DE102011108554A1

DE102011108554A1 - "Einrichtung zur Lichtein- und Lichtauskopplung an Mikroskopen"

Info

Publication number: DE102011108554A1
Application number: DE102011108554A
Authority: DE
Inventors: Leander Dietzsch; Matthias Gonschor; Alexander Scheps
Original assignee: Carl Zeiss MicroImaging GmbH; Carl Zeiss Microscopy GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Microscopy GmbH
Priority date: 2011-07-22
Filing date: 2011-07-22
Publication date: 2013-01-24

Abstract

Die Erfindung betrifft Einrichtung zur Lichtein- und Lichtauskopplung an Mikroskopen mit einem abgewinkelten Träger (1) zur Aufnahme einer Beleuchtungseinheit (3) sowie einem Kondensor (4), wobei der Kondensor (4) unterhalb des waagerechten Armes (2) des Trägers (1) und die Beleuchtungseinheit (3) auf der oberen Seite des waagerechten Armes (2) des Trägers (1) axial fluchtend zueinander fixiert sind, zum Zwecke des Lichteintritts in den Kondensor (4) ein optischer Durchgang im waagerechten Arm (2) des Trägers (1) vorhanden ist und der senkrechte Arm (5) des Trägers (1) an der einer Bedienperson abgewandten Seite angeordnet ist und eine Stativanbindung (6) aufweist. Erfindungsgemäß weist der senkrechte Arm (5) des Trägers (1) einen Durchbruch (10) auf, wobei im optischen Beleuchtungsstrahlengang (9) des Kondensors (4) ein Lichtauskoppel- oder Lichteinkoppelelement (8) durch den Durchbruch (10) des senkrechten Armes (5) des Trägers (1) hindurchgehend angeordnet und in einer Aufnahmeeinheit (11) fixiert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Lichtein- und Lichtauskopplung an Mikroskopen mit einem abgewinkelten Träger zur Aufnahme einer Beleuchtungseinheit sowie einem Kondensor, wobei der Kondensor unterhalb des waagerechten Armes des Trägers und die Beleuchtungseinheit auf der oberen Seite des waagerechten Armes des Trägers axial fluchtend zueinander fixiert sind, zum Zwecke des Lichteintritts in den Kondensor ein optischer Durchgang im waagerechten Arm des Trägers vorhanden ist und der senkrechte Arm des Trägers an der dem Beobachter abgewandten Seite angeordnet ist sowie eine Stativanbindung aufweist.
Bekannte Mikroskope besitzen außer den konventionellen Durch- und Auflichtstrahlengängen eine Vielzahl von Möglichkeiten zusätzlicher Einkopplungen von Licht. Insbesondere im Auflichtstrahlengang kann beispielsweise über Blendenebenen, über Reflektoren oder durch zusätzlich eingebrachte Öffnungen im Mikroskop Licht ein- oder auch ausgekoppelt werde. Eine derartige Lösung wird beispielsweise in DE 102 29 935 A1 beschrieben. Ferner sind auch für den Durchlichtstrahlengang Einrichtungen zum Einkoppeln oder Auskoppeln von Licht, wie beispielsweise eine Auskopplung von Licht für Detektoren, bekannt ( DE 201 16 198 U1 ).
Bei den bekannten technischen Lösungen, wie beispielsweise bei inversen Mikroskopen, führen zusätzliche Lichtein- beziehungsweise Lichtauskopplungen im Durchlichtstrahlengang meist zu raumgreifenden Aufbauten. Größere Einheiten werden dann üblicherweise oberhalb des Trägers für die Beleuchtungseinheit angebracht. Dies führt einerseits zu hohen, komplizierten Aufbauten, andererseits wird der Träger gewichtmäßig stark belastet. Ferner muss eine zusätzliche Koppelstelle zwischen dem Träger und der Halterung der Beleuchtungseinheit vorgesehen werden, die bekannterweise durch seitliche Aufbauten realisiert wird. Derartige seitlich angebrachte Einrichtungen zur Lichtein- beziehungsweise Lichtauskopplung führen zu Instabilitäten des Trägers, so dass insbesondere bei schwereren Einheiten Stützelemente erforderlich sind.
Ausgehend von diesen Nachteilen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Einrichtung zur Lichtein- und Lichtauskopplung an Mikroskopen zu entwickeln, mit der auf relativ einfache Art und Weise Instabilitäten im Gesamtsystem und damit Schwingungen und Verformungen einzelner Elemente bei der Lichtein- und Lichtauskopplung nahezu vermieden werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Einrichtung zur Lichtein- und Lichtauskopplung an Mikroskopen der eingangs beschriebenen Art durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 9 angegeben.
Bedingt durch die Lichtauskopplung aus dem Strahlengang des Kondensors, beziehungsweise aus dem Strahlengang zwischen dem Kondensor und dem Träger zur Aufnahme der Beleuchtungseinheit in Richtung der von der Bedienperson abgewandten Seite des Mikroskops, also nicht seitlich sondern nach hinten gerichtet, bleibt die Stabilität der Beleuchtungseinheit unbeeinflusst, da keine zusätzliche Koppelstelle in Verbindung mit Höhen- oder Seitenaufbauten erforderlich sind.
Um bei dem nach hinten gerichteten Strahlengang eine Kollision mit dem senkrechten Arm des Trägers zu verhindern, besitzt dieser einen Durchbruch, durch welchen das Lichtauskoppelelement hindurchgehend mit der Aufnahmeeinheit verbunden ist.
Vorteilhafterweise ist die Aufnahmeeinheit am senkrechten Arm des Trägers befestigt. Damit wird die Stabilität des Trägers insgesamt erhöht, so dass auch massive Einheiten, wie beispielsweise Detektoren, ohne zusätzliche Stützelemente befestigt werden können.
Da die Fixierung der Aufnahmeeinheit in unmittelbarer Nähe der Stativanbindung möglich ist, werden die Hebelverhältnisse der Trägerarme so minimiert, dass das gesamte System unanfälliger gegen Schwingungen und Verformungen ist.
Zweckmäßigerweise ist das Lichtauskoppelelement parallel zum waagerechten Arm des Trägers angeordnet. Es sind aber auch andere Orientierungsrichtungen oder Abwinklungen denkbar.
Gleiches trifft für die Konzipierung zu. Vorteilhafterweise besitzt dass Lichtaustrittselement einen kreisförmigen Querschnitt, da ein derartig gestaltetes Element relativ einfach herstellbar ist. Allerdings sind auch hier andere Querschnittsformen denkbar.
Die erfindungsgemäße Einrichtung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
1: die Einrichtung in der Seitenansicht und
2: die Einrichtung mit der Ansicht auf den senkrechten Arm des Trägers in Richtung einer Bedienperson.
1 zeigt die erfindungsgemäße Einrichtung mit einem abgewinkelten Träger 1, bestehend aus einem waagerechten Arm 2 zur Aufnahme einer Beleuchtungseinheit 3 und eines Kondensors 4 sowie einem nahezu senkrechten Arm 5 mit einer Stativanbindung 6. Die Beleuchtungseinheit 3 ist dabei unmittelbar auf dem waagerechten Arm 2 des Trägers 1 befestigt, während der Kondensor 4 über ein Befestigungselement 7 mit der Unterseite des waagerechten Armes 2 des Trägers 1 verbunden ist.
Erfindungsgemäß befindet sich im Beleuchtungsstrahlengang 9 (Lichteinkopplung) zwischen dem Kondensor 4 und dem waagerechten Arm 2 des Trägers 1 ein Lichtauskoppelelement 8, welches in waagerechter Lage in Richtung der von einer Bedienperson abgewandten Seite orientiert durch einen Durchbruch 10 im senkrechten Arm 5 des Trägers 1 hindurchgeht und in einer Aufnahmeeinheit 11 lagefixiert ist. Es ist auch denkbar, das Lichtauskoppelelement 8 direkt in den Kondensor 4 einzubringen. Die Aufnahmeeinheit 11 ist über an sich bekannte Befestigungselemente 12 und 13 mit dem senkrechten Arm 5 des Trägers 1 verbunden. Das Licht wird dabei über einen im Beleuchtungsstrahlengang 9 angeordneten teildurchlässigen Spiegel 14 in das Lichtauskoppelelement 8 abgelenkt.
2 zeigt die Einrichtung mit der Ansicht auf den senkrechten Arm 5 des Trägers 1 in Richtung einer Bedienperson ohne der in 1 dargestellten Aufnahmeeinheit 11 mit dem erfindungsgemäßen Durchbruch 10, dem erfindungsgemäßen Lichtauskoppelelement 8, der Stativanbindung 6 sowie die Anschlussmöglichkeiten 15 und 16 zur Fixierung der Aufnahmeeinheit 11 über Befestigungselemente 12 und 13.
Bezugszeichenliste

1: Träger
2: waagerechter Arm
3: Beleuchtungseinheit
4: Kondensor
5: senkrechter Arm
6: Stativanbindung
7: Befestigungselement
8: Lichtaus- oder Lichteinkoppelelenment
9: optische Achse des Beleuchtungsstrahlenganges
10: Durchbruch
11: Aufnahmeeinheit
12, 13: Befestigungselemente
14: teildurchlässiger Spiegel
15, 16: Anschlussmöglichkeit

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 10229935 A1 [0002]
DE 20116198 U1 [0002]

Claims

Einrichtung zur Lichtein- und Lichtauskopplung an Mikroskopen mit einem abgewinkelten Träger (1) zur Aufnahme einer Beleuchtungseinheit (3) sowie einem Kondensor (4), wobei der Kondensor (4) unterhalb des waagerechten Armes (2) des Trägers (1) und die Beleuchtungseinheit (3) auf der oberen Seite des waagerechten Armes (2) des Trägers (1) axial fluchtend zueinander fixiert sind, zum Zwecke des Lichteintritts in den Kondensor (4) ein optischer Durchgang im waagerechten Arm (2) des Trägers (1) vorhanden ist und der senkrechte Arm (5) des Trägers (1) an der einer Bedienperson abgewandten Seite angeordnet ist und eine Stativanbindung (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der senkrechte Arm (5) des Trägers (1) einen Durchbruch (10) aufweist und im optischen Beleuchtungsstrahlengang (9) des Kondensors (4) ein Lichtauskoppel- oder Lichteinkoppelelement (8) durch den Durchbruch (10) des senkrechten Armes (5) des Trägers (1) hindurchgehend angeordnet und in einer Aufnahmeeinheit (11) fixiert ist.
Einrichtung zur Lichtein- und Lichtauskopplung an Mikroskopen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtauskoppel- oder Lichteinkoppelelement (8) am Kondensor (4) angeordnet ist.
Einrichtung zur Lichtein- und Lichtauskopplung an Mikroskopen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtauskoppel- oder Lichteinkoppelelement (8) zwischen dem Kondensor (4) und dem waagrechten Arm (2) des Trägers (1) angeordnet ist.
Einrichtung zur Lichtein- und Lichtauskopplung an Mikroskopen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtauskoppel- oder Lichteinkoppelelement (9) parallel zum waagerechten Arm (2) des Trägers (1) aus dem Beleuchtungsstrahlengang (9) austritt.
Einrichtung zur Lichtein- und Lichtauskopplung an Mikroskopen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtauskoppel- oder Lichteinkoppelelement (8) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
Einrichtung zur Lichtein- und Lichtauskopplung an Mikroskopen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinheit (11) an der äußeren Wandung des senkrechten Armes (5) des Trägers (1) befestigt ist.
Einrichtung zur Lichtein- und Lichtauskopplung an Mikroskopen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zwecke der Lichtauskopplung aus dem Beleuchtungsstrahlengang (9) ein teildurchlässiger Spiegel (14) vorhanden ist.
Einrichtung zur Lichtein- und Lichtauskopplung an Mikroskopen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zwecke der Lichtauskopplung aus dem Beleuchtungsstrahlengang (9) ein wellenlängenabhängiger Spiegel (14) vorhanden ist.
Einrichtung zur Lichtein- und Lichtauskopplung an Mikroskopen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zwecke der Lichtauskopplung aus dem Beleuchtungsstrahlengang (9) ein polarisationsrichtungsabhängiger Spiegel (14) vorhanden ist.