DE19822870C2

DE19822870C2 - Einrichtung zur Schaltung und Fokussierung von Mikroskopobjektiven

Info

Publication number: DE19822870C2
Application number: DE19822870A
Authority: DE
Inventors: Dieter Schau; Hans Brinkmann; Peter Dietrich
Original assignee: Carl Zeiss Jena GmbH
Current assignee: Jenoptik AG
Priority date: 1998-05-22
Filing date: 1998-05-22
Publication date: 2001-01-25
Anticipated expiration: 2018-05-23
Also published as: US6094299A; DE19822870A1; JP2000206416A; JP4138150B2

Description

Stand der Technik

Herkömmliche Mikroskope, die nach dem Prinzip der Fokussierung des Objektivrevolvers anstelle des Mikroskoptisches arbeiten, werden häufig verwendet für Mikromanipulation am Präparat (Patch clamp-Technik) sowie elektrophysiologische Messungen. Das Präparat wird dazu von unterschiedlichen Gefäßen aufgenommen. Häufig sind es Petrischalen mit überstehenden Rändern. Die Probe befindet sich in wässriger Lösung.

Es sind in der Regel 2 Objektive zum Suchen und Beobachten ausreichend. Probleme treten auf beim Wechsel des Probengefäßes, beim Verschieben des Mikroskoptisches und beim Schalten des Objektivs in die Arbeitsposition. Die kreisbogenähnliche Bewegung der Objektive beim Schalten eines üblichen Objektivrevolvers kann zur Berührung der hochempfindlichen Manipulatoren führen. Anstoßen des Objektivs am Petrischalenrand ist u. U. möglich, wobei das Präparat zumindest in seiner x, y-Position verrückt wird. Bei dem üblicherweise schrägen Ausschwenken des Objektivs (Umschalten auf das nächste) wird die Flüssigkeit in horizontaler Richtung bewegt, was ebenfalls zu dem beschriebenen Problem führen kann.

In US 1818974 wird eine Objektivhalterung rechtwinklig zur optischen Achse bewegt. In US 4226503 wird ein inverses Mikroskop beschrieben, wobei ein Stab zur Objektivverschiebung verstellbar angeordnet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen einfachen Objektivwechsel zu gewährleisten, ohne dabei durch Manipulatoren behindert zu sein.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die besonderen Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß beim Objektivwechsel das Objektiv senkrecht nach oben geführt und wegschwenkbar ist, so daß ggf. Bedienelemente in ihrer Stellung verbleiben können.

Das hat besondere Bedeutung bei Proben in wässriger Lösung, wobei das Objektiv teilweise in die Petrischale hineinragen kann und seitlich Mikromanipulatoren und Mikroelektroden vorgesehen sind.

Durch die Erfindung kann vorteilhaft eine Position bei zwei Objektiven realisiert werden, bei der beide Objektive aus der Arbeitsstellung herausgenommen sind. Weiterhin ist es vorteilhaft möglich, ohne Tischverstellung bei Fokussierung, Objektivwechsel und Probenwechsel auszukommen, was die erfindungsgemäße Wechseleinrichtung bei schweren, schwingungsstabilen Tischen, die auch vom Mikroskopstativ getrennt sein können, besonders attraktiv macht. Ein Vorteil der Erfindung ist auch, daß das Bedienelement Doppelfunktion besitzt: Verschiebebewegung zum Objektivwechsel und Drehbewegung zum Anheben/Absenken des Objektivs. Somit ist für beides nur ein Handgriff erforderlich.

Durch die spezielle Gestaltung des Griffs als Schwenkhebel und die Verstellmechanik der Wechseleinrichtung läßt sich das Objektiv vorsichtig in die wässrige Lösung bringen. So kann störende Flüssigkeitsbewegung auf niedrigstem Niveau gehalten werden. Außerdem zeigt die Orientierung des Schwenkhebels den Schaltzustand der Wechseleinrichtung an.

Vorteilhaft ist auch, daß durch eine Sperre im Mechanismus Verschiebung und Drehung des Bedienelements nicht gleichzeitig möglich sind. Dadurch erhält der Anwender die Sicherheit, sich nur in einem definierten, unkritischen Zustand zu befinden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert.

Die Bezugszeichen bedeuten hierbei folgende Zeichnungselemente:

Bezugszeichenliste

1. M Mikroskop
2. O Okulareinblick
3. K Bedienknopf Objektivwechsel
4. OH1, OH2 Objektivhalter
5. O1, O2 Objektive
6. TI Tisch
7. B Beleuchtung
8. FK Fokussierknopf
9. PS: Petrischale
10. T Ortsfester Träger
11. S Schlitten
12. SS Führungsstangen Schlitten
13. SZS Bedienstange
14. VF Vertikalführung
15. L1, L2, L3 Lagerstellen
16. RF Rastfeder
17. RP Rastpunkte
18. AL1, AL2 Auflagen
19. H Drehhebel
20. HN Hebelnase
21. NT Nut
22. NL Nutleiste
23. NLE Ende Nutleiste
24. MN Mitnehmer

In Fig. 1 ist beispielhaft ein Mikroskop M dargestellt, bestehend aus einem Stativ, einem Okulareinblick O, einem Probentisch TI mit Petrischale PS, der Beleuchtung B sowie einem Fokussierknopf FK zur Fokussierung der Objektive. Hier sind zwei über einen Bedienknopf auswechselbare Objektive O1, O2 dargestellt wobei O2 sich in der optischen Achse des Mikroskops befindet. Einzelheiten der Erfindung sind in den Darstellungen gemäß Fig. 2-4 dargestellt und werden nachstehend näher erläutert.

Fig. 2 zeigt eine Ansicht der Objektivwechseleinheit von unten gesehen.

Fig. 3 ist Seitenschnitt entlang der Linie B-B in Fig. 2.

Fig. 4a ist ein zu Fig. 3 vertikaler Seitenschnitt entlang der Linie A1-A1.

Fig. 4b ist ein zweiter Seitenschnitt entlang der Linie A2-A2.

Objektivhalter OH1, OH2 sind zur Aufnahme von hier nicht dargestellten Objektiven O1, O2 vorgesehen und zu diesem Zweck an Vertikalführungen VF vertikal verschiebbar.

Die Vertikalführungen sind Bestandteil eines auf mit dem ortsfesten Träger T verbundenen Schlittenstangen SS über Lager L1, L2, L3 gelagerten und horizontal verschieblichen Schlittens S.

An der Lagerstelle L3 ist weiterhin eine Rastfeder RF vorgesehen, die an entsprechenden Rastpunkten RP der einen Stange SS einrastet. Mit dem Schlitten S ist eine Stange SZS mit einem Bedienknopf K verbunden, die mit einem Hebel H verbunden ist, auf den noch näher eingegangen wird.

Die Stange SZS ist so am Schlitten S über Lager L4, L5 angelenkt, daß sie als Zugstange für den Schlitten wirkt, aber gleichzeitig zur Betätigung des Hebels H eine Drehbewegung ausführen kann.

Weiterhin in Fig. 2 dargestellt sind am Träger befestigte Auflagen AL1, AL2, auf deren Funktion ebenfalls noch eingegangen wird.

In Fig. 3 ist dargestellt, daß die Objektivhalterung OH1 sich in der optischen Achse des Mikroskops befindet, während die Objektivhalterung OH2 sich in einer Ablagestellung befindet.

Zu diesem Zweck befindet sie sich in einer oberen Position, indem die vertikal verschiebliche Objektivhalterung OH2 durch die Auflage AL2 am Absenken gehindert ist.

Die Halterung OH1 dagegen befindet sich in einer unteren Position und wird durch die ihr benachbarte Auflage nicht beeinflußt.

Das Anheben und Absenken der Objektivhalterungen OH1, 2 sowie die horizontale Verschiebung des Schlittens S soll nunmehr, insbesondere unter Hinzuziehung von Fig. 4a und b näher erläutert werden.

Der in Fig. 2 dargestellte Hebel H ist über die Stange SZS drehbar und kann durch den Bediener zwischen einer oberen und einer unteren Position gedreht werden. In Fig. 4a befindet er sich in einer unteren Position und steht über einen Mitnehmer MN im Eingriff mit einer Objektivhalterung.

Der Hebel weist eine klauenartige Form auf, wobei der obere Klauenteil kürzer als der untere ausgebildet ist.

Wie in Fig. 4a unschwer erkennbar, können über den Hebel H und den Mitnehmer MN die Objektivhalterung über ihre Vertikalführung VF geführt, vertikal angehoben werden.

Der Hebel H weist eine Nase HN auf, die bei abgesenkter Stellung in eine Nut NT am Träger T eingreift.

Bei Anheben von OH über Stange SZS und Hebel H wird die Nase HN aus der Nut herausgehoben, wodurch über die Stange SZS der Schlitten S horizontal auf seinen Führungen SS mit beiden Objektivhalterungen OH1, 2 verschieblich wird, wobei Hebel H in einer Nutleiste NL gleitet.

Gleichzeitig wird die eine Objektivhalterung OH1 dabei aus ihrer unteren Position herausgehoben und die jeweils andere, die sich in einer oberen Position auf einer Auflage AF2 befand, wird ebenfalls leicht angehoben und verschieblich. Jetzt kann eine Verschiebung des Schlittens S erfolgen dergestalt, daß die jeweils andere Objektivhalterung in Übereinstimmung mit der optischen Achse gebracht wird. Wird nun der Hebel H wieder durch Drehen von SZS gesenkt, bleibt die Objektivhalterung OH1 an der anderen Auflage AF1 in einer oberen Position liegen. Dies wird durch die bereits erwähnte Ausbildung der Hebelklaue des Hebels H erreicht, dessen oberer Teil kleiner als der untere Teil ausgebildet ist, so daß er nicht am jeweiligen Mitnehmer hängenbleibt.

Der andere Objektivhalter OH2 dagegen bleibt nicht an einer Auflage hängen und wird in eine Arbeitsstellung abgesenkt.

Diese Stellung ist reproduzierbar, weil H hinter dem Ende NLE der Nutleiste NL einrastet.

Wird der Hebel H wieder angehoben, nimmt er die untere Objektivhalterung OH2 über deren Mitnehmer MN mit und erreicht mit seinem unteren größere Klauenende die obere Objektivhalterung und hebt sie leicht von der Auflage an, so daß beide Objektivhalterungen frei in die jeweils andere Position verschiebbar sind. Bei Verwendung nur einer Objektivhalterung ist der oben beschriebene Aufbau sinngemäß anwendbar.

Der Hebel greift dann nur in den Mitnehmer einer Objektivhalterung ein und es ist für diese Objektivhalterung eine Auflage zur Halterung in einer oberen Position vorgesehen, um beispielsweise ungestört an der Probe in einem Probengefäß hantieren zu körnen.

Claims

1. Einrichtung zum Objektivwechsel in einem aufrechten Mikroskop,

- mit wenigstens zwei Objektiven und einer zugehörigen Fokussiereinrichtung, welche zumindest das in Wirkstellung befindliche Objektiv in Richtung der optischen Achse verschiebt
- und mit einem die Objektive in Objektivhalterungen aufnehmenden, gemeinsamen Schlitten, der zum Objektivwechsel senkrecht zur optischen Achse verschiebbar ist,

dadurch gekennzeichnet,

- dass zur Verschiebung des Schlittens ein einziges Bedienelement vorgesehen ist, mit dem zusätzlich auch das gewünschte Objektiv anhebbar oder absenkbar und in die Wirkstellung bringbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement als eine in Verschieberichtung des Schlittens ausgerichtete und um ihre Längsachse drehbare Schubstange ausgebildet ist, deren Längsverschiebung die Schlittenverschiebung und deren Drehung das Anheben oder Absenken des in der Wirkstellung befindlichen Objektivs gewährleistet.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement einen Hebel aufweist, der in an den Objektivhalterungen angebrachten Mitnehmern eingreift.