DE2846655C2

DE2846655C2 - Automatische Schalteinrichtung für ein Beleuchtungssystem eines Mikroskops

Info

Publication number: DE2846655C2
Application number: DE2846655A
Authority: DE
Inventors: Kan Hachiouji Tokyo Yonekubo
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1977-10-29
Filing date: 1978-10-26
Publication date: 1982-11-04
Also published as: DE2846655A1; US4241251A; JPS5463768A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine automatische Schalteinrichtung für ein Beleuchtungssystem eines Mikroskops, das mehrere auf einem Revolver angeordnete Objektive unterschiedlicher Vergrößerung aufweist, mit die Vergrößerung der Objektive anzeigenden Signalgabeelementen, einer die Signale der Signalgabeelemente empfangenden Detektoreinrichtung, einem die Beleuchtungsanordnung umschaltenden Stellglied und einer das Stellglied entsprechend dem Ausgangssignal der Detektoreinrichtung steuernden Steuereinrichtung.

Beim Umschalten der Objektive und damit der Vergrößerung eines Mikroskops ist es in der RegeL notwendig, auch das Beleuchtungssystem entsprechend umzuschalten, um die Beleuchtungsbedingungen dem für die Mikroskopie gerade verwendeten Objektiv anzupassen. Zu diesem Zweck ist das Beleuchtungssystem für Mikroskopie gewöhnlich mit mehreren verschiedenen Kondensorlinsen versehen, die in Verbindung mit den Objektiven umgeschaltet werden, ίο Außerdem weist das Beleuchtungssystem eine auswechselbar angeordnete Hilfslinse auf, welche zur Optimierung der Beleuchtungsbedingungen für das bei der Mikroskopie gerade verwendete Objektiv in die optische Bahn des Beleuchtungssystems eingeführt oder aus dieser entfernt wird.

Aus der DE-AS 2219 521 ist eine automatische Schalteinrichtung der eingangs genannten Art bekannt, die das Mikroskop- Beleuchtungssystem in Verbindung mit dem Umschalten der Objektive jeweils auf optimale Beleuchtungsbedingungen umschalten soll. Signalgaibeelemente, die entweder als mechanisch abtastbare Erhebungen oder Vertiefungen, als elektrisch abtastbare Kontakte oder reflektierende Markierungen ausgebildet sind, sind an der Außenseite des Revolvers oder an den Außenseiten der Objektivfassungen angeordnet. Die Detektoreinrichtung tastet diese Abtastelemente von der Revolveraußenseite her ab.

Soweit die Beleuchtungsanordnung nach der Drehstellung des Revolvers bestimmt wird, muß die bekannte automatische Schalteinrichtung dann versagen, wenn den im Revolver ausgebildeten Aufnahmelöchern falsche Objektive zugeordnet, d. h. die Objektive vertauscht sind. Bei der ebenfalls bekannten Anordnung lichtreflektierender Signalringe auf den Objektivfassungen ist zwar eine falsche Umschaltung aufgrund fehlerhafter Anordnung der Objektive am Revolver vermieden, jedoch hat auch diese Anordnung vor allem funktioneile Mängel, die die Zuverlässigkeit der Betriebsweise der automatischen Schalteinrichtung im praktischen Einsatz beeinträchtigen und der Einstellung der optimalen Beleuchtungsbedingungen beim Wechseln der Objektive entgegenstehen. Eine wesentliche Fehlerquelle ist an den lichtreflektierenden Signalringen reflektiertes Fremdlicht Bei der Umschaltung der Objektivwechselvorrichtung bzw. des Revolvers kann der Detektorstrahlengang durch die Finger der Bedienungsperson ganz oder teilweise durchbrochen werden. Aufgrund der Anordnung der Ringe an den Fassungsaußenseiten müssen einige Objektivfassungen so länger gemacht werden, als es ansich ihrer Funktion als Objektivfassung entsprechen würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Verwendung des bekannten Prinzips der direkten Abtastung eines den einzelnen Objektiven zugeordneten Bauteils die automatische Schalteinrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die Anpassung der Beleuchtungsbedingung an den Vergrößerungsfaktor der für die Mikroskopie verwendeten Objektive beim Umschalten derselben unter Drehung des Revolvers störungsfrei und von äußeren Einflüssen ungehindert gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß alternativ durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 oder diejenigen des Anspruchs 2 gelöst. Aufgrund der direkten Abtastung der die Objektive halternden Schrauben ist stets die richtige Umschaltung des Beleuchtungssystems in Verbindung mit dem Wechseln der Objektive beim Drehen des Revolvers

gewährleistet, und zwar unabhängig davon, wie die Objektive unterschiedlicher Vergrößerungen am Revolver verteilt und angeordnet sind. Die Einordnung der miteinander in Wechselwirkung stehenden Signalgabe-und Signalempfängerelemente in den Revolver schließt Einstellfehler des Stellglieds aufgrund äußerer Einflüsse, z. B. Fremdlicht oder Bedhnungsstörungen, aus. Die erfindungsgemäße automatische Schalteinrichtung sorgt daher zuverlässig und ohne zusätzlichen Überprüfungsaufwand für die optimalen Belsuchtuugsbedingungen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Schnitlansicht durch ein Mikroskop mit einer Prnzipdarstellung der automatischen Schalteinrichtung für das Mikroskop-Beleuchtungssystem;

F i g. 2 eine Teilansicht durch ein erstes Ausführungsbeispiel der automatischen Schalteinrichtung;

Fig.3 eine Teilansicht, welche ein zweites Ausführungsbeispiel der automatischen Schalteinrichtung veranschaulicht; und

Fig.4 eine Darstellung eines Teils des zweiten Ausführungsbeispiels in vergrößertem Maßstab.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Mikroskop, das Bezugszeichen 2 einen Revolver, das Bezugszeichen 3 ein Objektiv, das Bezugszeichen 4 einen Kondensator, das Bezugszeichen 5 einen Spiegel, das Bezugszeichen 6 zum Beleuchtungssystem gehörige Hilfslinsen, welche zwischen den in ausgezogenen und strichpunktierten Linien dargestellten Stellungen umgeschaltet weiden können, das Bezugszeichen 7 eine Lichtquelle, das Bezugszeichen 8 eine in dem Revolver angeordnete Detektoreinrichtung, das Bezugszeichen 9 eine Steuereinrichtung, welche das Ein- und Ausrücken der Hilfslinsen steuert, und das Bezugszeichen 10 ein Stellglied zum Umschalten der Beleuchtungsanordnung, d. h. zum Ein-uiid Ausrücken der Hilfslinsen in die und aus der optischen Bahn des Beleuchtungssystems. Der Revolver weist mehrere Objektive mit unterschiedlicher Vergrößerung auf, von denen nur ein Objektiv dargestellt ist.

Die zur Halterung der Objektive 3 dienenden Schrauben 3a haben eine solche Länge 1, daß sie in den Revolver 2 nach innen vorstehen. Sie werden an ihren Endflächen von im Revolver stationär angeordneten Elementen der Detektoreinrichtung 8 abgetastet, um die Vergrößerung der zugehörigen Objektive zu bestimmen. Die automatische Anpassung der Beleuchtungsbedingungen an das jeweils verwendete Objektiv erfolgt dadurch, daß das in der optischen Bahn angeordnete Objektiv an der Endfläche der Schrauben 3a von der Detektoreinrichtung 8 abgetastet wird und die Hilfslinsen 6 durch Betätigung der Steuereinrichtung 9 und des Stellgliedes 10 nach Maßgabe des Detektorsignals in den Beleuchtungsstrahlengang eingerückt oder aus diesem ausgerückt werden.

In F i g. 2 ist der im Bereich des Revolvers 2 gelegene Teil eines ersten Ausführungsbeispiels der automatisehen Schalteinrichtung dargestellt; der restliche Teil entspricht der Darstellung in Fig. 1. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Schrauben 3a der Objektive 3 abgeschrägt und weisen mit dem Bezugszeichen Λ bezeichnete, zur Schraubenachse konisch geneigte Endflächen auf. Diese konischen Endflächen A haben entsprechend den Vergrößerungsfaktoren der zugehörigen Objektive unterschiedliche Neigungswinkel. Das Bezugszeichen 11 bezeichnet eine Lichtquelle, z. B. eine lichtemittierende Diode, und die Bezugszeichen 12,13, ... bezeichnen Lichtempfängerelemente, welche an unterschiedlichen Stellen im Revolver angeordnet sind. Von der Lichtquelle 11 emittiertes Licht wird von einer der konischen Endflächen A auf der Schraube 3a des Objektivs 3 reflektiert und von einem der Lichtempfängerelemente 12,13,... aufgefangen. Durch geeignete Anordnung der Lichtempfängerelemente an solchen Stellen, daß sie jeweils entsprechend der Neigung der konischen Endflächen Licht unter verschiedenen Einfallwinkeln aufzunehmen vermögen, ist es möglich, das jeweils verwendete Objektiv (den Vergrößerungsfaktor) anhand der Lage des das reflektierte Licht auffangenden Lichtempfängerelements zu bestimmen und die Beleuchtungsbedingung nach Maßgabe des bestimmten Signals automatisch einzustellen.

F i g. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem die mit dem Bezugszeichen B bezeichneten Endflächen der Schrauben 3a der Objektive in unterschiedlichen Farben entsprechend den Vergrößerungsfaktoren der zugehörigen Objektive gekennzeichnet sind Ein optisches Faserbündel 20 liegt mit einer Stirnfläche 20a der Endfläche B der Schraube des Objektivs gegenüber, so daß das Licht von der Lichtquelle 23 zur Endfläche B übertragen und das von dieser Endfläche reflektierte Licht zu einem Lichtempfängerelement 24 geleitet wird. Wie in F i g. 4 genauer gezeigt ist, besteht das optische Faserbündel aus einem das Licht von der Lichtquelle zuführenden Faserbündel 21 und einem das an der Endfläche der Schraube des Objektivs reflektierte Licht zum Lichtempfängerelement 24 übertragenden anderen Faserbündel 22, wobei das optische Faserbündel 22 lichtempfängerseitig in mehrere Faserbündel aufgeteilt ist, die das Licht über zugehörige Filter 25a, 256 ... verschiedenen Lichtempfängerelementen 24a, 24f> zuführen. Die Filter 25a, 25£>, ... sind für solche Wellenbänder durchlässig, die jeweils einer der Kennzeichnungsfarben auf den Endflächen der Schrauben der Objektive entsprechen. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Lichtstrahl von der Lichtquelle auf der Endfläche B reflektiert und zu den Lichtempfängerelementen geleitet, wobei jedoch das Licht nur von dem Lichtempfängerelement aufgenommen wird, dem das für das reflektierte Licht durchlässige Filter zugeordnet ist, wodurch es möglich wird, ein Beleuchtungssystem automatisch so einzustellen, daß die Beleuchtungsbedingung dem Vergrößerungsfaktor des für die Mikroskopie gerade verwendeten Objektivs angepaßt wird.

Obwohl in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen die Zahl der unterschiedlichen Winkel der konischen Oberflächen und die Signalgabeelemente, z. B. die Farbkennzeichnungen auf den Endflächen der Schrauben usw. derjenigen der Objektive mit unterschiedlichen Vergrößerungsfaktoren entspricht, ist es möglich, die Zahl derartiger Unterscheidungssignale auf die Zahl von Vergrößerungsbereichen abzustimmen, z. B. zwei für einen niedrigen Vergrößerungsbereich (4X und 10A^ und einen hohen Vergrößerungsbereich (20A" und 40Xy oder drei für niedrige (4X), mittlere (IOX, Il und 20X; und hohe (4OX und 10ΟΛ7 Vergrößerungsbereiche. Solche Unterscheidungssignale können jedoch für die verschiedenen Verstärkungsfaktoren an der Detektorstufe unterschiedlich sein und für die nachfolgende Steuerungsstufe zum Einstellen des Beleuchtungssystems auf eine mit einem Vergrößerungsbereich abgestimmte Beleuchtungsbedingung verwendet wer-

den. In dem zuletzt genannten Fall ermöglicht die Schalteinrichtung für das Beleuchtungssystem die Bestimmung des Vergrößerungsfaktors der für die Mikroskopie eingesetzten Objektivlinsen, und es ist daher möglich, eine Einrichtung vorzusehen, die eine lesbare Anzeige des Vergrößerungsfaktors für die Bedienungsperson zur Verfügung stellt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Automatische Schalteinrichtung für ein Beleuchtungssystem eines Mikroskops, das mehrere auf einem Revolver angeordnete Objektive unterschiedlicher Vergrößerung aufweist, mit die Vergrößerung der Objektive anzeigenden Signalgabeelementen, einer die Signale der Signalgabeelemente empfangenden Detektoreinrichtung, einem die Beleuchtungsanordnung umschaltenden Stellglied und einer das Stellglied entsprechend dem Ausgangssignal der Detektoreinrichtung steuernden Steuereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Revolver (2) nach innen vorstehenden Endflächen (A) der die verschiedenen Objektive (3) am Revolver festlegenden Schrauben (3a) als Signalgabeelemente lichtreflektierend ausgebildet und unter verschiedenen Winkeln zur Schraubenachse konisch geneigt angeordnet sind und daß die Detektoreinrichtung (8) eine in der Nähe der geneigten Endflächen angeordnete Lichtquelle (11) und mehrere Lichtempfängerelemente (12, 13) aufweist, wobei die Anordnung der Lichtempfängerelemente so getroffen ist, daß jeweils ein Lichtempfängerelement nur das an einer Endfläche mit einem bestimmten Neigungswinkel reflektierte Licht aufzunehmen vermag.

2. Automatische Schalteinrichtung für ein Beleuchtungssystem eines Mikroskops, das mehrere auf einem Revolver angeordnete Objektive unterschiedlicher Vergrößerung aufweist, mit die Vergrößerung der Objektive anzeigenden Signalgabeelementen, einer die Signale der Signalgabeelemente empfangenden Detektoreim ichtung, einem die Beleuchtungsanordnung umschaltenden Stellglied und einer das Stellglied entsprechend dem Ausgangssignal der Detektoreinrichtung steuernden Steuereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß an den in den Revolver (2) nach innen vorspringenden Endflächen (B) der die verschiedenen Objektive (3) am Revolver festlegenden Schrauben (3a) unterschiedliche reflektierende Farbkennzeichnungen als Signalgabeelemente angeordnet sind und daß die Detektoreinrichtung (8) eine Lichtquelle (23), Lichtempfängerelemente (24a, 24b)\md zwei optische Faserbündel (21, 22) aufweist, von denen eines (21) Licht von der Lichtquelle zu den Endflächen (B) der Schrauben (3a) überträgt und das andere (22) an den Endflächen (B) der Schrauben reflektiertes Licht zu den Lichtempfängerelementen (24a, 24b) überträgt, wobei die Stirnflächen (20a) der beiden optischen Faserbündel (21, 22) im Revolver (2) lagefest gehalten sind.