DE202011000688U1

DE202011000688U1 - Vorrichtung zur Aufnahme von Filtern für Mikroskope

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Publication number: DE202011000688U1
Application number: DE202011000688U
Authority: DE
Original assignee: Leica Microsystems CMS GmbH
Current assignee: Leica Microsystems CMS GmbH
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2011-06-09
Anticipated expiration: 2021-03-26
Also published as: US20140293409A1; US9348130B2; US20120243079A1; CN202948183U; US8786944B2; JP3176006U

Abstract

Vorrichtung zur Aufnahme von Filtern für Mikroskope, mit einem um eine Drehachse (16) drehbar gelagerten ersten Filterrad (18), einem ebenfalls um diese Drehachse (16) drehbar gelagerten, in Richtung der Drehachse (16) relativ zum ersten Filterrad (18) versetzten zweiten Filterrad (20), und mit einer Antriebseinheit (14) zum Drehen des ersten Filterrades (18) und zum Drehen des zweiten Filterrades (20) um die Drehachse (16), wobei das erste Filterrad (18) und das zweite Filterrad (20) jeweils eine Vielzahl von Aufnahmebereichen (24 bis 38, 58, 59) zur Aufnahme jeweils mindestens eines Filters (11) umfassen, und wobei das erste Filterrad (18) und das zweite Filterrad (20) jeweils einen Durchlassbereich (36, 59) zum ungefilterten Durchlassen von Licht umfassen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme von Filtern für Mikroskope, die ein um eine Drehachse drehbar gelagertes Filterrad umfasst, das eine Vielzahl von Aufnahmebereichen zur Aufnahme von Filtern hat.
Die Vorrichtung ist insbesondere in einem Mikroskop eingebaut. Je nach Anwendungszweck müssen, um ein gutes Detektionsergebnis zu erhalten, unterschiedliche Filter in dem Strahlengang des Mikroskops angeordnet sein. Hierzu sind Mikroskope bekannt, die ein Filterrad umfassen, das mehrere Aufnahmebereiche hat, in die jeweils ein Filter eingeklebt ist. Das Filterrad ist drehbar gelagert, wobei jeweils der für die jeweilige Anwendung vorgesehene Filter in den Strahlengang gedreht wird.
Problematisch an solchen Mikroskopen ist es, dass, wenn ein Filter benötigt wird, der nicht in dem Filterrad vorhanden ist, das gesamte Filterrad ausgetauscht werden muss. Dies ist jeweils mit einem hohen zeitlichen Aufwand verbunden. Ferner müssen somit eine Vielzahl von Filterrädern bereitgehalten werden, was wiederum mit hohen Kosten verbunden ist. Darüber hinaus weisen diese Filterräder nur eine relativ geringe Anzahl von Aufnahmebereichen auf, so dass das Filterrad verhältnismäßig häufig gewechselt werden muss.
Aus dem Dokument DE 197 02 754 B4 ist ein Filterwechsler bekannt, der ein Filterrad umfasst, das sechs Filteraufnahmen hat, in die jeweils ein Filter einklebbar ist. Ferner hat das Filterrad ein seitlich aus dem Filterrad ausschiebbares Element, in dem ein weiterer Filter eingeschraubt werden kann. Problematisch an diesem Filterwechsler ist, dass die Anzahl der aufnehmbaren Filter relativ gering ist, so dass häufig ein Filterwechsel notwendig ist. Da nur einer der Filter auswechselbar ist, kann das Filterrad nur im äußerst begrenzten Umfang an den Anwendungszweck angepasst werden. Werden beispielsweise für eine Anwendung abwechselnd zwei verschiedene Filter benötigt, die beide nicht zu den dauerhaft im Filterrad aufgenommenen Filtern gehören, so muss über die auswechselbare Position ständig zwischen diesen beiden Filtern gewechselt werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Aufnahme von Filtern für Mikroskope anzugeben, die ein möglichst breites Anwendungsspektrum ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des weiteren unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst die Vorrichtung zwei unabhängig voneinander um dieselbe Drehachse drehbare Filterräder, wobei die beiden Filterräder in axialer Richtung der Drehachse gesehen relativ zu einander versetzt sind. Ferner hat die Vorrichtung eine Antriebseinheit zum Drehen des ersten Filterrads und zum Drehen des zweiten Filterrads um die Drehachse. Beide Filterräder weisen jeweils eine Vielzahl von Aufnahmebereichen zur Aufnahme jeweils mindestens eines Filters und einen Durchlassbereich zum ungefilterten Durchlassen von Licht auf.
Um einen Filter, der in einem Aufnahmebereich des ersten Filterrads aufgenommen ist, für die Mikroskopie zu verwenden, wird das erste Filterrad derart gedreht, dass der Aufnahmebereich, in dem dieser Filter angeordnet ist, in dem Strahlengang des Mikroskops angeordnet ist. Das zweite Filterrad wird in diesem Fall derart gedreht, dass der Durchlassbereich des zweiten Filterrads in dem Strahlengang angeordnet ist, so dass lediglich der im ersten Filterrad angeordnete gewünschte Filter das Licht filtert und das zweite Filterrad das Licht nicht beeinträchtigt.
Umgekehrt wird, um einen im zweiten Filterrad angeordneten Filter zu verwenden, das zweite Filterrad derart gedreht, dass der Aufnahmebereich, in dem dieser Filter angeordnet ist, in den Strahlengang des Mikroskops gedreht ist. Entsprechend wird das erste Filterrad derart gedreht, dass sein Durchlassbereich in dem Strahlengang angeordnet ist.
Somit wird durch das Vorsehen der beiden unabhängig voneinander drehbaren Filterräder erreicht, dass bei gegebenem Durchmesser der Filterräder und gegebener Filtergröße eine höhere Anzahl von Filtern in der Vorrichtung aufnehmbar ist. Dadurch wird bei einer sehr kompakten Bauweise das Anwendungsspektrum erhöht. Insbesondere wird die Anzahl der notwendigen Austausche von Filterrädern reduziert.
Der Durchlassbereich des ersten Filterrads ist insbesondere durch einen nicht mit einem Filter bestückten Aufnahmebereich des ersten Filterrads und der Durchlassbereich des zweiten Filterrads ist insbesondere durch einen nicht bestücken Aufnahmebereich des zweiten Filterrads ausgebildet. Die Aufnahmebereiche der Filterräder weisen vorzugsweise jeweils eine Durchgangsbohrung mit einem ersten Durchmesser und eine das jeweilige Filterrad nicht vollständig durchdringende zweite Bohrung mit einem zweiten Durchmesser auf, wobei der zweite Durchmesser größer als der erste Durchmesser ist. Die in die Aufnahmebereiche einzusetzenden Filter haben insbesondere einen Durchmesser, der geringfügig kleiner ist als der zweite Durchmesser, so dass diese in der zweiten Bohrung aufgenommen und in diese eingeklebt werden können. Durch die Durchgangsbohrung kann das für die Mikroskopie verwendete Licht hindurchtreten, sofern der entsprechende Aufnahmebereich in den Strahlengang des Mikroskops gedreht ist.
In einem ersten Betriebszustand, in dem ein in dem ersten Filterrad angeordneter erster Filter für Mikroskopie verwendet werden soll, werden die Filterräder derart gedreht, dass ein erster Aufnahmebereich eines ersten Filterrads, in dem der erste Filter aufgenommen ist, und der Durchlassbereich des zweiten Filterrads ausgefluchtet sind. In einem zweiten Betriebszustand, in dem ein in einem zweiten Aufnahmebereich des zweiten Filterrads aufgenommener zweiter Filter für die Mikroskopie verwendet werden soll, sind die Filterräder derart gedreht, dass der zweite Aufnahmebereich und der Durchlassbereich des ersten Filterrads ausgefluchtet sind. Somit kann der jeweils gewünschte Filter auf einfache Weise für die Mikroskopie verwendet werden, ohne dass dabei das andere Filterrad störend wirkt.
Das erste oder das zweite Filterrad sind vorzugsweise jeweils über eine lös- und wiederherstellbare Verbindung an einer Welle gelagert, deren Längsachse mit der Drehachse zusammenfällt. Somit können die Filterräder auf einfache Weise ausgetauscht werden, sofern keine der in den Filterrädern aufgenommenen Filter für die Anwendung geeignet ist und ein anderes Filterrad verwendet werden muss. Die lös- und wiederherstellbare Verbindung ist insbesondere in Form einer Schraubverbindung ausgebildet, so dass das die Filterräder auf einfache Weise ausgetauscht werden können.
Die Antriebseinheit hat insbesondere mindestens einen Schrittmotor zum Drehen des ersten Filterrads und/oder zum Drehen des zweiten Filterrads. Alternativ können auch zwei Schrittmotoren vorgesehen sein, wobei jeweils einer der Schrittmotoren zum Drehen eines der Filterräder vorgesehen ist. Durch das motorische Drehen der Filterräder wird, verglichen mit dem manuellen Drehen der Filterräder, eine genauere Drehung der Filterräder erreicht, so dass die Handhabung der Vorrichtung vereinfacht wird.
Zusätzlich oder alternativ kann die Antriebseinheit auch ein manuell betätigbares Betätigungselement zum Drehen des ersten Filterrads und/oder zum Drehen des zweiten Filterrads umfassen. Insbesondere hat die Antriebseinheit zwei manuell betätigbare Betätigungselemente, wobei ein Betätigungselement zum Drehen des ersten Filterrads und das andere Betätigungselement zum Drehen des zweiten Filterrads verwendet werden.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung haben das erste Filterrad und/oder das zweite Filterrad jeweils einen um die Drehachse drehbaren Grundkörper und mindestens ein mit dem Grundkörper über eine lös- und wiederherstellbare Verbindung verbindbares Segment. Das Segment umfasst mindestens zwei der Aufnahmebereiche des jeweiligen Filterrads. Hierdurch wird erreicht, dass zum Wechseln eines Filters nicht das gesamte Filterrad ausgetauscht, sondern nur das Segment gewechselt werden muss. Das Vorsehen zweier Aufnahmebereiche hat den Vorteil, dass mehrere Filter in einem Arbeitsgang gewechselt werden können, und nicht für das Wechseln jedes Filters ein separater Arbeitsgang notwendig ist. Insbesondere können über das Segment zwei Filter, die erfahrungsgemäß häufig zusammen verwendet werden, zusammen ausgetauscht werden.
Es ist vorteilhaft, wenn das Segment mindestens drei Aufnahmebereiche zur Aufnahme jeweils mindestens eines Filters umfasst, so dass durch das Wechseln eines Segments eine höhere Anzahl von Filtern ausgetauscht werden kann.
Die lös- und wiederherstellbare Verbindung zwischen dem Grundkörper und dem Segment ist insbesondere in Form einer Schraubverbindung ausgebildet, wobei der Grundkörper vorzugsweise zwei Bohrungen mit jeweils einem Innengewinde und das Segment zwei Durchgangsbohrungen umfasst, so dass das Segment somit über zwei Schrauben sicher an dem Grundkörper angeschraubt werden kann. Die Schraubverbindung hat den Vorteil, dass sie nahezu beliebig oft gelöst und wieder hergestellt werden kann.
Das Segment ist insbesondere ringsegmentförmig ausgebildet. Der äußere Durchmesser des Segments entspricht vorzugsweise dem Außendurchmesser des Filterrads.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Segment eine Montagebohrung mit einem Innengewinde umfasst. Zur Montage des Segments an den Grundkörper wird in diese Montagebohrung ein Stift oder eine Schraube eingeschraubt, über die das Segment auf einfache Weise manuell gehalten werden kann, während es über die lös- und wiederherstellbare Verbindung an den Grundkörper befestigt wird. Nachdem die lös- und wiederherstellbare Verbindung ausgebildet ist, wird der in die Montagebohrung eingeschraubte Stift bzw. die Schraube wieder entfernt. Somit wird eine besonders komfortable und sichere Handhabung des Segments während der Montage erreicht.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfassen das erste und/oder das zweite Filterrad jeweils mindestens zwei über jeweils eine lös- und wiederherstellbare Verbindung mit dem Grundkörper verbindbare Segmente, wobei die Segmente jeweils mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei, der Aufnahmebereiche des jeweiligen Filterrads umfassen. Durch das Vorsehen zweier solcher Segmente wird erreicht, dass die Zusammenstellung der Filter des Filterrads noch einfacher und besser an die jeweilige Anwendung angepasst werden kann, so dass die Anzahl der notwendigen Wechsel von Filterrädern und/oder Segmenten weiter reduziert werden kann.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn alle Aufnahmebereiche des ersten Filterrads und/oder alle Aufnahmebereiche des zweiten Filterrads in den Segmenten des jeweiligen Filterrads angeordnet sind, so dass alle Aufnahmebereiche, und somit auch die in Ihnen aufgenommenen Filter, durch Wechseln der entsprechenden Segmente einfach ausgetauscht werden können.
Hierzu umfasst das erste bzw. das zweite Filterrad insbesondere eine Vielzahl über jeweils eine lös- und wiederherstellbare Verbindung mit dem Grundkörper verbindende ringsegmentförmige Segmente, wobei die Segmente zusammen einen geschlossenen Ring bilden. Insbesondere sind fünf Segmente vorgesehen, die jeweils einen Winkel von 72° des durch sie gebildeten Ringes umfassen. In jedem der Segmente sind zwei oder drei Aufnahmebereiche angeordnet, so dass eine hohe Anzahl von Filtern in dem Filterrad aufgenommen werden kann.
Ferner hat die Vorrichtung vorzugsweise mindestens einen Sensor, mit dessen Hilfe der Drehwinkel des ersten Filterrads und/oder des zweiten Filterrads detektiert werden kann. Auf diese Weise kann der Drehwinkel der einzelnen Filterräder auf einfache Weise ermittelt und bei der Ansteuerung der Filterräder berücksichtigt werden, so dass sichergestellt ist, dass die Filterräder in der für die jeweilige Anwendung notwendigen Position gedreht sind. Die Sensoreinheit umfasst insbesondere mindestens eine Lichtschranke, wobei an den Filterrädern radial abstehende Fahnen angeordnet sind, die den Lichtstrahl der Lichtschranke unterbrechen.
Des Weiteren kann die Vorrichtung mindestens ein weiteres, drittes Filterrad umfassen, das ebenfalls um die Drehachse unabhängig von den anderen beiden Filterrädern drehbar ist. Das dritte Filterrad weist eine Vielzahl von Aufnahmebereichen zur Aufnahme jeweils mindestens eines Filters und einen Durchlassbereich zum ungefilterten Durchlassen von Licht auf. Das dritte Filterrad kann mit den zuvor für das erste Filterrad und/oder das zweite Filterrad beschriebenen Merkmalen weitergebildet werden.
Ein weiterer Aspekt betrifft ein Mikroskop, das eine Vorrichtung zur Aufnahme von Filtern der zuvor beschriebenen Art umfasst. Die Vorrichtung ist insbesondere innerhalb eines Gehäuses des Mikroskops angeordnet, wobei das Gehäuse mindestens einen Deckel umfasst, der zum Austausch der Filterräder und/oder der Segmente geöffnet werden kann. In einem ersten Betriebszustand sind die Filterräder derart gedreht, dass ein in einem ersten Aufnahmebereich des ersten Filterrads aufgenommener erster Filter und der Durchlassbereich des zweiten Filterrads im Strahlengang des Mikroskops angeordnet sind. In einem zweiten Betriebszustand dahingegen sind die Filterräder derart gedreht, dass ein in einem zweiten Aufnahmebereich des zweiten Filterrads aufgenommener zweiter Filter und der Durchlassbereich des ersten Filterrads im Strahlengang des Mikroskops angeordnet sind. Somit können auf einfache Weise alle in den Filterrädern aufgenommene Filter für die Mikroskopie verwendet werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme von Filtern mit Mikroskopen, die ein um eine Drehachse drehbar gelagertes Filterrad und eine Antriebseinheit zum Drehen des Filterrads um die Drehachse umfasst. Das Filterrad wiederum hat einen um die Drehachse drehbar gelagerten Grundkörper und mindestens ein mit dem Grundkörper über eine lös- und wiederherstellbare Verbindung verbindbares Segment. Das Segment umfasst mindestens zwei Aufnahmebereiche zur Aufnahme mindestens eines Filters.
Durch das über die lös- und wiederherstellbare Verbindung mit einem Grundkörper verbindbare Segment wird erreicht, dass nicht das gesamte Filterrad ausgetauscht werden muss, sondern zum Wechsel eines Filters nur ein Segment getauscht werden muss. Durch das Vorsehen zweier Aufnahmebereiche im Segment wird erreicht, dass mehrere Filter zusammen getauscht werden können, so dass die Anzahl der notwendigen Arbeitsgänge zum Tauschen der Filter reduziert wird.
Das Filterrad kann analog zu dem segmentierten ersten bzw. zweiten Filterrad der Vorrichtung nach dem ersten Aspekt der Erfindung weitergebildet werden. Ebenso werden durch die zuvor im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt beschriebenen Merkmale des Filterrads, insbesondere der Segmente, die zuvor genannten Vorteile auch bei der zweiten Ausführungsform erreicht. Die zweite Ausführungsform bietet gegenüber der ersten Ausführungsform den Vorteil, dass sie schlanker aufgebaut ist, da nur ein Filterrad vorgesehen ist.
Das Filterrad umfasst insbesondere eine Vielzahl über jeweils eine lös- und wiederherstellbare Verbindung, vorzugsweise eine Schraubverbindung, mit dem Grundkörper verbindbare ringsegmentförmige Segmente, die jeweils zwei oder drei Aufnahmebereiche zur Aufnahme jeweils eines Filters aufweisen. Insbesondere bilden die Segmente zusammen einen geschlossenen Ring, so dass alle Aufnahmebereiche des Filters in den Segmenten angeordnet sind und alle Aufnahmebereiche mit den in ihnen aufgenommenen Filtern ausgetauscht werden können.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann der Grundkörper selbst auch mindestens einen Aufnahmebereich zur Aufnahme mindestens eines Filters umfassen. In diesem Fall sind nur ein Teil der Aufnahmebereiche des Filterrads, nämlich derjenige Teil, der in den Segmenten des Filterrads angeordnet ist, austauschbar.
Ein weiterer Aspekt betrifft ein Mikroskop, das eine Vorrichtung zur Aufnahme von Filtern gemäß der zuletzt beschriebenen Ausführungsform umfasst. In einem ersten Betriebszustand ist das Filterrad derart gedreht, dass ein in einem ersten Aufnahmebereich des Filterrads aufgenommener erster Filter in dem Strahlengang des Mikroskops angeordnet ist und in einem zweiten Betriebszustand derart, dass ein in einem zweiten Aufnahmebereich des Filterrads aufgenommener zweiter Filter in dem Strahlengang angeordnet ist. Somit kann durch Drehen des Filterrads auf einfache Weise der benötigte Filter in dem Strahlengang positioniert werden.
Ein weiterer Aspekt betrifft ein Segment zur Aufnahme von Filtern, das zwei Aufnahmebereiche zur Aufnahme jeweils mindestens eines Filters und einen Verbindungsbereich, über den das Segment mit einem Grundkörper eines Filterrades über eine lös- und wiederherstellbare Verbindung verbindbar ist, umfasst. Das Segment kann mit den in Zusammenhang mit den Segmenten der zuvor beschriebenen Vorrichtung aufgeführten Merkmalen weitergebildet werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, die die Erfindung in Zusammenhang mit den beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische, perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zur Aufnahme von Filtern;
2 eine weitere schematische, perspektivische Darstellung der Vorrichtung nach 1;
3 eine schematische, perspektivische Darstellung eines Filterradpaares der Vorrichtung nach den 1 und 2;
4 eine schematische, perspektivische Darstellung eines ersten Filterrads des Filterradpaares nach 3;
5 eine schematische, perspektivische Darstellung eines zweiten Filterrads des Filterradpaares nach 3;
6 eine schematische, perspektivische Darstellung eines Grundkörpers des zweiten Filterrads nach 5;
7 eine schematische, perspektivische Darstellung eines ersten Segments des zweiten Filterrads nach 5;
8 eine schematische, perspektivische Darstellung eines zweiten Segments des zweiten Filterrads nach 5; und
9 eine schematische, perspektivische Darstellung eines dritten Segments des zweiten Filterrads nach 5.
In 1 ist eine schematische, perspektivische Darstellung einer Vorrichtung 10 zur Aufnahme von Filtern 11 gezeigt. Die Vorrichtung 10 wird insbesondere in Mikroskopen eingesetzt, um jeweils den für die jeweilige Anwendung notwendigen Filter 11 in dem Strahlengang des Mikroskops zu positionieren.
2 zeigt eine weitere schematische, perspektivische Darstellung der Vorrichtung 10, wobei in 2 zur besseren Übersichtlichkeit ein Gehäuse 12 einer Antriebseinheit 14 ausgeblendet ist.
Die Vorrichtung 10 umfasst ein mit Hilfe der Antriebseinheit 12 um eine Drehachse 16 drehbares erstes Filterrad 18 und ein mit Hilfe der Antriebseinheit 14 ebenfalls um diese Drehachse 16 drehbares zweites Filterrad 20. Die beiden Filterräder 18, 20 sind hierbei unabhängig voneinander um die Drehachse 16 drehbar, d. h. dass sich, wenn eines der Filterräder 18, 20 gedreht wird, das andere Filterrad 18, 20 nicht automatisch mitdreht.
Die beiden Filterräder 18, 20 bilden zusammen ein sogenanntes Filterradpaar 22, das in 3 isoliert dargestellt ist.
4 zeigt eine schematische, perspektivische Darstellung des ersten Filterrads 18. Das erste Filterrad 18 hat sieben Aufnahmebereiche 24 bis 38, in denen jeweils ein Filter 11 aufnehmbar ist. Der Aufnahmebereich 38 ist größer ausgebildet als die anderen Aufnahmebereiche 24 bis 36 und für die Aufnahme eines Polarisationsfilters vorgesehen. Die sechs Aufnahmebereiche 24 bis 36 sind identisch ausgebildet und weisen jeweils zwei Bohrungen auf, wobei die kleinere Bohrung eine Durchgangsbohrung ist, durch die eine Öffnung 40 zum Durchtritt des Lichtes gebildet ist. Ferner wird durch die beiden Bohrungen ein Auflagebereich 42 gebildet, auf dem die, in 4 nicht dargestellten Filter 11 aufliegen, wenn sie in dem jeweiligen Aufnahmebereich 24 bis 36 aufgenommen sind. Insbesondere werden die Filter 11 in die jeweiligen Aufnahmebereiche 24 bis 38 eingeklebt.
Bei der Bestückung des ersten Filterrads 18 werden höchstens in fünf der sechs Aufnahmebereiche 24 bis 36 Filter 11 eingesetzt, so dass mindestens einer der Aufnahmebereiche 24 bis 36 frei bleibt. Dieser nicht bestückte freie Aufnahmebereich 24 bis 36 dient als Durchlassbereich, durch den das Licht ungefiltert hindurch treten kann. Bei einer alternativen Ausführungsform kann dieser Durchlassbereich auch anders ausgebildet sein als diejenigen Aufnahmebereiche 24 bis 36, in denen tatsächlich Filter 11 aufgenommen werden. Insbesondere hat der Durchlassbereich einen Durchmesser, der geringer ist als der Durchmesser der Filter 11. Hierdurch wird sichergestellt, dass nicht versehentlich alle Aufnahmebereiche 24 bis 36 mit Filtern 11 bestückt werden.
In 5 ist eine schematische, perspektivische Darstellung des zweiten Filterrads 20 gezeigt. Das zweite Filterrad 20 umfasst einen über die Antriebseinheit 14 um die Drehachse 16 drehbaren Grundkörper 44 und fünf über jeweils eine lös- und wiederherstellbare Verbindung mit diesem Grundkörper 44 verbindbare Segmente 46 bis 54. Die Segmente 46 bis 50 und 54 weisen jeweils drei Aufnahmebereiche 58, 59 und das Segment 52 zwei Aufnahmebereiche 58, 59 zur Aufnahme jeweils mindestens eines Filters 11 auf. Die Aufnahmebereiche 58, 59 der Segmente 46 bis 54 sind insbesondere identisch zu den Aufnahmebereichen 24 bis 36 des ersten Filterrads 18 ausgebildet. Die Mittelpunkte der Aufnahmebereiche 24 bis 36 haben jeweils den gleichen Abstand zu der Drehachse 16 wie die Mittelpunkte der Aufnahmebereiche 58, 59 der Segmente 46 bis 54.
In 6 ist eine schematische, perspektivische Darstellung des Grundkörpers 44 gezeigt. Die 7 bis 9 zeigen jeweils eine schematische, perspektivische Darstellung eines der Segmente 46 bis 54 des zweiten Filterrads 20.
Der Grundkörper 44 weist zehn Auflagebereiche 60 und ebenfalls zehn Bohrungen 62 auf, wobei jeweils zwei dieser Auflagebereiche 60 und zwei der Bohrungen 62 zur Befestigung eines der Segmente 46 bis 54 dienen. Die Segmente wiederum weisen jeweils zwei Bohrungen 64, 66 auf, wobei zur Befestigung der Segmente über die lös- und wiederherstellbare Verbindung das Segment 46 bis 54 mit den die Bohrungen 64, 66 umgebenden Teilbereichen auf den Auflagebereichen 60 aufliegt und jeweils eine Schraube 68, 70 durch die Bohrung 64, 66 hindurch in ein Innengewinde der Bohrungen 60 des Grundkörpers 44 eingreift. Somit wird eine sichere und trotzdem lös- und wiederherstellbare Schraubverbindung zwischen den Segmenten 46 bis 54 unter dem Grundkörper 44 erreicht. Durch das Befestigen über zwei Schrauben 68, 70 pro Segment 46 bis 54 wird insbesondere erreicht, dass eine genaue Positionierung der Segmente 46 bis 54 relativ zum Grundkörper 44 gewährleistet ist.
Ferner wird durch diese Schraubverbindung erreicht, das die Segmente 46 bis 54 auf einfache Weise ausgetauscht werden können, so dass für den Wechsel eines Filters 11 nicht das gesamte Filterrad 20, sondern nur das Segmente 46 bis 54, in dem der entsprechende Filter 11 angeordnet ist, getauscht werden muss. Insbesondere kann somit die Konfiguration des zweiten Filterrads 20 auf einfache Weise an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden.
Das in 9 gezeigte Segment 50 weist eine seitliche Montagebohrung 72 mit einem Innengewinde auf, in das bei der Montage des Segments 50 an dem Grundkörper 44 ein Stift oder eine Schraube eingeschraubt werden kann, über den bzw. die das Segment 50 auf einfache Weise gehalten werden kann. Nach dem Anschrauben des Segments 50 an dem Grundkörper 44 wird die Schraube bzw. der Stift wieder aus der Montagebohrung 72 entfernt.
Wie bereits für das erste Filterrad 18 beschrieben, bleibt auch bei dem zweiten Filterrad 20 mindestens ein Aufnahmebereich 59 unbestückt, d. h. dass in ihm kein Filter 11 angeordnet wird.
Wie bereits zuvor beschrieben, sind die beiden Filterräder 18, 20 unabhängig voneinander über die Antriebseinheit 14 um die Drehachse 16 drehbar. Soll ein in dem ersten Filterrad 18 angeordneter Filter 11 für die Mikroskopie verwendet werden, so wird das erste Filterrad 18 derart gedreht, dass dieser Filter 11 in dem Strahlengang des Mikroskops angeordnet ist. Das zweite Filterrad 20 wird derart gedreht, dass derjenige Aufnahmebereich 59, der unbestückt ist und somit als Durchlassbereich dient, ebenfalls im Strahlengang des Mikroskops angeordnet ist, so dass das Licht nur durch den im ersten Filterrad 18 angeordneten Filter 18 gefiltert wird.
Entsprechend wird, um das Licht mit einem in dem zweiten Filterrad 20 angeordneten Filter 11 zu filtern, dieser Filter 11 in den Strahlengang gedreht, wobei das erste Filterrad 18 derart gedreht wird, dass der nicht bestückte, als Durchlassbereich dienende Aufnahmebereich 24 bis 36 in dem Strahlengang angeordnet ist.
Somit wird insgesamt ein sehr kompakter Aufbau der Vorrichtung 10 erreicht, die trotzdem eine große Anzahl an Filtern 11 aufnehmen kann. Durch das Austauschen der einzelnen Segmente des zweiten Filterrads 20 wird ferner erreicht, dass die Vorrichtung 10 auf einfache Weise an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden kann.
Das erste Filterrad 18 und der Grundkörper 44 des zweiten Filterrads 20 sind insbesondere ebenfalls über ein lös- und wiederherstellbare Verbindung gelagert, so dass die Filterräder 18, 20 ebenfalls auf einfache Weise ausgetauscht werden können. Das zweite Filterrad 20 wird zum Austauschen eines oder mehrerer Segmente 46 bis 54 insbesondere aus dem Mikroskop entnommen.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann auch lediglich das zweite Filterrad 20 entnehmbar sein, wohingegen das erste Filterrad 18 dauerhaft in dem Mikroskop verbleibt.
Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung können auch beide Filterräder 18, 20, wie für das zweite Filterrad 20 beschrieben, segmentiert ausgebildet sein, d. h. beide Filterräder 18, 20 können jeweils einen Grundkörper 44 und mehrere mit diesem Grundkörper 44 verbindbare Segmente 46 bis 54 umfassen. Ebenso ist es alternativ möglich, dass beide Filterräder entsprechend des ersten Filterrads 18 einteilig, d. h. ohne austauschbare Segmente 46 bis 54, ausgebildet sind.
Ferner ist es alternativ möglich, dass das zweite Filterrad 20 auch mehr oder weniger als fünf Segmente 46 bis 54, beispielsweise vier oder sechs Segmente 46, 54, umfasst. Ebenso können die Segmente 46 bis 54 auch mehr als drei Aufnahmebereiche 58, 59, beispielsweise vier Aufnahmebereiche 58, 59, umfassen. Ferner ist es möglich, dass der Grundkörper 44 selbst Aufnahmebereiche zur Aufnahme von Filtern 11 umfasst und nur ein Teil der Aufnahmebereiche 58, 59 des zweiten Filterrads 20 in den Segmenten 46 bis 54 angeordnet und somit auf einfache Weise austauschbar ist.
Sowohl das erste Filterrad 18 als auch das zweite Filterrad 20 weisen jeweils eine in radiale Richtung von den Filterrädern 18, 20 abstehende Fahne 90, 92 auf, über die mit Hilfe von Lichtschranken auf einfache Weise die jeweilige Drehposition der Filterräder 18, 20 ermittelt werden kann.
Bei einer alternativen Ausführungsform kann die Vorrichtung 10 anstelle eines Filterradpaares 22 auch nur das zweite Filterrad 20 umfassen. Somit wird zwar die Anzahl der Aufnahmebereiche 58 reduziert, aber ein noch schlankerer Aufbau der Vorrichtung 10 erreicht.
Bezugszeichenliste

10: Vorrichtung
11: Filter
12: Gehäuse
14: Antriebseinheit
16: Drehachse
18, 20: Filterrad
22: Filterradpaar
24 bis 38, 58, 59: Aufnahmebereich
40: Öffnung
42: Auflagebereich
44: Grundkörper
46 bis 54: Segment
60: Auflagebereich
62: Bohrung
64, 66: Bohrung
68, 70: Schraube
72: Montagebohrung
90, 92: Fahne

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19702754 B4 [0004]

Claims

Vorrichtung zur Aufnahme von Filtern für Mikroskope, mit einem um eine Drehachse (16) drehbar gelagerten ersten Filterrad (18), einem ebenfalls um diese Drehachse (16) drehbar gelagerten, in Richtung der Drehachse (16) relativ zum ersten Filterrad (18) versetzten zweiten Filterrad (20), und mit einer Antriebseinheit (14) zum Drehen des ersten Filterrades (18) und zum Drehen des zweiten Filterrades (20) um die Drehachse (16), wobei das erste Filterrad (18) und das zweite Filterrad (20) jeweils eine Vielzahl von Aufnahmebereichen (24 bis 38, 58, 59) zur Aufnahme jeweils mindestens eines Filters (11) umfassen, und wobei das erste Filterrad (18) und das zweite Filterrad (20) jeweils einen Durchlassbereich (36, 59) zum ungefilterten Durchlassen von Licht umfassen.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlassbereich (36) des ersten Filterrades (18) durch einen nicht mit einem Filter (11) bestückten Aufnahmebereich des ersten Filterrades (18) und/oder der Durchlassbereich (59) des zweiten Filterrades (20) durch einen nicht mit einem Filter (11) bestückten Aufnahmebereich des zweiten Filterrades (20) ausgebildet ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Betriebszustand das erste Filterrad (18) und das zweite Filterrad (20) derart gedreht sind, dass ein erster Aufnahmebereich (24 bis 34, 38) des ersten Filterrades (18) und der Durchlassbereich (59) des zweiten Filterrades (20) ausgefluchtet sind, und dass in einem zweiten Betriebszustand das erste Filterrad (18) und das zweite Filterrad (20) derart gedreht sind, dass ein zweiter Aufnahmebereich (58) des zweiten Filterrades (20) und der Durchlassbereich (36) des ersten Filterrades (18) ausgefluchtet sind.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Filterrad (18) und/oder das zweite Filterrad (20) jeweils über eine lös- und wiederherstellbare Verbindung, insbesondere eine Schraubverbindung, an einer Welle, deren Längsachse mit der Drehachse (16) zusammenfällt, gelagert sind.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (14) mindestens einen Schrittmotor zum Drehen des ersten Filterrades (18) und/oder zum Drehen des zweiten Filterrades (20) umfasst.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (14) ein manuell betätigbares Betätigungselement zum Drehen des ersten Filterrades (18) und/oder zum Drehen des zweiten Filterrades (20) umfasst.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das ersten Filterrad (18) und/oder das zweite Filterrad (20) jeweils einen um die Drehachse (16) drehbaren Grundkörper (44) und mindestens ein mit dem Grundkörper (44) über eine lös- und wiederherstellbare Verbindung verbindbares Segment (46 bis 54) hat, und dass das Segment (46 bis 54) mindestens zwei der Aufnahmebereiche (58, 59) des jeweiligen Filterrades (20) umfasst.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Segment (46 bis 54) mindestens drei Aufnahmebereiche (58, 59) zur Aufnahme jeweils mindestens eines Filters (11) umfasst.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die lös- und wiederherstellbare Verbindung in Form einer Schraubverbindung (62 bis 70) ausgebildet ist.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Segment (46 bis 54) ringsegmentförmig ist.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Segment (46 bis 54) eine Montagebohrung (72) mit einem Innengewinde umfasst, in die zur Montage des Segments (46 bis 54) an dem Grundkörper (44) eine Montaghilfe einschraubbar ist.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Filterrad (18) und/oder das zweite Filterrad (20) jeweils mindestens zwei über jeweils eine lös- und wiederherstellbare Verbindung mit dem Grundkörper (44) verbindbare Segmente (46 bis 54) umfasst, wobei die Segmente (46 bis 54) jeweils mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei, der Aufnahmebereiche (58, 59) des jeweiligen Filterrades (18, 20) umfassen.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass alle Aufnahmebereiche (58, 59) des ersten Filterrades (18, 20) und/oder alle Aufnahmebereiche (58, 59) des zweiten Filterrades in den Segmenten (46 bis 50) des jeweiligen Filterrades (18, 20) angeordnet sind.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Filterrad (18) und/oder das zweite Filterrad (20) jeweils eine Vielzahl über jeweils eine lös- und wiederherstellbare Verbindung mit dem Grundkörper (44) verbindbare, ringsegmentförmige Segmente (46 bis 54) umfasst, und dass die Segmente (46 bis 54) zusammen einen geschlossenen Ring bilden.
Mikroskop, mit einer Vorrichtung (10) zur Aufnahme von Filtern nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei in einem ersten Betriebszustand das erste Filterrad (18) und das zweite Filterrad (20) derart gedreht sind, dass ein in einem ersten Aufnahmebereich (24 bis 34, 38) des ersten Filterrades (18) aufgenommener erster Filter (11) und der Durchlassbereich (59) des zweiten Filterrades (20) in dem Strahlengang des Mikroskops angeordnet sind, und wobei in einem zweiten Betriebszustand das erste Filterrad (18) und das zweite Filterrad (20) derart gedreht sind, dass ein in einem zweiten Aufnahmebereich (58) des zweiten Filterrades (20) aufgenommener zweiter Filter (11) und der Durchlassbereich (36) des ersten Filterrades (18) in dem Strahlengang des Mikroskops angeordnet sind.
Vorrichtung zur Aufnahme von Filtern für Mikroskope, mit einem um eine Drehachse (16) drehbar gelagerten Filterrad (20), und mit einer Antriebseinheit (14) zum Drehen des Filterrades (20) um die Drehachse (16), wobei das Filterrad (20) einen um die Drehachse (16) drehbaren Grundkörper (44) und mindestens ein mit dem Grundkörper (44) über eine lös- und wiederherstellbare Verbindung verbindbares Segment (46 bis 54) hat, und wobei das Segment (46 bis 54) mindestens zwei Aufnahmebereiche (58, 59) zur Aufnahme jeweils mindestens eines Filters (11) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Segment (46 bis 54) mindestens drei Aufnahmebereiche (58, 59) zur Aufnahme jeweils mindestens eines Filters (11) umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die lös- und wiederherstellbare Verbindung in Form einer Schraubverbindung (62 bis 70) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Segment (46 bis 54) ringsegmentförmig ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Segment (46 bis 54) eine Montagebohrung (72) mit einem Innengewinde umfasst, in die zur Montage des Segments (46 bis 54) an dem Grundkörper (44) eine Montaghilfe einschraubbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterrad (20) mindestens zwei über jeweils eine lös- und wiederherstellbare Verbindung mit dem Grundkörper (44) verbindbare Segmente (46 bis 54) umfasst, wobei die Segmente (46 bis 54) jeweils mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei, Aufnahmebereiche (58, 59) zur Aufnahme jeweils mindestens eines Filters (11) umfassen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterrad (20) ein Vielzahl über jeweils eine lös- und wiederherstellbare Verbindung mit dem Grundkörper (44) verbindbare, ringsegmentförmige Segmente (46 bis 54) umfasst, und dass die Segmente (46 bis 54) zusammen eine geschlossenen Ring bilden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass alle Aufnahmebereiche (58, 59) des Filterrades (20) in den Segmenten (46 bis 54) des Filterrades (20) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (44) mindestens einen Aufnahmebereich zur Aufnahme mindestens eines Filters (11) umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (44) über eine lös- und wiederherstellbare Verbindung, insbesondere eine Schraubverbindung, an einer Welle, deren Längsachse mit der Drehachse (16) zusammenfällt, gelagert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (14) mindestens einen Schrittmotor zum Drehen des Filterrades (20) umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (14) ein manuell betätigbares Betätigungselement zum Drehen des Filterrades (20) umfasst.
Mikroskop, mit einer Vorrichtung zur Aufnahme von Filtern nach einem der Ansprüche 16 bis 27, wobei in einem ersten Betriebszustand das Filterrad (20) derart gedreht ist, dass ein in einem ersten Aufnahmebereich (58, 59) des Filterrades (20) aufgenommener erster Filter (11) in dem Strahlengang des Mikroskops angeordnet ist, und wobei in einem zweiten Betriebszustand das Filterrad (20) derart gedreht ist, dass ein in einem zweiten Aufnahmebereich (58, 59) des. Filterrades (20) aufgenommener zweiter Filter (11) in dem Strahlengang des Mikroskops angeordnet ist.
Segment für Filterräder zum Einsatz in einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14 oder 16 bis 27 oder in einem Mikrotom nach Anspruch 15 oder 28, mit mindestens zwei Aufnahmebereichen (58, 59) zur Aufnahme jeweils mindestens eines Filters (11), und mit mindestens einem Verbindungsbereich zum Herstellen einer lös- und wiederherstellbaren Verbindung mit einem um eine Drehachse (16) drehbaren Grundkörper (44) des Filterrades (20).
Segment (46 bis 54) nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Segment (46 bis 54) mindestens drei Aufnahmebereiche (58, 59) zur Aufnahme jeweils mindestens eines Filters (11) umfasst.
Segment (46 bis 54) nach einem der Ansprüche 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verbindungsbereich mindestens eine Bohrung (64, 66) vorgesehen ist, über die das Segment (46, 54) mit Hilfe einer Schraube (68, 70) an den Grundkörper (44) anschraubbar ist.
Segment (46 bis 54) nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (64, 66) eine erste Bohrung (64, 66) ist, und dass in dem Verbindungsbereich mindestens eine zweite Bohrung (64, 66) vorgesehen ist, über die das Segment (46, 54) mit Hilfe einer Schraube an den Grundkörper (44) anschraubbar ist.
Segment (46 bis 54) nach einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass das Segment (46 bis 54) ringsegmentförmig ist.
Segment (46 bis 54) nach einem der Ansprüche 29 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass das Segment (46 bis 54) eine Montagebohrung (72) mit einem Innengewinde umfasst, in die zur Montage des Segments (46 bis 54) an dem Grundkörper (44) eine Montaghilfe einschraubbar ist.
Segment (46 bis 54) nach einem der Ansprüche 29 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass das Segment (46 bis 54) eine abstehende Fahne (90) zum Unterbrechen eines Lichtstrahls einer Lichtschranke umfasst.