DE19541233A1 - Objekttisch für Mikroskope - Google Patents

Description

Üblicherweise sind Objekttische für Mikroskope an einer oder an zwei Seiten am Mikroskopstativ aufgenommen und aus Leichtmetall gefertigt. Über die mindestens zwei verbleibenden freien Seiten des Objekttisches sind die unterhalb des Objekttisches angeordneten Komponenten des Mikroskops, der Kondensor im Falle des aufrechten Mikroskops oder der Objektiv-Revolver im Falle des inversen Mikroskops, zugänglich. Die Objekttische sind darüberhinaus üblicherweise schwarz lackiert, um dadurch Verschmutzungen der Objekttische zu vermeiden bzw. auch bei Verschmutzung deren Ansehnlichkeit zu erhalten. Bei solchen Objekttischen kommt es bei hoher Beanspruchung, z. B. in der klinischen Routine, leicht zu Abriebserscheinungen im Bereich der Arbeitsfläche. Insbesondere Splitter von zerbrochenen gläsernen Objektträgern, die oft noch durch Immersionsölreste festgehalten werden, führen bei der Objektverschiebung zum Zerkratzen der Arbeitsfläche und tragen die Arbeitsfläche ab. Außerdem gestatten diese konventionellen Tische aufgrund ihrer schwarzen Lackierung keine Vororientierung des Beobachters auf der Probe. Für eine solche grobe Vororientierung muß der Beobachter vielmehr das Objekt vom Objekttisch abnehmen und gegen einen hellen Hintergrund halten.

Um solche Abriebserscheinungen des Objekttisches zu vermeiden, ist bereits eine keramische Beschichtung dessen Arbeitsfläche vorgeschlagen worden. In der JP-A-05150168 wird beispielsweise eine dünne keramische Beschichtung durch das Flammensprüh­ verfahren aufgebracht. Jedoch auch bei den entsprechenden, bisher auf dem Markt angebotenen Objekttischen mit Keramikoberflächen sind diese Oberflächen sehr dunkel gehalten und gestatten ebenfalls keine Vororientierung des Beobachters bei auf dem Objekttisch aufliegender Probe.

Aus der EP-A1-0 245 089 ist ein Mikroskop für Routine- Anwendungen mit einem kastenförmigen Mikroskopunterteil bekannt. Das kastenförmige Unterteil enthält die Durchlichtbeleuchtung und ist nach oben hin durch eine transparente Glasplatte abgedeckt, die zur Auflage der Objekte dient. Durch eine Beleuchtung der Glasplatte ist hier eine Vororientierung auf den Proben möglich. Bei diesem System handelt es sich jedoch um eine spezielle Konstruktion des Mikroskopunterteils, bei der die Glasplatte über eine relativ große Fläche freitragend ist. Bei einem Bruch der Glasplatte fallen die Bruchstücke in das kastenförmige Unterteil und können die darin enthaltene Durchlichtbeleuchtung beschädigen. Außerdem können auch hier Glasbruchstücke von Objektträgern bei der Probenbewegung Kratzer in der Glasplatte hinterlassen.

Durch die vorliegende Erfindung sollen die beim Stand der Technik auftretenden Nachteile vermieden werden. Es soll demzufolge ein Objekttisch geschaffen werden, bei dem ein Zerkratzen der Arbeitsfläche, also der zum Auflegen der Probe dienenden Fläche, weitgehend vermieden ist und der außerdem eine Vororientierung des Benutzers bei auf dem Objekttisch aufliegender Probe gestattet.

Dieses Ziel wird durch einen Objekttisch mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der abhängigen Ansprüche.

Der erfindungsgemäße Objekttisch besteht aus einem Basisteil, das wie konventionelle Objekttische aus einem Metall, beispielsweise Leichtmetall, bestehen kann. Der Objekttisch weist an seiner Oberseite mindestens in einem Teilbereich eine transparente Glaskeramik auf. Diese transparente Glaskeramik hat dabei eine Härte, die größer als die von Glas ist; eine solche Glaskeramik wird beispielsweise von der Firma Schott Glaswerke, Mainz, unter dem Warenzeichen "Zerodur" angeboten. Zwischen der transparenten Glaskeramik und dem Basisteil des Objekttisches befindet sich eine helle, lichtstreuende Schicht, die beispielsweise durch eine mattweiße Lackierung des Basisteils realisiert sein kann.

Aufgrund der Härte der Glaskeramik auf der Objekttisch- Oberseite ist ein Zerkratzen dieser Fläche weitgehend vermieden. Dabei kann die Glaskeramik nahezu vollständig auf dem Basisteil aufliegen, wodurch eine Bruchgefahr der Glas­ keramik weitgehend ausgeschlossen ist. Die helle, licht­ streuende Schicht zusammen mit der transparenten Glaskeramik bewirkt, daß zumindest bei hinreichendem Umgebungslicht die Probe vor einem hellen Hintergrund beobachtbar ist und sich der Beobachter auf der Probe vororientieren kann.

Da die Glaskeramik "Zerodur" neben einer großen Härte gleich­ zeitig einen verschwindenden thermischen Ausdehnungs­ koeffizienten hat, kann die Glaskeramik gleichzeitig hochgenaue Teilungen für ein die Position eines Kreuztisches messendes inkrementelles Meßsystem aufweisen.

Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel sind zusätzlich Mittel zur Beleuchtung der hellen, lichtstreuenden Schicht vorgesehen. Das Licht dieser Beleuchtung kann an den Stirn­ seiten der transparenten Glaskeramik in diese eingekoppelt sein. Durch diese zusätzliche Beleuchtung ist eine Vororientierung auf bzw. in der Probe unabhängig vom Umgebungs­ licht und damit auch bei einem Betrieb in einem dunklen Raum möglich. Das Licht für die Beleuchtung der lichtstreuenden Schicht kann dabei aus der Durchlichtbeleuchtung des Mikroskops stammen, indem ein Teil diesem Lichts mittels Glasfasern aus dem Beleuchtungsstrahlengang ausgekoppelt und an den Stirn­ seiten der Glaskeramik in diese eingekoppelt wird. Für die Beleuchtung der lichtstreuenden Schicht können jedoch auch kleine Lampen oder Leuchtdioden in Ausnehmungen des Basisteils des Objekttisches angeordnet sein. In diesem Fall ist die zusätzliche Beleuchtung leichter abschaltbar.

Soweit möglich, sollte die zusätzliche Beleuchtung der licht­ streuenden Schicht bezüglich ihrer Helligkeit so ausgelegt sein, daß in einem dunklen Raum auch die Außenfassung des in Arbeitsstellung befindlichen Objektivs angeleuchtet wird, so daß der Benutzer selbst im dunklen Raum das gerade benutzte Objektiv leicht erkennen kann.

Prinzipiell kann die Glaskeramik ebenso wie das Basisteil des Objekttisches eine zur Durchführung des Durchlicht- Beleuchtungsstrahlenganges dienende Kondensorbohrung aufweisen. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, die Glaskeramik als eine die Kondensorbohrung im Basisteil des Objekttisches abdeckende, bohrungslose Platte auszubilden. Dadurch ist dann gleichzeitig der unter dem Objekttisch angeordnete Kondensor gegen herabfallende Verschmutzungen wie beispielsweise Objekt­ bruchstücke oder Flüssigkeiten geschützt.

Bei einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Frontlinse des Kondensors auf der von der Probe abgewandten Seite in die planparallele Glaskeramik eingearbeitet oder als Glaslinse an der Glaskeramik angebracht. Durch die große Brech­ zahl der Glaskeramik lassen sich bei diesem Ausführungsbeispiel beleuchtungsseitig sehr große Aperturen erzielen.

Nachfolgend werden Einzelheiten der Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungs­ gemäßen Objekttisches im Schnitt mit einer die Kondensorbohrung abdeckenden Glaskeramikplatte;

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungs­ gemäßen Objekttisches im Schnitt; und

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungs­ gemäßen Objekttisches im Schnitt, bei dem die Front­ linse des Kondensors an der Glaskeramik-Platte angeordnet ist.

In der Fig. 1 ist der mittlere Teil eines konventionellen aufrechten Mikroskops dargestellt, bei dem der Objekttisch (1) einseitig an der senkrechten Stativsäule (2) aufgenommen und zur Fokussierung in der Höhe verstellbar ist. Zur Beleuchtung eines auf dem Objekttisch (1) aufliegenden Präparates (6) ist auf der vom Präparat (6) abgewandten Seite des Objekttisches (1) der Durchlichtkondensor (8) mit den Kondensorlinsen (9, 10) aufgenommen. Die Frontlinse (10) des Kondensors (8) ist dabei innerhalb der durch das Basisteil (7) des Objekttisches hindurchgehenden Kondensorbohrung (7a) positioniert. Mittels eines Einstellhebels (14) ist darüberhinaus der Durchmesser der Apertur-Irisblende (10a) variierbar.

Objektseitig ist das Basisteil (7) des Objekttisches (1) mit einer Ausnehmung versehen, in die eine planparallele Glas­ keramik-Platte (11) eingelegt ist. Die Glaskeramik-Platte (11) ist für sichtbares Licht transparent und weist eine gegenüber Glas hohe Härte auf. Ein geeignetes Material für die plan­ parallele Platte (11) ist beispielsweise die von der Firma Schott Glaswerke, Mainz, unter dem Warenzeichen "Zerodur" angebotene Glaskeramik.

Zwischen der Glaskeramik-Platte (11) und dem Basisteil (7) des Objekttisches (1) ist eine helle, lichtstreuende Fläche (12) vorgesehen. Diese helle, lichtstreuende Fläche (12) ist dabei einfach als mattweiße Lackoberfläche des Basisteils (7) realisiert.

Zur möglichst gleichmäßigen Beleuchtung des Objektes (6) auch in Bereichen außerhalb des durch den Kondensor (8) definierten Leuchtfeldes sind Glasfasern (13) vorgesehen, durch die ein Teil des Beleuchtungslichtes an die Stirnseiten (11a) der Glas­ keramik-Platte (11) geführt und dort in diese eingekoppelt wird. Das eingekoppelte Licht wird dabei jeweils an der hellen, streuenden Schicht (12) diffus reflektiert und tritt objekt­ seitig aus der Glaskeramik-Platte (11) aus. Die Probe (6) liegt demzufolge auf einer hellen, selbstleuchtenden Fläche auf. Die neben dem Leuchtfeld des Kondensors (8) liegenden Bereiche sind demzufolge schwach beleuchtet und der Benutzer kann somit leicht ohne Vergrößerung die ihn interessierenden Bereiche der Probe (6) vorselektieren und nachfolgend ins Sehfeld des Mikroskops bringen.

Die Beleuchtung der planparallelen, transparenten Glaskeramik- Platte (11) ist bezüglich ihrer Helligkeit so gewählt, daß selbst in einem völlig abgedunkelten Raum die farblichen Codierungsringe (4a, 5a) zumindest des in den Strahlengang eingeschalteten Objektivs (4) erkennbar sind. Der Beobachter kann daher auch bei Mikroskopen, die kein separates Display für die Anzeige des in den Strahlengang eingeschalteten Objektivs aufweisen, mit Hilfe der Beleuchtung des Objekttisches (1) das eingeschaltete Objektiv erkennen.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 weist die Glaskeramik- Platte (11) keine Kondensorbohrung auf und deckt die Kondensor­ bohrung (7a) des Basisteils (7) ab. Dadurch ist der Kondensor (8) mit seinen optischen Komponenten (9, 10) gegen herab­ fallende Verschmutzungen, wie beispielsweise Bruchstücke des Objektträgers (6) oder Flüssigkeiten, geschützt. Falls die Glaskeramik (11) aufgrund ihrer spektralen Transmissions- Eigenschaften zu einer störenden Verfälschung der Farbe des Beleuchtungslichts führt, so können ggf. im Beleuchtungs­ strahlengang entsprechende Farbfilter angeordnet sein, die eine solche Farbverfälschung kompensieren.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist auf den Schutz der Kondensoroptiken (29, 30) verzichtet. Dementsprechend weist die planparallele Glaskeramik-Platte (31) ebenfalls eine zur Kondensorbohrung (27a) des Basisteils (27) koaxiale Kondensor­ bohrung (31b) auf. Außerdem sind bei diesem Ausführungsbeispiel anstelle einer Glasfaser (13) zur Beleuchtung dienende Leucht­ dioden (33a, 33b) vorgesehen. Diese Leuchtdioden (33a, 33b) sind in dafür im Basisteil (27) des Objekttisches vorhandenen Aussparungen (27b, 27c) angeordnet, so daß ein Teil des von den Leuchtdioden (33a, 33b) emittierten Lichts an den Stirnflächen (31a) in die Glaskeramik-Platte (31) eingekoppelt wird. Die Verwendung von Leuchtdioden oder anderen separaten Lichtquellen im Basisteil des Objekttisches liefert dabei den Vorteil, daß die zusätzliche Beleuchtung der Glaskeramik auf einfache Weise durch entsprechende Schalter abschaltbar ist, wenn sich diese Beleuchtung für die Mikroskopie als nachteilig zeigt. Letzteres ist insbesondere bei Fluoreszenzanwendungen des Mikroskops häufig der Fall.

Mit geringfügigen Abänderungen ist der Objekttisch aus Fig. 2 bei inversen Mikroskopen einsetzbar. Dazu braucht lediglich die Kondensorbohrung (27a) als hinreichend große Ausnehmung ausgebildet zu sein, so daß anstelle des Kondensors (28) die in einem Objektivrevolver aufgenommenen Objektive in die Arbeits­ stellung und damit in die Ausnehmung eingeschwenkt werden können.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 entspricht hinsichtlich der Beleuchtung der planparallelen Glaskeramik-Platte (41) dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2. Allerdings ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel die planparallele Platte (41) ohne Kondensoröffnung ausgebildet, so daß der unterhalb des Objekt­ tisches angeordnete Kondensor (38) gegen herabfallende Verschmutzung geschützt ist. Darüberhinaus ist bei diesem Aus­ führungsbeispiel die Frontlinse (42) für den Kondensor direkt an der vom Objekt abgewandten Seite an der planparallelen Platte (41) in der Kondensoröffnung (37a) des Basisteils (37) angeordnet. Das an das Basisteil des Objekttisches (37) angeschraubte Kondensorteil (38) weist demzufolge nur die rück­ seitige Linse (39) und die Aperturblende (40) auf. Da sich zwischen einem auf der Glaskeramik (41) aufliegenden Objekt­ träger und der Frontoptik (42) des Kondensors nur die Glas­ keramik (41) mit ihrer gegenüber Luft großen Brechzahl befindet, führt dieses Ausführungsbeispiel bei vergleichbaren Konstruktionsdaten der Kondensorlinsen (39, 42) bezüglich der vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispiele zu einer höheren Beleuchtungsapertur.

Im Gegensatz zu dem Mikroskoptisch aus der eingangs genannten EP-A1-0 245 089 erfordert der erfindungsgemäße Objekttisch keine spezielle Konstruktion des Mikroskopunterteils. Er kann daher auch bei bereits vorhandenen Mikroskopen durch Austausch gegen den bisherigen Objekttisch nachgerüstet werden.

Claims (10)

1. Objekttisch für Mikroskope zum Auflegen von Proben (6) auf die Objekttisch-Oberseite, wobei der Objekttisch an seiner Oberseite mindestens in einem Teilbereich eine transparente Glaskeramik (11; 31; 41) aufweist und wobei eine helle, lichtstreuende Schicht (12; 32; 42) zwischen der transparenten Glaskeramik (11; 31; 41) und einem Basisteil (7; 27; 37) des Objekttisches vorgesehen ist.

2. Objekttisch nach Anspruch 1, wobei Mittel zur Beleuchtung (13; 33a, 33b) der hellen, lichtstreuenden Schicht (12; 32; 42) vorgesehen sind.

3. Objekttisch nach Anspruch 2, wobei das Licht an den Stirn­ seiten (11a; 31a; 41a) der transparenten Glaskeramik (11; 31; 41) in diese eingekoppelt ist.

4. Objekttisch nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Mittel zur Beleuchtung als Licht aus der Durchlichtbeleuchtung (9, 10) in die Glaskeramik (11) einkoppelnde Glasfasern (13) ausgebildet sind.

5. Objekttisch nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Mittel zur Beleuchtung Leuchtdioden (33a, 33b) sind.

6. Objekttisch nach Anspruch 5, wobei die Leuchtdioden in Ausnehmungen (27b, 27c) des Basisteils (27) angeordnet sind.

7. Objekttisch nach einem der Ansprüche 1-6, wobei die trans­ parente Glaskeramik (11; 31; 41) eine in eine Ausnehmung oder Vertiefung des Basisteils (7; 27; 37) eingelegte planparallele Platte ist.

8. Objekttisch nach Anspruch 7, wobei die Kondensorbohrung (7a; 37a) im Basisteil (7; 37) des Objekttisches (1) durch die transparente Glaskeramik (11; 41) objektseitig abgedeckt ist.

9. Objekttisch nach Anspruch 8, wobei die planparallele Platte (41) auf der von der Probe abgewandten Seite eine Linse (42) aufweist.

10. Mikroskop mit einem Stativ (2) und mit einem Objekttisch (1) nach einem der Ansprüche 1-9, der an einer oder zwei Seiten an dem Stativ (2) aufgenommenen ist.