DE3305650A1

DE3305650A1 - Mikroskoptubus

Info

Publication number: DE3305650A1
Application number: DE19833305650
Authority: DE
Inventors: Klaus 7082 Oberkochen Westphal
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH; Carl Zeiss AG
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH; Carl Zeiss AG
Priority date: 1983-02-18
Filing date: 1983-02-18
Publication date: 1984-08-23
Also published as: JPS59159119A; DE3461957D1; ATE24778T1; EP0122385B1; US4576450A; EP0122385A1

Description

	ι	83004 P
5		83004 G
10	FIRMA CARL ZEISS, 7920 HEIDENHEIM (BRENZ)
15
20	Mikroskoptubus
25
30
35

Mikroskoptubus

Die Erfindung betrifft einen Mikroskoptubus mit einem Gelenk zur Einstellung der Höhe bzw. des Einblickwinkels des Okularansatzes. 5

Es sind bereits seit langem Mikroskope bekannt, deren Tuben ein Verstellen der Okulare gestatten und damit dem Benutzer den erhöhten Komfort eines in der Höhe oder im Winkel verstellbaren Einblicks bieten.

So ist in der US-PS 24 39 526 ein Mikroskop beschrieben, dessen Okular selbst schwenkbar am Mikroskoptubus befestigt ist und eine Variation des Einblickwinkels in einem Bereich zwischen ca. 60° und 90° gestattet.

In der DE-PS 10 98 233 ist ein Binokulartubus für Mikroskope beschrieben, der schwenkbar mit dem Mikroskoptubus verbunden ist und eine Höhenverstellung des Okulareinblickes erlauben soll. Auch bei diesem Tubus befindet sich die Schwenkachse unmittelbar hinter den Okularen, so daß die beabsichtigte Höhenverstellung zwangsweise mit einer Änderung des Einblickwinkels verbunden ist.

Aus dem DE-GM 79 31 427 ist ein Mikroskopzwischentubus mit Höhenverstellung bekannt, dessen Schwenkachse relativ weit vom Betrachter weg verlagert ist und bei dem deshalb eine nur geringe Änderung des Einblickwinkels im Zuge der Höhenverstellung stattfindet. Dennoch sind aber auch bei diesem bekannten schwenkbaren Tubus ebenso wie bei den erstgenannten Geräten die Verstellbewegungen von Höhe und Einblickwinkel nicht unabhängig voneinander.

3Q Aus ergonomischen Gründen sollten die beiden Bewegungen jedoch entkoppelt sein, da sie einerseits zu einer Anpassung an die Größe und andererseits zur Anpassung an die Kopfhaltung des Benutzers benötigt werden und Größe und Kopfhaltung ebenfalls voneinander unabhängig sind.

Außerdem bietet keiner der bekannten schwenkbaren Mikroskoptuben die Möglichkeit einer Verstellung der Okulare in der Tiefe. Eine solche Verstellmöglichkeit wäre jedoch bei langer dauernden Arbeiten mit dem

Mikroskop von Vorteil, da sie ein Wechseln der Sitzposition des Beobachters erleichtern und damit zu einem ermüdungsfreien Arbeiten beitragen würde.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen unter ergonomischen Gesichtspunkten verbesserten Mikroskoptubus zu schaffen, der neben der Höhenverstellung auch eine Tiefenverstellung der Okulare erlaubt und bei dem die Einstellbewegungen möglichst weitgehend voneinander entkoppelt sind.

Diese Aufgabe wird gemäß dem Kennzeichen des Hauptanspruches dadurch gelöst, daß der Tubus mit dem darin geführten Strahlengang über mindestens ein weiteres Gelenk gefaltet ist, dessen Achse parallel zur Achse des ersten Gelenks angeordnet und im wesentlichen um die Tiefenausdehnung des Tubus gegenüber dem ersten Gelenk versetzt ist.

Zweckmäßigerweise besitzt der Tubus einen kranartigen Aufbau mit einem im wesentlichen waagerechten bzw. leicht gegen die Horizontale geneigten Ausleger, der um das erste, zur Höhenverstellung dienende Gelenk schwenkbar ist, mit einem im wesentlichen senkrecht bzw. leicht gegen die Vertikale geneigten Tragarm, der um ein zweites, zur Tiefenverstellung dienendes Gelenk schwenkbar am Ausleger befestigt ist, und mit einem Okularansatz, der um ein drittes Gelenk schwenkbar am Tragarm befestigt ist.

Durch diesen Aufbau ist sichergestellt, daß alle drei Einstellungen des Tubus, nämlich Höhe, Tiefe und Einblickwinkel voneinander unabhängig vorgenommen werden können. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die drei Gelenke über ein parallelogrammartiges Lenkergetriebe nach Art der bei Zeichenbrettern zur Führung des Lineals verwendeten Getriebe miteinander verbunden sind. Bei einer solchen Ausbildung des Tubus kann der Okularansatz beliebig nach Höhe und Tiefe verstellt werden, ohne daß sich der Einblickwinkel unbeabsichtigt mit verändert.

cc Ansätze zur Auspiegelung des Strahlenganges in Zusatzeinrichtungen wie Photoapparate, Fernsehkameras, Projektionsschirme o.a. oder zur Einspiegelung z.B. eines Lichtzeigers sind zweckmäßig am feststehenden

Teil des Tubus angeordnet.

Zur Führung des Strahlenganges über die Gelenke des Tubus können in bekannter Weise Spiegel verwendet werden, deren Oberfläche in der Schwenkachse liegt und die jeweils mit einem Getriebe zur Reduzierung der Schwenkbewegung um den halben Winkel gekoppelt sind. Natürlich ist es statt dessen auch möglich die Gelenke nach Art des z.B. in der DE-OS 25 02 209 beschriebenen Aufbaues auszubilden.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Tubus eine zwischenabbildende Optik enthält, durch die u.a. eine Aufrichtung des mikroskopischen Bildes bewirkt wird.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der Fig. 1-5 der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Gesamtansicht des erfindungsgemäßen Tubus;

Fig. 2 ist eine Schnittzeichnung des Tubus aus Fig. 1 in einer die optische Achse enthaltenden Ebene;

Fig. 3 ist ein Teilschnitt dutfch das erste Gelenk 12 längs der Linie III-III in Fig. 2; \

j

Fig. 4 ist ein Teilschnitt du|ch das zweite Gelenk 23 längs der Linie IV-IV in Fig. 2; '

ihnitt du
V-V in Fig. 2.

Fig. 5 ist ein Teilschnitt dupch das dritte Gelenk 34 längs der Linie

Der in Fig. I dargestellte Tubuf besitzt ein feststehendes Gehäuseteil 1, das auf dem Stativ eines auf flechten Mikroskops befestigt werden kann. An diesem Gehäuseteil 1 iist ein sich im wesentlichen horizontal erstreckender Ausleger 2 um ein* auf der dem Benutzer abgewandten Seite des Teils 1 angeordnete, waagerechte Achse 16 schwenkbar gelagert. Am freien Ende dieses Auslegers 2 |st ein um die ebenfalls horizontale

Achse 21 schwenkbar gelagerter Tragarm?3 befestigt, der sich vor dem

β*
feststehenden Tubusteil 1 nach unten erstreckt. An dem Tragarm 3 hängt wiederum um eine horizontale Achse 26 !schwenkbar ein Okulqransatz 4, an dem abnehmbar ein herkömmlicher Binokufl art obus 5 angesetzt ist.

' I

Über eine Bajonettaufnahme 6 kann am feststehenden Tubusteil 1 ein Zusatzgerät z.B. eine Kamera angeschlossen werden. Bei Nichtgebrauch ist dieser Ausgang durch eine Abdeckung verschlossen. Nicht sichtbar ist eine zweite Bajonettaufnahme, die jsich auf der gegenüberliegenden

Seite des Tubusteils 1 befindet. j

Wie Fig. 2 zeigt ist.der mikroskopische Strahlengang im Inneren der gelenkig miteinander verbundenen Tubusteile 1-4 zu den Okularen geführt. Das vom nicht dargestellten, aty Stativ des Mikroskops befestigten Objektiv kommende Beobachtungsstrählenbündel wird von der Refle xionsfläche eines im Tubusteil 1 befestigten Trapezprismas 7 vom Betrachter weg in Richtung auf die Achs# 16 des ersten Gelenkes 12 reflektiert. ?

I
Dort trifft das Bündel auf einen Spiegel 9, der es in Richtung auf die

Achse 21 des nächsten, am Ende des Auflegers 2 angeordneten Gelenks 23

reflektiert. j

ι
Zwischen dem Trapezprisma 7 und dem Spiegel 9 ist ein Strahlteilerwür fei 8 angeordnet, der einen Teil des -von dem Objektiv kommenden Lichts in das an das Bajonett 6 anzusetzende; Zusatzgerät hineinspiegelt. Dieser Strahlteiler kann in bekannter W^ise mittels einer Handhabe schaltbar ausgebildet sein, so daß in den verschiedenen Schaltstellungen alles Licht vom Objektiv entweder ζυφ Beobachter, zu dem anzusetzenden

on Zusatzgerät oder beispielsweise im Verhältnis 30:70 geteilt sowohl zum Betrachter als auch zum Zusatzgerät gelenkt wird. In der letztgenannten Schaltstellung ist auch der auf der gegenüberliegenden Seite des Tubusteils 1 angeordnete Eingang in den Strahlengang eingekoppelt.

Im Inneren des Auslegers 2 ist ein Ljinsenhalter 10 angeordnet, der eine Feldlinse und eine Blende trägt. An Mieser Stelle entsteht ein Zwischenbild des beobachteten Objekts, dieses Zwischenbild wird von einem

in den beiden Tuben 11 und 15 gefaßten telezentrischen Linsensystem nochmals abgebildet. Das zweite ^wischenbild entsteht im Okulartubus 5 nach zweimaliger Umlenkung über die Spiegel 13 und 33, deren Reflexionsflächen wie die des Spiegels 9 jeweils in den Drehachsen 21 und der Gelenke 23 und 34 des Tragarms 3 liegen. Aufgrund der zweifachen Ausbildung und der genannten vielr Reflexionen sieht der Betrachter ein aufrechtes, seitenrichtiges Bild], das Manipulationen am Objekt erleichtert. :

Beim Verschwenken der Tubusteilei 2-4 um die drei Gelenke 12,23 und 34 bewegen sich die in den Gelenkaqhsen angeordneten Spiegel 9,13 und 33 nur jeweils um den halben Schweiikwinkel, damit die Bildlage im Tubus konstant bleibt. Erreicht wird d,ies durch den in den Fig. 3-5 näher gezeigten Aufbau der Gelenke: -

I

Das Gelenk 12 besteht aus zwei qn gegenüberliegenden Seitenteilen des feststehenden Tubusteils 1 angeschraubten Bolzen 16a und 16b, die drehbeweglich in entsprechenden Bohrungen zweier mit dem Ausleger 2 verbundener Böcke 20a und 20b gelagert sind. Der Bolzen 16a trägt ein feststehendes Ritzel 17. Zwischen d|n Böcken 20a und 20b und koaxial zu den Bolzen 16a und 16b ist ein U-fönmiger Spiegelträger 19 drehbar gelagert, der den Spiegel 9 und ein?zweites Ritzel 18 trägt. Die beiden Ritzel 17 und 18 kämmen mit zwei in diesem Schnitt nicht sichtbaren, auf einer gemeinsamen Achse gelagerten Gegenritzeln. Dabei ist das Übersetzungsverhältnis gerade so gewählt, daß beim Verschwenken des Auslegers 2 der Spiegel 9 diese«Bewegung nur mit der halben Winkelgeschwindigkeit mitmacht. {

Das Gelenk 23 besitzt den gleichen Aufbau wie das Gelenk 12 abgesehen von der in Richtung der Achse 2| notwendigerweise gedrungeneren Formgebung. So ist der Tragarm 3 mi| zwei an ihm befestigten Böcken 22a und 22b wieder drehbar um zwei an gegenüberliegenden Seiten des Auslegers befestigten Bolzen 21a und 21b gelagert. In den gleichen Böcken 22 ist euch der Halter 14 des Spiegels!13 drehbeweglich gelagert. Wieder sind je ein Ritzel 24 fest mit dem Bolzen 21a am Ausleger 2 und ein zweites Ritzel 25 mit dem Halter 14 des*Spiegels 13 verbunden und kämmen mit entsprechenden, auch hier nichtfsichtbaren Gegenritzeln im Tragarm 3.

■-ν

Bei dem in Fig. 5 dargestellten Gelenk ist das vollständige Reduziergetriebe für den Halter 35 des Spiegels 33 sichtbar. Auch hier dienen zwei mit durchgängiger Bohrung versehene Böcke 31a und 31b im Okularansatz 4 zur Lagerung des Spiegelhal-tqrs 35 und gleichzeitig zur Lagerung des Okularansatzes 4 gegenüber dem Tragarm 3. Aus Platzgründen sind das feststehende Ritzel 27 auf dom Bolzen 26a des Tragarms 3 und sein Gegenritzel 29 in der Ebene der Wandung des Okularansatzes 4 angeordnet. Das über die Welle 32 mit dem Ritzel 29 verbundene Ritzel kämmt mit dem am Spiegelträger 35 befestigten Ritzel 28. 10

Der Okulartubus 5 des in den Fig. 1-5 dargestellten Instruments läßt sich gegen die in den Gelenken 12,23 und 34 auftretende Reibung frei nach Höhe und Tiefe und in seinem Einblickwinkel verstellen. Zur Begrenzung der Schwenkbewegung sind Anschläge vorgesehen und zur Einstellung der Reibungskraft dienen Klemmschrauben, die beide aus Gründen einer vereinfachten Darstellung der Erfindung in den Zeichnungen weggelassen sind.

Diese Einstellbewegungen sind voneinander unabhängig, d.h. Höhe und Tiefe der Okulare lassen sich über die Gelenke 12 und 23 einstellen ohne daß sich damit zwangsläufig ein bestimmter Einblickwinkel ergibt, da dieser ja separat mit Hilfe des Gelenks 34 einstellbar ist.

Claims

Patentansprüche:

\1.jMikroskoptubus mit einem Gelenk (12) zur Einstellung der Höhe bzw. des Einblickwinkels des Okularansatzes (4) dadurch gekennzeichnet, daß der Tubus (1-4) mit dem darin geführten Strahlengang über mindestens ein weiteres Gelenk (23;34) gefaltet ist, dessen Achse (21;26) parallel zur Achse (16) des ersten Gelenks (12) angeordnet und im wesentlichen um die Tiefenausdehnung des Tubus (1-4) gegenüber dem ersten Gelenk (12) versetzt ist. 10
2. Mikroskoptubus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tubus (1-4) einen kranartigen Aufbau besitzt mit einem im wesentlichen waagerechten bzw. leicht gegen die Horizontale geneigten Ausleger (2), der um das erste, zur Höhenverstellung dienende Gelenk

(12) schwenkbar ist, mit einem im wesentlichen senkrecht bzw. leicht gegen die Vertikale geneigten Tragarm (3), der um ein zweites, zur Tiefenverstellung dienendes Gelenk (23) schwenkbar am Ausleger (2) befestigt ist, und mit einem Okularansatz (4), der um ein drittes Gelenk (34) schwenkbar am Tragarm (3) befestigt ist.
3. Mikroskoptubus nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß am feststehenden Teil (1) des Tubus ein Ansatz (6) für ein Zusatzgerät angebracht ist.
4. Mikroskoptubus nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlengang im Tubus (1-4) über Spiegel (9;13;33) geführt ist, die drehbar gelagert und jeweils mit einem Getriebe ( 17,18,-24,25,-27-30) zur Reduzierung der Schwenkbewegung um den halben Winkel gekoppelt sind.
5. Mikroskoptubus nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der

Tubus (1-4) eine zwischenabbildende Optik (11,15) enthält.
6. Mikroskoptubus nach Anspruch 2-5, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Gelenke (12,23,34) über ein parallelogrammförmiges Lenkergetriebe miteinander verbunden sind.