sich am vom Antrieb 108 abgewandten Ende des trommelartigen Trägers 102 befindet.
  • Das Malteserkreuzgetriebe 106 umfasst ein Antriebsrad 112, welches mit dem Antrieb 108 bzw. dessen Antriebswelle 109 gekoppelt, hier fest verbunden ist. Das Antriebsrad 112 hat die Form einer Kreisscheibe mit zwei radial abstehenden Fortsätzen 112a und dazwischen zwei kreissegmentartigen Randflächen 112b. Die Fortsätze tragen jeweils einen Mitnehmerstift 113, der in die Nuten 118 eines fest mit dem Träger 102 verbundenen Sternrads 116 eingreift, dieses während des Eingriffs mitdreht und ansonsten unbeeinflusst lässt. Die Aussenfläche des Sternrads 116 zwischen den Nuten im mit 120 bezeichenten Bereich hat eine konkave Form, die etwa dem Inversen der kreissegmentartigen Randflächen 112b entspricht. Letztere wirken damit als Blockierungselemente 114 und halten die Drehposition des Sternrads 116 so lange fest, bis einer der Mitnehmerstifte 113 erneut eingreift. Vorliegend sind sechs Nuten 118 in 60°-Abständen und zwei um 180° beabstandete Mitnehmerstifte 113 vorhanden; es können auch andere Unterteilungen gewählt werden. Eine halbe Umdrehung der Antriebswelle 109 führt daher zu einem Wechsel von einer Arbeitsposition in die nächste der insgesamt sechs Arbeitspositionen.
  • Das Erreichen einer neuen Arbeitsposition wird mittels eines Schaltelements 122 festgestellt, welches dann ein Abschaltsignal für den Motor 108 erzeugt, z. B. die Stromzufuhr unterbricht. Das Schaltelement 122 ist beispielsweise ein Mikroschalter, eine Lichtschranke, ein Näherungsschalter (induktiv/kapazitiv) oder ein sonstiger geeigneter Sensor, der beispielsweise auf das Vorbeifahren des Mitnehmerstifts 113 oder eines anderen Elements auf dem Antriebsrad 112 oder dem Sternrad 116 reagiert. Der Motor 108 ist also nur dann unter Strom, wenn tatsächlich eine Drehbewegung benötigt wird.
  • Wie in 2b angedeutet, befindet sich zwischen Blockierungselement 114 und den entsprechenden Gegenelementen 120 (konkav gewölbte Aussenkanten des Sternrads zwischen den Nuten 118) ein kleiner Spalt 121 von beispielsweise wenigen Zehntel Millimetern. In den in den inaktiven Stellungen des Antriebsrads 112, also solchen ohne Kraftübertragung auf das Sternrad 116, wird die Drehposition des Sternrads 116 daher nicht genau, sondern nur mit einer gewissen Ungenauigkeit von beispielsweise 2–3° durch das Antriebsrad 112 vorgegeben bzw. fixiert. Die genaue Positionierung erfolgt erfindungsgemäss vorzugsweise mit einem zusätzlichen Rastmechanismus 124, der in 3 dargestellt ist. Das Spiel bzw. der Spalt 121 zwischen den Elementen 114 und 120 in Kombination mit dem Rastmechanismus 124 hat den Vorteil, dass der Verschleiss vermindert wird und dass eine genauere Positionierung als allein durch das Schrittgetriebe 106 erreichbar ist bzw. dass der Antrieb zusammen mit der Kopplung (Schrittgetriebe 106) als solcher weniger exakt sein muss.
  • Der in 3 gezeigte Rastmechanismus 124 umfasst eine mit dem Träger 102 fest verbundene Rastscheibe 126, die am Umfang eine der Anzahl der Arbeitspositionen entsprechende Anzahl von Nuten 127 mit V-förmigem Profil aufweist. Die Rastscheibe 126 ist am vom Antrieb abgewandten Ende des Trägers 102 angebracht und mit der Drehachse A des Trägers 102 koaxial. Ein stationäres Rastelement 128, hier eine federnd gelagerte Kugel, wirkt mit den Nuten 127 zusammen und fixiert den Träger 102 mit der notwendigen Genauigkeit in einer der Arbeitspositionen, die durch den Antrieb 108 und das Schrittgetriebe 106 voreingestellt wurden. Die Form des Profils ist so gewählt, dass die Ungenauigkeit der Vorpositionierung von hier beispielsweise 2–3° ausgeglichen wird, die Verrastung jedoch durch den Antrieb wieder überwunden werden kann.
  • 1
    Stereomikroskop
    2
    optisch abbildendes System des Mikroskops
    3
    Hauptobjektiv
    4, 5
    stereoskopische Beobachtungsstrahlengänge
    6
    Objekt
    100
    Wechseleinrichtung
    102
    Träger
    104, 105
    optische Elemente
    106
    Schrittgetriebe
    108
    Antrieb
    109
    Antriebswelle
    110
    Steuereinrichtung
    112
    Antriebsrad
    112a
    Fortsatz
    112b
    Kreissegmentartiger Bereich
    113
    Mitnehmerstift
    114
    Blockierungselement
    116
    Sternrad
    118
    Nut
    120
    Gegenelement zum Blockierungselement
    121
    Spalt/Spiel
    122
    Schaltelement
    124
    Rastmechanismus
    126
    Rastscheibe
    127
    Nut in Rastscheibe
    128
    Rastelement
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 1284117 [0004]
    • - CH 470677 [0004]
    • - DE 10324238 A [0006, 0008, 0008]
    • - DE 10336890 A [0007, 0026]

Claims (14)

  1. Einrichtung (100) zum wahlweisen Einbringen wenigstens eines optischen Elements (104, 105) in einen Beobachtungsstrahlengang (4, 5) eines Lichtmikroskops (1), insbesondere eines Stereo- und/oder Operationsmikroskops, mit einem drehbar gelagerten Träger (102) für das wenigstens eine optische Element (104, 105) und einem elektrischen Antrieb (108) zum Drehen des Trägers (102), wobei das wenigstens eine optische Element (104, 105) durch Drehen des Trägers (102) in den Beobachtungsstrahlengang (4, 5) einbringbar bzw. daraus entfernbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (102) und der Antrieb (108) durch ein Schrittgetriebe (106) gekoppelt sind, mit dem eine gleichförmige Bewegung auf Seiten des Antriebs (108) in eine schrittweise Bewegung des Trägers (102) zwischen definierten Arbeitspositionen umgewandelt wird, wobei die Arbeitspositionen so gewählt sind, dass das wenigstens eine optische Element (104, 105) eine definierte Position mit Bezug auf den Beobachtungsstrahlengang (4, 5) einnimmt.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schrittgetriebe (106) ein Malteserkreuzgetriebe mit einem dem Träger (102) zugeordneten Sternrad (116) mit Nuten (118) sowie einem dem Antrieb (108) zugeordneten Antriebsrad (112) mit wenigstens einem Mitnahmeelement (113) ist.
  3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (112) wenigstens ein Blockierungselement (114) umfasst, das wenigstens zur Vorpositionierung des Trägers (102) in einer der Arbeitspositionen mit entsprechend gestalteten Gegenelementen (120) am Sternrad (116) zusammenzuwirken imstande ist.
  4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Blockierungselement (114) und die Gegenelemente (120) so ausgebildet und relativ zueinander angeordnet, insbesondere unter Bildung eines Spalts (121) derart voneinander beabstandet sind, dass die Drehposition des Trägers (102) durch diese Elemente (114, 120) nur innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs festgelegt wird, innerhalb dessen Spiel besteht.
  5. Einrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Rastmechanismus (124), der wenigstens ein stationäres Rastelement (128) und wenigstens ein mit dem Träger (102) verbundenes, mitbewegtes Rastelement (127) umfasst, zum Festhalten des Trägers (102) in einer der Arbeitspositionen.
  6. Einrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (110) mit einem insbesondere manuell betätigbaren Einschaltelement zur Aktivierung des Antriebs (108) und einem Schaltelement (122), mit dem bei Erreichen einer Arbeitsposition des Trägers (102) ein Ausschaltsignal zum Abschalten des Antriebs (108) erzeugt wird.
  7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (122) eine Lichtschranke, einen elektrischen oder induktiven Schalter oder einen anderen Sensor umfasst.
  8. Einrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine optische Element (104, 105) eine Linse, ein Filter, ein Strahlunterbrecher, ein Spiegel oder ein elektrooptisches Bauteil ist.
  9. Einrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (102) in Form einer Trommel mit entlang des Trommelumfangs angeordneten optischen Elementen (104, 105) ausgebildet ist, die durch Drehung der Trommel einzeln, paarweise oder gruppenweise in den Beobachtungsstrahlengang (4, 5) einbringbar sind.
  10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (102) in Form wenigstens eines Rads mit darin angeordneten optischen Elementen (104, 105) ausgebildet ist, die einzeln oder paarweise in den Beobachtungsstrahlengang (4, 5) einbringbar sind.
  11. Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils wenigstens zwei optische Elemente (104, 105) nach Art eines Galilei-Fernrohrs zusammenwirken, um je nach Arbeitsposition unterschiedliche Vergrösserungen zu realisieren.
  12. Einrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie für das Wechseln von optischen Elementen (104, 105) in einem ersten und einem zweiten stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang (4, 5) ausgelegt ist.
  13. Lichtmikroskop, insbesondere Stereomikroskop und/oder Operationsmikroskop, mit einer Einrichtung zum wahlweisen Einbringen wenigstens eines optischen Elements (104, 105) in dessen Beobachtungsstrahlengang (4, 5) nach einem der vorangegangenen Ansprüche.
  14. Lichtmikroskop nach Anspruch 13, wobei die Einrichtung (100) zum wahlweisen Einbringen wenigstens eines optischen Elements (104, 105) als Vergrösserungswechsler zum Umschalten zwischen diskreten Vergrösserungsstufen ausgebildet ist.
DE102008045826A 2008-09-05 2008-09-05 Einrichtung zum Einbringen eines optischen Elements den Beobachtungsstrahlengang eines Lichtmikroskops Active DE102008045826B4 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008045826A DE102008045826B4 (de) 2008-09-05 2008-09-05 Einrichtung zum Einbringen eines optischen Elements den Beobachtungsstrahlengang eines Lichtmikroskops
US12/551,046 US20100060980A1 (en) 2008-09-05 2009-08-31 Device for introducing an optical element into the observation beam path of a light microscope
JP2009206369A JP2010061142A (ja) 2008-09-05 2009-09-07 光学エレメントを光学顕微鏡の観察ビーム路に挿入するための装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008045826A DE102008045826B4 (de) 2008-09-05 2008-09-05 Einrichtung zum Einbringen eines optischen Elements den Beobachtungsstrahlengang eines Lichtmikroskops

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102008045826A1 true DE102008045826A1 (de) 2010-03-11
DE102008045826B4 DE102008045826B4 (de) 2013-11-14

Family

ID=41650684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008045826A Active DE102008045826B4 (de) 2008-09-05 2008-09-05 Einrichtung zum Einbringen eines optischen Elements den Beobachtungsstrahlengang eines Lichtmikroskops

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20100060980A1 (de)
JP (1) JP2010061142A (de)
DE (1) DE102008045826B4 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017214790A1 (de) * 2017-08-24 2019-02-28 Carl Zeiss Meditec Ag Vorrichtung zur motorischen Verstellung der Vergrößerungsstufen eines Vergrößerungswechslers

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120207466A1 (en) * 2011-02-10 2012-08-16 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Compact, lightweight, energy efficient, low noise shutter mechanism
EP2921893B1 (de) * 2014-03-17 2020-10-14 Martinez Korales, Alvaro Elektronische System für Okularen für Teleskopen
US11366285B2 (en) 2014-03-17 2022-06-21 Álvaro MARTÍNEZ MORALES Universal electronic exchanger system for eyepieces, especially for telescopes

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1284117B (de) 1966-08-26 1968-11-28 Rodenstock Optik G Vergroesserungswechsler an optischen Geraeten
DE10324238A1 (de) 2003-05-28 2004-12-16 Carl Zeiss Meditec Ag Verfahren und Anordnung zur Feststellung der eingestellten Vergrößerungsstufe bei opthalmologischen Geräten, insbesondere Spaltlampen
DE10336890A1 (de) 2003-08-08 2005-03-03 Carl Zeiss Vergrößerungswechsler für Operationsmikroskop

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE877501C (de) * 1939-04-19 1953-05-26 Leitz Ernst Gmbh Optische Pruef- und Projektionseinrichtung
DE1123554B (de) * 1959-10-30 1962-02-08 Telefunken Patent Kamera mit mehreren Objektiven, insbesondere Fernsehkamera
FR1344385A (fr) * 1962-10-15 1963-11-29 Commissariat Energie Atomique Microscope télécommandé à microduromètre associé
US5896223A (en) * 1997-06-13 1999-04-20 Tigliev; George S. Optical system having an unlimited depth of focus
JP4615686B2 (ja) * 1999-09-01 2011-01-19 オリンパス株式会社 光学部材切換装置
US20010038490A1 (en) * 1999-10-28 2001-11-08 George S. Tigliev Optical system having unlimited depth of focus
DE10101624A1 (de) * 2001-01-16 2002-07-18 Zeiss Carl Jena Gmbh Anordnung zur Scharfeinstellung für Mikroskope
JP2010033025A (ja) * 2008-07-04 2010-02-12 Olympus Corp 顕微鏡
US8223428B2 (en) * 2008-07-04 2012-07-17 Olympus Corporation Microscope

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1284117B (de) 1966-08-26 1968-11-28 Rodenstock Optik G Vergroesserungswechsler an optischen Geraeten
CH470677A (de) 1966-08-26 1969-03-31 Rodenstock Optik G Vergrösserungswechsler an optischen Geräten
DE10324238A1 (de) 2003-05-28 2004-12-16 Carl Zeiss Meditec Ag Verfahren und Anordnung zur Feststellung der eingestellten Vergrößerungsstufe bei opthalmologischen Geräten, insbesondere Spaltlampen
DE10336890A1 (de) 2003-08-08 2005-03-03 Carl Zeiss Vergrößerungswechsler für Operationsmikroskop

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017214790A1 (de) * 2017-08-24 2019-02-28 Carl Zeiss Meditec Ag Vorrichtung zur motorischen Verstellung der Vergrößerungsstufen eines Vergrößerungswechslers
US11953667B2 (en) 2017-08-24 2024-04-09 Carl Zeiss Meditec Ag Device for actuator-driven adjustment of the magnification stages of a magnification selector

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010061142A (ja) 2010-03-18
DE102008045826B4 (de) 2013-11-14
US20100060980A1 (en) 2010-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2946927C2 (de) Automatische Durchlichtbeleuchtung für Mikroskope
DE19541237B4 (de) Pankratisches Vergrößerungssystem
EP2885669A1 (de) Optische anordnung und ein mikroskop
CH693804A5 (de) Beleuchtungseinrichtung für ein Stereomikroskop.
DE102010062341A1 (de) Vorrichtung zur Erhöhung der Tiefendiskriminierung optisch abbildender Systeme
EP0807274A1 (de) Stereomikroskop
DE4104582C2 (de) Varioobjektiv
DE19956354B4 (de) Verfahren zum Ausgleich von nicht rotationssymmetrischen Abbildungsfehlern in einem optischen System
DE4012552C2 (de)
DE102008045826B4 (de) Einrichtung zum Einbringen eines optischen Elements den Beobachtungsstrahlengang eines Lichtmikroskops
EP2746831B1 (de) Digitales Mikroskopsystem
EP0055209B1 (de) Strahlenumlenkvorrichtung
DE3332788C1 (de) Mikroskop mit einem Objektivrevolver
DE10339255B4 (de) Führungssystem für Zoom-Systeme
DE4407590A1 (de) Zusatzmodul für ein Stereomikroskop
DE102004034845B4 (de) Umschaltbares Mikroskop
DE19504443B4 (de) Stereomikroskop
DE102016117803A1 (de) Mikroskopbeleuchtungsanordnung zur strukturierten Beleuchtung
DE1284117B (de) Vergroesserungswechsler an optischen Geraeten
DE8003643U1 (de) Verstellvorrichtung fuer ein pankratisches objektiv eines stereomikroskops
DE102007029894A1 (de) Mikroskop mit zentrierter Beleuchtung
EP3688507B1 (de) Vorrichtung zur auskopplung eines teiles der strahlung eines jederzeit frei wählbaren beobachtungsstrahlenganges eines binokulars
DE202015105900U1 (de) Objektivhalter für ein Mikroskop und Mikroskop mit einem solchen Objektivhalter
EP2943832B1 (de) Optisches system zur abbildung eines objekts und verfahren zum betrieb des optischen systems
DE102007029895A1 (de) Mikroskop mit zentrierter Beleuchtung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: LEICA INSTRUMENTS (SINGAPORE) PTE. LTD., SINGA, SG

R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20140215

R082 Change of representative

Representative=s name: PATENTANWAELTE UND RECHTSANWALT WEISS, ARAT & , DE

Representative=s name: PATENTANWAELTE UND RECHTSANWALT DR. WEISS, ARA, DE