DE10225194A1 - Stereomikroskop - Google Patents

Abstract

Stereomikroskop, insbesondere Mono-Objektiv-Stereomikroskop, mit wenigstens zwei Objektive (4, 6) aufnehmenden Objektivwechsler (2), insbesondere Objektivrevolver, wobei durch Bestätigung des Objektivwechslers (2) die jeweiligen optischen Achsen (4a, 6a) der Objektive (4, 6) wahlweise in eine Objektiv-Wirkstellung verschiebbar, insbesondere drehbar, sind, wobei der Objektivwechsler (2) eine Einrichtung (3) zur starren Befestigung wenigstens eines Objektivs (6) in einer Richtung parallel zu seiner optischen Achse (6a) und eine Justiereinrichtung (12, 2a) zur justierbaren Befestigung und Festlegung wenigstens eines weiteren Objektivs (4) in einer Richtung parallel zu seiner optischen Achse (4a) aufweist.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stereomikroskop nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie einen Objektivwechsler für ein Stereomikroskop nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6.
• In der klassischen Lichtmikroskopie ist es bekannt, zur Schaffung einer in einfacher Weise handhabbaren Änderung bzw. Erweiterung eines Vergrößerungsbereiches Objektivwechsler, z.B. Objektivrevolver einzusetzen, auf denen wenigstens zwei Objektive gehaltert sind, welche durch Verschiebung bzw. Drehung des Wechslers bezüglich der weiteren optischen Bauteile zur Ausrichtung gebracht werden können.
• Zur Einhaltung der Parfokalität sind derartige Objektive mechanisch auf ein gemeinsames Referenzmaß abgestimmt. Parfokalität bezeichnet hierbei eine Abstimmung unterschiedlicher Objektive derart, daß bei einem Objektiv- bzw. Vergrößerungswechsel eine fokussierte Objektstelle scharf bleibt.
• Aus der US 6,268,958 ist ein klassisches Lichtmikroskop mit einem Objektivwechsler bekannt. Hierbei sind zwei wahlweise einsetzbare Objektive auf einen Objektivwechsler aufgebracht. Ein erstes Objektivhalterungselement zur Halterung eines ersten Objektivs ist fest an dem Objektivwechsler angebracht. Ein zweites Objektivhalterungselement ist derart ausgebildet, daß es in Richtung einer optischen Achse des zweiten Objektivs verschiebbar ist.
• Werden bei herkömmlichen Stereomikroskopen durch das Wechseln von Objektiven Änderungen der Vergrößerungsbereiche herbeigeführt, ist in der Regel eine Nachfokussierung zur Wiederherstellung der Bildschärfe notwendig, was einen relativ großen Bedienungsaufwand darstellt.
• Dieser Bedienungsaufwand kann beispielsweise durch einen Objektivrevolver zur Aufnahme wenigstens zweier Objektive reduziert werden.
• Es sind ferner Stereomikroskope, insbesondere Mono-Objektiv-Stereomikroskope bekannt, welche mit einem Objektivwechsler ausgebildet sind, auf denen fest montierte Objektive aufgebracht sind.
• Derartige Objektivwechsler für Stereomikroskope sind beispielsweise aus den japanischen Patentanmeldungen mit den Veröffentlichungsnummern 1 111 91 11 A bzw. 1 111 91 12 A bekannt.
• Bei den dort beschriebenen Objektivwechslern wird jedoch nicht auf die Beibehaltung bzw. Gewährleistung einer Parfokalität im Falle eines Objektivwechsels eingegangen.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Objektivwechsler, insbesondere einen Objektivrevolver, für ein Stereomikroskop zur Verfügung zu stellen, bei dem nach einem Objektivwechsel ein Nachfokussieren nicht notwendig ist.
• Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Stereomikroskop mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie einen Objektivwechsler, insbesondere einen Objektivrevolver, für ein Stereomikroskop mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6.
• Erfindungsgemäß ist es nun in einfacher Weise möglich, bei einem Stereomikroskop eine parfokale Abstimmung von beispielsweise zwei Objektiven, insbesondere einem kurzbrennweitigen und einem langbrennweitigen Objektiv, durchzuführen und eine derartige Abstimmung der Objektive zu fixieren. Erfindungsgemäß ist nach einem Umschwenken der Objektive oder einer Betätigung des Wechslers ein Nachfokussieren nicht notwendig.
• Es ist in einfacher Weise möglich, herkömmliche Stereomikroskope mit einem erfindungsgemäßen justierbaren Objektivwechsler nachzurüsten. Ein derart nachgerüstetes Stereomikroskop erlaubt es, ohne Fokussieraufwand zwischen verschiedenen Objektiven hin- und herzuwechseln. Der Bedienkomfort herkömmlicher Stereomikroskope, bei welchen jeder Objektivwechsel bislang mit aufwendigen Justierarbeiten verbunden war, ist hierdurch optimiert. Im Rahmen der Stereomikroskopie einsetzbare Objektive können unter Einhaltung größerer Toleranzen gefertigt werden, da derartige Toleranzen mittels des erfindungsgemäßen Objektivwechslers in einfacher Weise ausgleichbar sind. Somit erweist sich bei Einsatz der vorliegenden Erfindung die Herstellung von Stereomikroskop-Objektiven als gegenüber herkömmlichen Lösungen preiswerter.
• Vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Justiereinrichtung zur justierbaren Befestigung eines Objektivs einen zwischen einen Träger des Objektivwechslers und das wenigstens eine justierbare Objektiv einbringbaren Zwischenring auf, welcher innenseitig mit einem Aufnahmegewinde für ein zu justierendes Objektiv, und außenseitig mit einem Justiergewinde, welches mit einem entsprechenden, auf dem Träger des Objektivwechslers ausgebildeten Gegengewinde zusammenwirkt, ausgebildet ist. Mit einem derartigen Mechanismus ist eine mechanisch einfache und zuverlässige Justierung eines Objektivs an einem Objektivwechsler in Richtung der optischen Achse des Objektivs bewerkstelligbar.
• Zweckmäßigerweise weist die Justiereinrichtung einen Klemm-Mechanismus zur Festlegung des Zwischenringes an einer gewünschten Position bezüglich des Objektivwechslers auf. Mit einem derartigen Mechanismus ist eine durch Drehung des Zwischenringes in dem Gegengewinde des Justierfeingewindes eingestellte Objektivposition in einfacher Weise fixierbar.
• Zweckmäßigerweise weist der Zwischenring wenigstens eine Bohrung auf, in welche ein Werkzeug zur Verdrehung bzw. Verstellung des Zwischenringes bezüglich des Objektivwechslers einbringbar ist. Hiermit ist eine einfache manuelle Verstellbarkeit des Zwischenrings zur Einstellung einer gewünschten Objektivposition bezüglich des Objektivwechslers zur Verfügung gestellt.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stereomikroskopes weist der Klemm-Mechanismus eine in einer mit einem Gewinde versehenen Ausnehmung des Trägers des Objektivwechslers verdrehbare Schraube und ein von dieser Schraube beaufschlagbares elastisches Klemm-Element auf, wobei das Klemm-Element durch Beaufschlagung mittels der Schraube mit dem außenseitigen Justiergewinde des Zwischenringes in Eingriff bringbar ist. Mit dieser Maßnahme ist eine einfache und zuverlässige Fixierung des Objektives in der gewünschten Lage möglich, wobei gewährleistet wird, daß das Justiergewinde nicht beschädigt wird.
• Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung weiter erläutert. In dieser zeigt
• 1 eine seitliche schematische Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Objektivwechslers, und
• 2 eine vergrößerte Teilschnittansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Objektivwechslers.
• Eine bevorzugte Ausführungsform eines Objektivwechslers eines erfindungsgemäßen Stereomikroskopes ist in 1 insgesamt mit 2 bezeichnet. Auf die Darstellung eines Stereomikroskopes in seiner Gesamtheit wird aus Gründen der Kürze der Darstellung verzichtet.
• Der Objektivwechsler 2 trägt ein erstes Objektiv 4 sowie ein zweites Objektiv 6. Beispielhaft sei davon ausgegangen, daß das Objektiv 6 eine größere Vergrößerung bewirkt als das Objektiv 4.
• Die Objektive 4 und 6 weisen jeweils eine optische Achse 4a bzw. 6a auf. Mittels Drehung um eine Achse 8 sind die Objektive 4 und 6 wahlweise bezüglich einer (nicht dargestellten) Instrumentenachse des Stereomikroskopes ausrichtbar, so daß entweder die optische Achse 4a oder die optische Achse 6a bezüglich der Instrumentenachse in Wirkposition bringbar ist. Unter Instrumentenachse wird hierbei eine symmetrisch parallel zwischen zwei (nicht dargestellten) Tubusachsen des Stereomikroskops verlaufende Achse verstanden. Die (mittige) Ausrichtung eines Objektives 4, 6 bezüglich der Instrumentenachse definiert somit die Wirkstellung des Objektives in dem Stereomikroskop (Objektiv-Wirkstellung). Die Objektebene der Objektive 4, 6 ist mit 10 bezeichnet.
• Zur Bewirkung einer gewünschten Fokussierung ist der Objektivwechsler 2 entlang der Achse 8 verschiebbar, wobei entsprechende Verschiebemechanismen bzw. Fokussiermechanismen an sich bekannt sind und hier nicht im einzelnen dargestellt werden müssen.
• Das Objektiv 6 ist starr, insbesondere auf Anschlag, in den Objektivwechsler 2 eingeschraubt, wobei eine entsprechende ein Gewinde und ein Gegengewinde umfassende Einrichtung in 1 schematisch insgesamt mit 3 bezeichnet ist.
• Das Objektiv 4 ist hingegen in Richtung seiner optischen Achse 4a verstellbar an dem Objektivwechsler 2 montiert, wie im folgenden beschrieben wird.
• In den Figuren erkennt man einen zwischen einen Träger 2a des Objektivwechslers 2 und das Objektiv 4 eingebrachten Zwischenring 12. Dieser Zwischenring weist ein Aufnahmegewinde 12a zur Aufnahme des Objektivs 4 auf. Hierbei ist das Objektiv 4 mit einem entsprechenden Gegengewinde 16 ausgebildet. Zweckmäßigerweise wird das Objektiv 4 unter Wechselwirkung der Gewinde 12a, 16 bis zu einem Anschlag in den Zwischenring 12 eingeschraubt.
• Außenseitig ist der Zwischenring 12 mit einem Justier-Feingewinde 18 ausgebildet, welches mit einem entsprechenden Gegengewinde 20 an dem Träger 2a zusammenwirkt. Durch Verdrehung des Zwischenrings 12 und dem mit diesem starr verbundenen Objektiv 4 in dem Gegengewinde 20 des Trägers 2a ist somit eine vertikale Verschiebbarkeit des Objektivs 4 in Richtung seiner optischen Achse 4a realisiert.
• Dieser Sachverhalt wird anhand der 2 besonders deutlich.
• Gemäß der Ausführungsform der 2 ist für das Gewinde 18 des Zwischenringes 12 an dem Gegengewinde 20 kein Anschlag vorgesehen, wodurch eine freiere Positionierbarkeit des Objektivs 4 bezüglich des Trägers 2a zur Verfügung gestellt ist.
• Zusätzlich zu den bereits erwähnten Bauteilen bzw. Maßnahmen, erkennt man in 2 einen insgesamt mit 24 bezeichneten Klemm-Mechanismus, mittels dessen eine eingestellte Position des Zwischenringes 12 bezüglich des Trägers 2a festlegbar bzw. fixierbar ist.
• Der Klemm-Mechanismus 24 weist eine Schraube 24a auf, welche in eine mit einem entsprechenden Gewinde ausgebildeten Ausnehmung 26 des Trägers 2a einschraubbar ist. Die Schraube 24a wirkt mit einem elastischen Klemm-Element 24b zusammen. Bei entsprechendem Einschrauben der Schraube 24a wird somit dieses Klemm-Element 24b zur Fixierung des Zwischenrings 12 an dem Träger 2a gegen den Zwischenring 12 gedrückt und greift in dessen Außengewinde 18 ein. Zweckmäßigerweise ist das Klemmelement 24b aus einem elastischen Material, beispielsweise einem Gummi- oder Kunststoff hergestellt, so daß eine Beschädigung des Justiergewindes 18 des Zwischenrings bei Betätigung des Klemm-Mechanismus vermieden werden kann.
• Insgesamt erkennt man, daß die Ausnehmung 26 als teilweise mit Gewinde ausgebildetes Durchgangsloch realisiert ist, in welches die Schraube 24a und das Klemmelement 24b einbringbar sind. Zweckmäßigerweise ist hierbei das Durchgangsloch mit einer Schulter 26c ausgebildet, an welcher das im Querschnitt T-förmige Klemmelement mit einem Vorsprung 24c anliegt. Die Spitze 24d der Schraube 24a ist hierbei abgeschrägt ausgebildet, so daß die Endfläche der Schraube 24a das Klemmelement 24b in dem Bereich des ringförmigen Vor sprungs 24c nicht beaufschlagt, wodurch eine wirksame Belastung des elastischen Elements 24b in Richtung des Gewindes 18 bzw. des Zwischenrings 12 realisierbar ist. Durch diese vorteilhafte Geometrie des Durchgangsloches 26 und des Klemmelementes 24b ist das Klemmelement 24b in dem Durchgangsloch 26 unverlierbar positionierbar.
• Zweckmäßigerweise ist der Zwischenring 12 ferner mit einer Bohrung 30 ausgebildet, in welche ein Verstellwerkzeug zur Verdrehung des Zwischenrings 12 bezüglich des Trägers 2a einführbar ist.
• Die Wirkungsweise bzw. die mit dem erfindungsgemäßen Objektivwechsler erzielbaren Vorteile werden nun beispielhaft erläutert.
• Zweckmäßigerweise werden zunächst die in den Träger 2a einzubringenden Objektive derart gewählt, daß ihre theoretische Abstimmlänge, d.h. der Abstand zwischen Objektebene und einem Referenzpunkt an dem jeweiligen Verschraubungsgewinde der Objektive an dem Träger 2a im wesentlichen gleich ist.
• Aufgrund mechanischer und optischer Toleranzen, welche sowohl stereomikroskop- als auch objektivseitig auftreten können, kann es jedoch in der Praxis zu Unterschieden in der Abstimmlänge bzw. zu Unterschieden in der Brennweite derartiger Objektive kommen.
• Der oben beschriebene, einen Zwischenring 12 verwendende Justiermechanismus ermöglicht es jedoch, derartige Brennweitenunterschiede aufgrund mechanischer oder optischer Toleranzen in einfacher Weise auszugleichen, indem eines der Objektive in Richtung seiner optischen Achse bezüglich des anderen Objektives auf Parfokalität justiert wird.
• Nach derart erfolgtem Ausgleich ist es mittels des beschriebenen Klemm-Mechanismus 24 möglich, den Zwischenring 12 zur Definierung einer festgelegten Position des einjustierten Objektivs 4 zu betätigen.
• Erfindungsgemäß ist es möglich, wenigstens zwei Objektive 4, 6 welche a priori nicht in spezieller Weise auf einander abgestimmt waren, auf einem einzigen Objektivträger 2 eines Objektivwechslers derart zur Verfügung zu stellen, daß eine Parfokalität zwischen den zwei Objektiven, d.h. kein oder ein minimaler Nachjustieraufwand bzw. Nachfokussieraufwand nach einer Betätigung des Objektivwechslers gewährleistet werden kann. Herkömmliche Stereomikroskope sind in einfacher Weise mit einem derartigen Objektivwechsler nachrüstbar.
• Beispielhaft sei schließlich angemerkt, daß eine zweckmäßige vertikale Verstellbarkeit des Objektivs 4 mittels Einstellung des Zwischenringes 12 etwa +/– 2 mm betragen kann.

Claims (9)

1. Stereomikroskop, insbesondere Mono-Objektiv-Stereomikroskop, mit einem wenigstens zwei Objektive (4, 6) aufnehmenden Objektivwechsler (2), insbesondere Objektivrevolver, wobei durch Betätigung des Objektivwechslers (2) die jeweiligen optischen Achsen (4a, 6a) der Objektive (4, 6) wahlweise in eine Objektiv-Wirkstellung verschiebbar, insbesondere drehbar, sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Objektivwechsler (2) eine Einrichtung (3) zur starren Befestigung wenigstens eines Objektives (6) in einer Richtung parallel zu seiner optischen Achse (6a), und eine Justiereinrichtung (12, 2a) zur justierbaren Befestigung und Festlegung wenigstens eines weiteren Objektives (4) in einer Richtung parallel zu seiner optischen Achse (4a) aufweist.
2. Stereomikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Justiereinrichtung einen zwischen einen Träger (2a) des Objektivwechslers (2) und das wenigstens eine justierbare Objektiv (4) einbringbaren Zwischenring (12) aufweist, welcher innenseitig mit einem Aufnahmegewinde (12a) für das zu justierende Objektiv, und außenseitig mit einem Justiergewinde 18, welches mit einem entsprechenden, auf dem Träger des Objektivwechslers (2) ausgebildeten Gegengewinde (20) zusammenwirkt, ausgebildet ist.
3. Stereomikroskop nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Justiereinrichtung einen Klemm-Mechanismus (24) zur Festlegung des Zwischenringes (12) an einer gewünschten Position bezüglich des Objektivwechslers (2) aufweist.
4. Stereomikroskop nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet daß der Ring (12) wenigstens eine Bohrung (30) aufweist, in welche ein Werkzeug zur Verdrehung bzw. zur Verstellung des Zwischenrings (12) bezüglich des Objektivwechslers (2) einbringbar ist.
5. Stereomikroskop nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemm-Mechanismus (24) ein in einer mit einem Gewinde versehene Ausnehmung (26) des Trägers (2a) des Objektivwechslers (2) verdrehbare Schraube (24a), und ein von dieser Schraube beaufschlagbares elastisches Klemm-Element (24b) aufweist, wobei das Klemmelement durch Beaufschlagung mittels der Schraube (24a) mit dem außenseitigen Justiergewinde (18) des Zwischenrings (12) in Eingriff bringbar ist.
6. Objektivwechsler, insbesondere Objektivrevolver, für ein Stereomikroskop zur Aufnahme wenigstens zweier Objektive (4, 6) welche jeweils optische Achsen (4a, 6a), aufweisen, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (3) zur starren Befestigung wenigstens eines Objektives (6) in Richtung seiner optischen Achse (6a) und eine Einrichtung (12, 24, 28) zur justierbaren Befestigung eines weiteren Objektives (4) in einer Richtung parallel zu seiner optischen Achse (4a).
7. Objektivwechsler nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Zwischenring (12), welcher innenseitig mit einem Aufnahmegewinde (12a) für ein zu justierendes Objektiv, und außenseitig mit einem Justiergewinde (18), welches mit ei nem entsprechenden auf dem Träger (2a) ausgebildeten Gegengewinde (20) zusammenwirkt, ausgebildet ist.
8. Objektivwechsler nach einem der Ansprüche 6 oder 7 gekennzeichnet durch einen Klemm-Mechanismus (24) zur Festlegung des Zwischenrings (12) an einer gewünschten Position.
9. Objektivwechsler nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemm-Mechanismus eine in einer Ausnehmung des Trägers (2a) verdrehbare Schraube (24a) und ein von dieser beaufschlagbares elastisches Klemm-Element (24b) aufweist .