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Die Erfindung betrifft ein Mikroskopobjektiv mit einem Objektivgehäuse, das ein Linsensystem mit einer Linseneinheit enthält, die zur Deckglasdickenkorrektur längs der optischen Achse des Linsensystems verstellbar ist, und einer zum Verstellen der Linseneinheit vorgesehenen Verstellvorrichtung, die eine Antriebseinheit und ein durch die Antriebseinheit antreibbares Getriebe aufweist, das mit der Linseneinheit gekoppelt ist. Die Linseneinheit kann entweder als eine gefasste Einzellinse oder als ein Linsenglied, also eine Gruppe zusammengefasster Linsen, ausgestaltet sein.
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In der Lichtmikroskopie wird häufig das auf einem Objektträger angeordnete Präparat mit einem transparenten Plättchen, im Folgenden einfach als Deckglas bezeichnet, bedeckt, bevor es durch das Mikroskopobjektiv abgebildet wird. Vorzugsweise wird hierzu ein Immersionsmittel auf dem Deckglas aufgebracht und als Objektiv ein sogenanntes Immersionsobjektiv verwendet, welches mit der Frontlinse in das Immersionsmittel eingetaucht wird. Hierdurch werden eine höhere numerische Apertur und somit eine höhere Auflösung erreicht. Das im Abbildungsstrahlengang angeordnete Deckglas beeinflusst in Abhängigkeit seiner Dicke die Abbildung des Präparats durch das Mikroskopobjektiv. Hochwertige, sogenannte deckglaskorrigierte Mikroskopobjektive weisen deshalb häufig eine Verstellvorrichtung auf, die es ermöglicht, innerhalb des Objektivlinsensystems eine hierfür vorgesehene Linseneinheit in Abhängigkeit der Dicke des gerade verwendeten Deckglases so längs der optischen Achse zu verstellen, dass die Deckglasdicke in der optischen Abbildung exakt berücksichtigt und somit eine präzise Abbildung des Präparats möglich ist. Die Verstellung dieser Linseneinheit liegt dabei üblicherweise in einem Bereich von einigen μm.
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Eine solche herkömmliche Verstellvorrichtung umfasst in der Regel einen manuell betätigbaren Korrekturring, der von außen zugänglich an dem Objektivgehäuse angeordnet und mit einem Getriebe gekoppelt ist, welche die manuell vorgenommene Drehbewegung des Korrekturrings in eine entsprechende Linearbewegung der zur Deckglasdickenkorrektur bestimmten Linseneinheit längs der optischen Achse umsetzt. Werden Deckgläser unterschiedlicher Dicke zur Präparatabdeckung verwendet, so muss diese manuelle Korrektur für jede neue Deckglasdicke erneut durchgeführt werden. Dies ist zeitraubend und erschwert die Handhabung des Mikroskops. Ein Beispiel für eine manuell betätigbare Verstellvorrichtung zur Deckglasdickenkorrektur ist in der
DE 10 2007 002 863 B3 beschrieben.
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Eine motorische Verstellvorrichtung zur Deckglasdickenkorrektur ist aus der
US 7 593 173 B2 bekannt. Diese Verstellvorrichtung weist einen auf einem Objektivrevolver montierten Antriebsmotor auf, dessen Antriebswelle wahlweise mit einem von mehreren an dem Objektivrevolver gehaltenen Mikroskopobjektiven koppelbar ist. Zu diesem Zweck hat jedes dieser Mikroskopobjektive einen mit der Motorwelle in Eingriff bringbaren Korrekturring eingangs beschriebener Art. Da diese vorbekannte Verstellvorrichtung die wahlweise Ankopplung an mehrere Mikroskopobjektive ermöglichen soll, ist es vergleichsweise schwierig, diese Ankopplung so präzise auszuführen, dass die gewünschte hochgenaue Deckglasdickenkorrektur erzielt wird. Auch ist die Konstruktion zur An- und Abkopplung des auf dem Objektivrevolver montierten Motors vergleichsweise aufwendig. Die genaue Einstellung des Korrekturrings erfordert darüber hinaus beim Benutzer erhebliche Übung und Geschick.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Mikroskopobjektiv mit einer einfach aufgebauten und präzise arbeitenden Verstellvorrichtung zur Deckglasdickenkorrektur anzugeben.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einem Mikroskopobjektiv eingangs genannter Art dadurch, dass die Antriebseinheit einen Motor aufweist und an dem Objektivgehäuse montiert ist.
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Im Unterschied zu den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen, die üblicherweise mit manuell betätigbaren Korrekturringen arbeiten, sieht die vorliegende Erfindung eine motorische Verstellung der zur Deckglasdickenkorrektur bestimmten Linseneinheit längs der optischen Achse vor. Dies erleichtert die Handhabung des Mikroskops erheblich und bietet zudem die Möglichkeit, die Deckglasdickenkorrektur voll automatisiert durchzuführen, z. B. indem der Motor über eine entsprechende Ansteuerung für eine adaptive Nachregelung der Linseneinheit sorgt. Damit ist stets gewährleistet, dass das Mikroskopobjektiv unabhängig von dem gerade verwendeten Deckglas über die gewünscht hohe Abbildungsqualität verfügt.
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Indem die den Motor enthaltende Antriebseinheit direkt an dem Objektivgehäuse montiert ist, ist ein präziser Antrieb der zur Deckglasdickenkorrektur bestimmten Linseneinheit möglich. Insbesondere ist eine präzise Ankopplung des Motors an das mit der Linseneinheit in Verbindung stehende Getriebe möglich, das die Antriebskraft des Motors auf die Linseneinheit überträgt. Da die Antriebseinheit und das Objektivgehäuse gleichsam eine Einheit bilden, ist ein einfacher Objektivaustausch möglich, z. B. unter Verwendung eines Objektivrevolvers, an dem mehrere Mikroskopobjektive gehalten sind.
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Vorzugsweise ist die Antriebseinheit an der Außenseite des Objektivgehäuses montiert. In diesem Fall wird die außerhalb des Objektivgehäuses erzeugte Antriebskraft über das mit dem Motor gekoppelte Getriebe in das Innere des Objektivgehäuses auf die zur Deckglasdickenkorrektur bestimmte Linseneinheit übertragen.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst das Getriebe einen an dem Objektivgehäuse gelagerten, durch den Motor um die optische Achse drehbaren Korrekturring und einen innerhalb des Objektivgehäuses angeordneten, mit dem Korrekturring gekoppelten Kraftübertragungsmechanismus, der die Drehbewegung des Korrekturrings in eine Verstellbewegung der Linseneinheit längs der optischen Achse umsetzt. Bei dieser Ausführung kann ein herkömmliches Mikroskopobjektiv eingangs beschriebener Art, das über einen (bisher manuell betätigten) Korrekturring zur Deckglasdickenkorrektur verfügt, in einfacher Weise mit der erfindungsgemäßen Antriebseinheit nachgerüstet werden, um die gewünschte motorische Deckglasdickenkorrektur zu ermöglichen. Beispielsweise weist hierzu der Motor eine Antriebswelle mit einem Ritzel auf, das in den Korrekturring greift und so die Drehbewegung des Motors in eine Drehbewegung des Korrekturrings umsetzt.
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Der Kraftübertragungsmechanismus umfasst vorzugsweise eine mit dem Korrekturring drehfest gekoppelte Objektivhülse, die eine die optische Achse zumindest teilweise umlaufende Kurvenfläche aufweist, und ein an der Linseneinheit angebrachtes Wälzlager, das bei Drehen der Objektivhülse um die optische Achse an der Kurvenfläche abrollt und die Linseneinheit längs der optischen Achse bewegt. Dabei hat die Kurvenfläche die Funktion, die Drehbewegung des Korrekturrings und der drehfest mit dem Korrekturring gekoppelten Objektivhülse in die gewünschte Linearbewegung der Linseneinheit umzusetzen. Hierzu weist die Kurvenfläche in einer Blickrichtung senkrecht zur optischen Achse eine geringfügige Neigung auf, die so vorbestimmt ist, dass ein bestimmter Drehbetrag des Korrekturrings und damit der Objektivhülse um die optische Achse in eine entsprechende Verstellstrecke der Linseneinheit längs der optischen Achse umgesetzt wird. Dabei ist die Neigung der Kurvenfläche beispielsweise so bemessen, dass Verstellstrecke längs der optischen Achse in einem Bereich von einigen μm liegt.
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Der Kraftübertragungsmechanismus weist vorzugsweise ein Vorspannelement auf, welche das Wälzlager gegen die Kurvenfläche vorspannt. Dadurch ist sichergestellt, dass das Wälzlager stets spielfrei an der Kurvenfläche anliegt, wodurch die Linseneinheit präzise längs der optischen Achse bewegt wird.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Antriebseinheit ein an der Außenseite des Objektivgehäuses montiertes Antriebsgehäuse auf, in dem der Motor zum Schutz gegen das Immersionsmittel vorzugsweise wasserdicht untergebracht ist. In diesem Fall ist vorzugsweise eine Schwenkvorrichtung vorgesehen, mit der das Antriebsgehäuse an der Außenseite des Objektivgehäuses um die optische Achse verschwenkbar ist. Die Verschwenkbarkeit des Antriebsgehäuses ermöglicht eine flexible Ausrichtung der Antriebseinheit an dem Objektivgehäuse, die beispielsweise dann von Vorteil ist, wenn das Mikroskopobjektiv an einem Objektivrevolver gehalten ist, an dem weitere Objektive vorgesehen sind, wodurch eine besonders platzsparende Objektivanbringung erforderlich ist.
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Vorzugsweise weist die Schwenkvorrichtung eine längs der optischen Achse ortsfest und um die optische Achse drehbar an der Außenseite des Objektivgehäuses montierte Halterung auf, an der das Antriebsgehäuse angebracht ist. Auf diese Weise ist es möglich, ein schon vorhandenes Mikroskopobjektiv einfach mit der erfindungsgemäßen Antriebseinheit nachzurüsten, beispielsweise durch Vorsehen eines Halterings, der um die optische Achse drehbar an der Außenseite des Objektivgehäuses montiert ist und das den Motor enthaltende Antriebsgehäuse hält.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführung weist die Schwenkvorrichtung einen Entkopplungsmechanismus auf, mit dem der Motor von dem Getriebe entkoppelbar ist. Der Entkopplungsmechanismus umfasst beispielsweise eine Linearführung, durch die der Motor in dem Antriebsgehäuse in einer Richtung parallel zur optischen Achse geführt ist, und einen an dem Motor angebrachten Entkopplungshebel, mit dem der Motor in dem Antriebsgehäuse zwischen einer Kopplungsstellung, in welcher der Motor mit dem Getriebe gekoppelt ist, und einer Entkopplungsstellung, in welcher der Motor von dem Getriebe entkoppelt ist, bewegbar ist. In der Kopplungsstellung, in der beispielsweise ein an der Motorwelle des Motors angebrachtes Ritzel in den Kopplungsring greift, ist es möglich, die gewünschte Deckglasdickenkorrektur vorzunehmen. Soll dagegen die Antriebseinheit an dem Objektivgehäuse um die optische Achse in eine andere Stellung verschwenkt werden, so kann der Motor durch Betätigen des Entkopplungshebels von dem Getriebe entkoppelt werden, um die gewünschte Positionierung vorzunehmen. Dabei wird der Motor zur Entkopplung innerhalb des Antriebsgehäuses in einer Richtung parallel zur optischen Achse bewegt, ohne dass das Antriebsgehäuse in dieser Richtung verstellt wird.
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Vorzugsweise weist der Entkopplungsmechanismus ein Vorspannelement auf, durch das der Motor in dem Antriebsgehäuse in die Kopplungsstellung vorgespannt ist. In dieser Ausführung wird also der Motor zum Entkoppeln entgegen der von dem Vorspannelement ausgeübten Vorspannkraft parallel zur optischen Achse bewegt und rastet dann, nachdem er mitsamt dem Antriebsgehäuse in die gewünschte Stellung gebracht worden ist, von selbst wieder in die Kopplungsstellung ein.
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Vorzugsweise ist eine Klemmvorrichtung vorgesehen, mit der die Halterung an der Außenseite des Objektivgehäuses in einer beliebigen Drehstellung um die optische Achse arretierbar ist. Eine solche Klemmvorrichtung erlaubt es, die Halterung, an der das Antriebsgehäuse gehalten ist, in besonders einfacher Weise an der Außenseite des Objektivgehäuses zu lösen und wieder zu arretieren.
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In einer alternativen Ausführungsform ist die Antriebseinheit innerhalb des Objektivgehäuses montiert. Die Anbringung der Antriebseinheit innerhalb des Objektivgehäuses gestattet eine besonders kompakte Ausgestaltung des Mikroskopobjektivs. In diesem Fall ist das Getriebe, das die Antriebskraft des Motors in die Linearbewegung der Linseneinheit umsetzt, vorzugsweise ein besonders platzsparendes Schneckengetriebe. Als Motor kann sowohl bei der Anbringung der Antriebseinheit innerhalb als auch außerhalb des Objektivgehäuses beispielsweise ein Piezostellmotor, ein Ultraschallstellmotor oder auch ein anderer Motortyp verwendet werden, der sich durch eine besonders kompakte Bauform auszeichnet.
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Vorzugsweise sind an dem Objektivgehäuse elektrische Kontakte zum Anschluss der Antriebseinheit an eine Stromversorgungseinheit und/oder eine Steuereinheit angeordnet. Dadurch kann auf störende Kabel verzichtet werden, die ansonsten zur Stromversorgung und Ansteuerung der Antriebseinheit benötigt würden.
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Alternativ kann das Mikroskopobjektiv auch über eine Stromversorgungseinheit und eine Funkempfangseinheit zur drahtlosen Steuerung der Antriebseinheit verfügen. Die Ansteuerung der Antriebseinheit per Funk erleichtert die Handhabung des Mikroskopobjektivs zusätzlich.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist eine das Objektivgehäuse an dessen probenzugewandtem Ende umschließende Kappe vorgesehen, die zur Aufnahme von Immersionsflüssigkeit ausgebildet ist. Eine solche Kappe ist beispielsweise in der
US 2010/0027109 A1 im Detail beschrieben.
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Die Erfindung sieht ferner ein Mikroskop mit mindestens einem Mikroskopobjektiv der vorstehend erläuterten Art vor.
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Vorzugsweise hat das Mikroskop einen Mikroskoprevolver, an dem mehrere erfindungsgemäße Mikroskopobjektive gehalten sind.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Darin zeigen:
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1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Mikroskopobjektivs, das ein erstes Ausführungsbeispiel darstellt;
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2 eine perspektivische Ansicht des Mikroskopobjektivs, die insbesondere eine Antriebseinheit zeigt;
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3 eine perspektivische Ansicht des Mikroskopobjektivs, worin die Antriebseinheit ohne Antriebsgehäuse gezeigt ist;
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4 eine perspektivische Ansicht des Mikroskopobjektivs, worin eine an dem Objektivgehäuse angebrachte Halterung ohne Antriebseinheit gezeigt ist;
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5 eine perspektivische Ansicht in der Antriebseinheit vorgesehenen Motors;
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6 eine perspektivische Schnittansicht des Mikroskopobjektivs, worin insbesondere Teile einer Vorrichtung zum Verschwenken der Antriebseinheit gezeigt sind;
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7 eine Schnittansicht des Mikroskopobjektivs, worin insbesondere Teile eines Mechanismus zum Entkoppeln der Antriebseinheit gezeigt sind;
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8 eine Schnittansicht des Mikroskopobjektivs, worin insbesondere die Ankopplung der Antriebseinheit an einen Kopplungsring veranschaulicht ist;
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9 eine teilweise geschnittene, perspektivische Ansicht, worin insbesondere ein Kraftübertragungsmechanismus zum Bewegen einer zur Deckglasdickenkorrektur bestimmten Linseneinheit gezeigt ist;
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10 eine perspektivische Ansicht, die das Mikroskopobjektiv auf einem Objektivrevolver montiert zeigt;
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11 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Mikroskopobjektivs, das ein zweites Ausführungsbeispiel darstellt; und
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12 eine teilweise geschnittene Seitenansicht, die eine Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels darstellt.
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Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 10 ein Mikroskopobjektiv 10 als erstes Ausführungsbeispiel beschrieben. Dabei werden nur diejenigen Komponenten des in den 1 bis 10 dargestellten Mikroskopobjektivs erläutert, die für das Verständnis der Erfindung erforderlich sind.
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Das Mikroskopobjektiv 10 hat ein Objektivgehäuse 12, an dessen Außenseite eine Antriebseinheit 14 montiert ist. Wie insbesondere in den 1 und 2 gezeigt, hat die Antriebseinheit 14 ein Antriebsgehäuse 16, in dem die später genauer beschriebenen Antriebskomponenten der Antriebseinheit 14 untergebracht sind.
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Das Antriebsgehäuse 16 ist über eine in 4 gezeigte Halterung 18 an dem Objektivgehäuse 12 angebracht. Die Halterung 18 umfasst einen das Objektivgehäuse 12 umschließenden Ringteil 20 und einen an den Ringteil 20 anschließenden Haltearm 22. Die Halterung 18 ist so an dem Objektivgehäuse 12 montiert, dass sie um eine in 1 gezeigte optische Achse O des Mikroskopobjektivs 10 drehbar geführt, längs dieser optischen Achse O jedoch ortsfest ist. Hierfür sind in dem Ringteil 20 der Halterung 18 Gewindebohrungen 21 und 23 ausgebildet, in die in 4 nicht gezeigte Setzschrauben eingeschraubt werden können, um die Halterung 18 an dem Objektivgehäuse 12 soweit zu befestigen, dass die Halterung 18 noch frei um die optische Achse O gedreht werden kann.
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Das Gehäuse 16 der Antriebseinheit 14 ist fest mit der Halterung 20 gekoppelt. Wie in 1 gezeigt, wird die Antriebseinheit 16 über ein Kabel 24 mit Energie und Steuersignalen versorgt. Hierzu ist das Kabel 24 an eine in 1 nicht gezeigte Steuer-/Versorgungseinheit eines Mikroskops angeschlossen.
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Wie am besten in den 1, 7 und 8 zu erkennen ist, weist das Mikroskopobjektiv 10 eine Objektivkappe 26 auf, die an dem dem abzubildenden Präparat zugewandten Ende des Objektivgehäuses 12 federnd gelagert ist. Diese federnde Lagerung bewirkt, dass die Objektivkappe 26 bei einem Kontakt mit dem in den Figuren nicht gezeigten Präparat nachgibt. Sie sorgt so für einen gewissen Präparatschutz. Die Kappe 26 ist über einen Dichtring 28 an dem Objektivgehäuse 12 gehalten. Die Objektivkappe 26 hat eine zentrale Öffnung 30, die sich im Bereich einer dem Präparat zugewandten Linse 32 eines in dem Objektivgehäuse 12 enthaltenen Linsensystems befindet.
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Die Kappe
26 ist zur Aufnahme einer Immersionsflüssigkeit ausgebildet, die von außen separat zugeführt wird. Funktion und Aufbau der Kappe
26 sind im Einzelnen der
US 2010/0027109 A1 zu entnehmen.
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Wie beispielsweise in der 6 gezeigt, ist in dem Antriebsgehäuse 16 der Antriebseinheit 14 ein Motor 34 untergebracht. Der Motor 34 ist beispielsweise auch in 8, in 5 in Alleinstellung und in 3 in einer Darstellung gezeigt, in der das Gehäuse 16 bis auf ein Bodenelement 35 weggelassen ist.
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Der Motor 34 weist eine Antriebswelle 36 auf, an der ein Ritzel 38 fest montiert ist. Das Ritzel 38 weist eine Zahnung 40 auf, die in eine Zahnung 42 eines Korrekturrings 44 greift. Die Zahnungen 40 und 42 sind in den Figuren nicht im Detail dargestellt. Der Korrekturring 44 ist um die optische Achse O drehbar an dem Objektivgehäuse 12 gelagert, wie beispielsweise auch den 3, 4 und 9 zu entnehmen ist. Durch Drehen der Motorwelle 36 wird der Korrekturring 44 über die ineinandergreifenden Zahnungen 40 und 42 ebenfalls in Drehung versetzt.
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Wie in 9 gezeigt, ist der Korrekturring 44 drehfest mit einer inneren Objektivhülse 46 gekoppelt. Wird der Korrekturring 44 durch Drehen der Motorwelle 36 um die optische Achse O gedreht, so nimmt er die Objektivhülse 46 in dieser Drehbewegung mit.
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Die Objektivhülse 46 hat eine die optische Achse O teilweise umlaufende Kurvenfläche 52, die in einer Blickrichtung senkrecht zur optischen Achse O eine geringfügige Neigung aufweist. An der Kurvenfläche 52 liegt ein ringförmiger Wälzkörper 54 an, der über eine Schraube 56 an einer Linsenfassung 58 montiert ist. In der Linsenfassung 58 ist eine Linse 60 gehalten, die in dem Linsensystem des Mikroskopobjektivs 10 diejenige Linseneinheit bildet, die erfindungsgemäß zur Deckglasdickenkorrektur längs der optischen Achse O verstellt wird. An der Linsenfassung 58 greift ferner eine Feder 62 an, die den Wälzkörper 54 gegen die Kurvenfläche 52 drückt.
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Die vorstehend beschriebenen Komponenten 46, 52, 54, 56, 58 und 62 bilden einen Kraftübertragungsmechanismus, der dazu dient, eine Drehbewegung des Korrekturrings 44 um die optische Achse O in eine die Deckglasdickenkorrektur bewirkende Bewegung der Linse 60 längs der optischen Achse O umzusetzen. Dabei ist die längs der optischen Achse O bemessene Strecke, längs der die Linse 60 bei einer bestimmten Drehung des Korrekturrings 44 bewegt wird, durch die Neigung der Kurvenfläche 52 bestimmt. Wie in der 9 angedeutet, ist die vorstehend genannte Neigung der Kurvenfläche 52 so gering, dass eine Drehung des Korrekturrings 44 um einen vergleichsweise großen Betrag nur eine geringe Verstellstrecke der Linse 60 längs der optischen Achse O bewirkt. Üblicherweise wird diese Verstellstrecke im Bereich von einigen μm liegen.
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Wie in 5 gezeigt, hat der Motor 34 ferner einen Anschluss 45, der mit dem in 1 gezeigten Kabel 24 verbunden ist.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Antriebseinheit 14 mitsamt der Halterung 20, an der das Antriebsgehäuse 16 der Antriebseinheit 14 angebracht ist, um die optische Achse O verschwenkbar und in einer beliebigen Schwenkstellung arretierbar. Wie in den 2 und 6 gezeigt, ist hierzu eine von Hand betätigbare Klemmschraube 64 vorgesehen. Wie nur in 6 gezeigt, hat die Klemmschraube 64 einen Schraubenschaft 66, der durch Drehen der Klemmschraube 64 in Anlage mit einem Klemmblock 68 gebracht wird. Drückt der Schraubenschaft 66 durch Drehen der Klemmschraube 64 auf den Klemmblock 68, so wird Letzterer wiederum gegen einen Einschraubring 69 gepresst, der wiederum nicht drehbar, also fest mit dem Objektivgehäuse 12 verbunden ist. In diesem Zustand ist also die Antriebseinheit 14 mitsamt der Halterung 18 an dem Objektivgehäuse 12 arretiert. Durch Lösen der Klemmschraube 64 wird die Halterung 18 freigegeben, so dass die Antriebseinheit 14 mit der Halterung 18 um die optische Achse O verschwenkt werden kann.
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Bevor die Antriebseinheit 14 in der vorstehend beschriebenen Weise an der Außenseite des Objektivgehäuses 12 um die optische Achse O verschwenkt werden kann, muss zunächst der Motor 34 von dem Korrekturring 44 entkoppelt werden. Hierzu muss das Ritzel 38 des Motors 34 von dem Korrekturring 44 gelöst werden. Um dies bewerkstelligen zu können, ist an dem Motor 34 ein Entkopplungshebel 70 angebracht, der unter anderem in der Darstellung nach 5 gezeigt ist, in der das Antriebsgehäuse 16 weggelassen ist.
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Um den Motor 34 von dem Kopplungsring 44 zu entkoppeln, wird der Entkopplungshebel 70 in einer Richtung parallel zur optischen Achse O nach unten gedrückt. Dadurch bewegt sich der Motor 34 mit dem Ritzel 38 parallel zur optischen Achse O nach unten, so dass das Ritzel 38 nach unten von dem Kopplungsring 44 gelöst wird. Da das Antriebsgehäuse 16 fest an der Halterung 18 montiert und damit in einer Richtung parallel zur optischen Achse O ortsfest ist, bewegt sich der Motor 34 beim Niederdrücken des Entkopplungshebels 70 innerhalb des Antriebsgehäuses 16 parallel zur optischen Achse O nach unten.
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Wie aus der Darstellung nach 7 hervorgeht, ist in dem Antriebsgehäuse 16 eine Linearführung in Form von zwei parallelen, parallel zur optischen Achse O angeordneten Führungsstiften 72 und 74 vorgesehen, die den Motor 34 in seiner Entkopplungsbewegung parallel zur optischen Achse O führen. Dabei ist der Führungsstift 72 in einer Stiftaufnahme 76 und der Führungsstift 74 in einer Stiftaufnahme 78 gehalten, die in dem Haltearm 22 der Halterung 18 ausgebildet sind, wie in 4 gezeigt ist.
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In 7 ist ferner eine Feder 80 gezeigt, die den Motor 34 in die in 3 gezeigte Kopplungsstellung, in der das Ritzel 38 in den Kopplungsring 44 greift, vorspannt. Das Niederdrücken des Entkopplungshebels 70 erfolgt als entgegen der von der Feder 80 ausgeübten Vorspannkraft. Wie in 4 gezeigt, ist die Feder 80 in einer Federaufnahme 82 aufgenommen, die in dem Haltearm 22 der Halterung 18 ausgebildet ist. Wie die beiden Führungsstifte 72 und 74 ist auch die Feder 80 parallel zur optischen Achse O ausgerichtet, wie auch aus 6 hervorgeht. Dabei ist die Feder 80 in dem Antriebsgehäuse 16 zwischen zwei Komponenten eingespannt, von denen eine in einer Richtung längs zur optischen Achse ortsfest O und die andere in einer Richtung längs zur optischen Achse O gemeinsam mit dem Antriebsmotor 34 beweglich ist.
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Soll also die Antriebseinheit 14 an der Außenseite des Objektivgehäuses verschwenkt werden, so wird zunächst die Klemmschraube 64 gelöst und dann der Entkopplungshebel 70 parallel zur optischen Achse O nach unten gedrückt, um den Motor 34 innerhalb des Gehäuses 16 entgegen der von der Feder 80 ausgeübten Vorspannkraft nach zu bewegen, wodurch das Ritzel 38 aus dem Kopplungsring 44 gelöst wird. Mit nach unten gedrücktem Entkopplungshebel 70 wird anschließend das Antriebsgehäuse 16 um den gewünschten Schwenkwinkel um die optische Achse O verschwenkt. Hat das Antriebsgehäuse 16 die Zielstellung erreicht, so wird der Entkopplungshebel 70 losgelassen, wodurch der Motor 34 innerhalb des Antriebsgehäuses 16 durch die von der Feder 80 ausgeübte Vorspannkraft parallel zur optischen Achse O nach oben bewegt und so das Ritzel 38 wieder in Eingriff mit dem Kopplungsring 44 gebracht wird. Schließlich wird die Klemmschraube 64 festgezogen.
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In 10 ist veranschaulicht, wie das Mikroskopobjektiv 10 auf einem Objektivrevolver 90 montiert ist. Der Objektivrevolver 90 weist mehrere Schraubfassungen 92 auf, in die das Mikroskopobjektiv 10 geschraubt werden kann. In dem in 10 gezeigten Beispiel ist der Objektivrevolver 90 nur mit einem einzigen Objektiv bestückt. Es versteht sich jedoch von selbst, dass auf dem Objektivrevolver 90 auch mehrere Objektive der vorstehend genannten Bauart montierbar sind.
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Das vorstehend beschriebene, in den 1 bis 10 gezeigte Mikroskopobjektiv 10 stellt lediglich eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Es sind eine Reihe von Abwandlungen denkbar. Rein beispielhaft soll hier lediglich auf Ausführungsformen hingewiesen werden, bei denen die motorische Antriebseinheit nicht außerhalb, sondern innerhalb des Objektivgehäuses angeordnet ist. Solche Ausführungsformen sind in den 11 und 12 dargestellt.
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11 zeigt ein Mikroskopobjektiv 100, das gegenüber der in 1 bis 10 gezeigten Ausführungsform dahingehend abgewandelt ist, dass die an der Außenseite des Objektivgehäuses 12 vorgesehene Antriebseinheit 14 durch einen innerhalb des Objektivgehäuses 12 angeordneten ringförmigen Ultraschallmotor 102 ersetzt ist. Der Ultraschallmotor 102 greift von oben an der Objektivhülse 46 an, um diese zur Deckglasdickenkorrektur um die optische Achse O zu drehen. Auch in dieser Ausführungsform dient die Kurvenfläche 52 der Objektivhülse 46 der Kraftübertragung auf die Linsenfassung 58, um die Linse 60 längs der optischen Achse O zu bewegen. Im Hinblick auf diese Kraftübertragung weist das in 11 dargestellte Ausführungsbeispiel die gleichen Komponenten wie die in 9 gezeigte Ausführungsform, insbesondere den Wälzkörper 54, die Schraube 56 und die Feder 62 auf. Diese Komponenten sind in der 11, die einen anderen Schnitt als 9 zeigt, nicht zu sehen.
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12 zeigt ein Mikroskopobjektiv 200 als weiteres Ausführungsbeispiel. Das Mikroskopobjektiv 200 ist gegenüber der in 11 gezeigten Ausführungsform dahingehend abgeändert, dass an Stelle des Ultraschallmotors 102 und der von diesem angetriebenen Komponenten, nämlich der Objektivhülse 46 mit ihrer Kurvenfläche 52, dem Wälzkörper 54, der Schraube 56 und der Feder 62, ein Mikromotor 202, z. B. ein Piezo-Stellmotor vorgesehen ist, der die Linsenfassung 58 direkt antreibt. Innerhalb des Objektivgehäuses 12 ist ferner eine mit einer Batterie und einem Funkempfänger ausgestattete Versorgungseinheit zur drahtlosen Steuerung der Antriebseinheit 202 angeordnet. Diese Versorgungseinheit ist in 12 allgemein mit 204 bezeichnet.
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Es versteht sich von selbst, dass eine der Versorgungseinheit 204 entsprechende Einheit auch in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen verwendbar ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007002863 B3 [0003]
- US 7593173 B2 [0004]
- US 2010/0027109 A1 [0021, 0042]
