DE3321050C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mikroskop gemäß Ober­ begriff des Anspruchs 1.

Derartige Mikroskope sind in unterschiedlichsten Formen bekannt und können entweder eine einfache Einstellein­ richtung oder aber auch eine Einstelleinrichtung auf­ weisen, die eine gesonderte Grob- und Feineinstellung ermöglicht. Ferner lassen sich bei derartigen Mikroskopen der Objekttisch und die Optik relativ zueinander so bewegen, daß eine Abtastung des auf dem Objekttisch befindlichen Gegenstandes möglich ist (US-PS 31 35 817, US-PS 32 60 157, US-PS 40 83 256).

Ein Problem bei derartigen Mikroskopen besteht darin, daß bei der Abtastung des auf dem Objekttisch befindlichen Objekts kontinuierlich eine Justierung des Abstandes zwischen Optik und Objekttisch erfolgen muß, wozu der Benutzer üblicherweise versuchen muß, mit einer Hand sowohl den Drehknopf für die Justierung des Abstandes zwischen Optik und Objekttisch als auch mindestens einen Drehknopf für die Relativbewegung zwischen Optik und Objekttisch senkrecht zu dieser Justierbewegung zu be­ tätigen.

Darüber hinaus sind die bereits bekannten Feineinstell­ einrichtungen konstruktiv verhältnismäßig aufwendig aufgebaut, weil sie die Verstellbewegung über mehrere Zahnräder und Ritzel übertragen (z. B. US-PS 37 68 685), für die extreme Präzision bei der Herstellung erforder­ lich ist, um Spiel und Leerlauf zu vermeiden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Mikroskop dahingehend zu verbessern, daß eine sehr einfach aufgebaute Fein­ einstelleinrichtung vorhanden ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Mikroskop gemäß Ober­ begriff des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merk­ male dieses Anspruchs ausgestaltet.

Bei dem erfindungsgemäßen Mikroskop erfolgt die Fein­ justierung des Abstandes von Optik und Objekttisch sehr einfach dadurch, daß durch Drehung einer exzentrisch gelagerten Nabe eine Achse verschwenkt wird, deren Schwenkbewegung dazu dient, den Abstand von Optik und Objekttisch zu verändern, so daß auf diese Weise eine Feineinstellung erreicht wird.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der ein Ausführungs­ beispiel zeigenden Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung ein Mikroskop mit Grob- und Feineinstellung.

Fig. 2 zeigt einen Teilschnitt entlang der Linie 2-2 aus Fig. 1.

Fig. 3 zeigt in perspektivischer Darstellung die Ge­ triebe- und Vorspanneinrichtung.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 4-4 aus Fig. 2.

Das in Fig. 1 dargestellte Mikroskop 10 hat eine Basis 12, eine Tragsäule 14, eine ein Okular 16, einen Objektiv­ revolver 18 und mehrere Objektive 20 aufweisende Optik und einen Objekttisch 22. Die Einstelleinrichtung 24 für die Grob-Fein-Ein­ stellung wird von der Tragsäule 14 gehalten und ist mechanisch entweder mit dem Objektivrevolver 18 oder dem Objekttisch 22 gekoppelt, so daß eine Drehung der Einstelleinrichtung 24 eine relative Einstellung von Objektivrevolver 18 und Objekt­ tisch 22 bewirkt.

Fig. 2 zeigt die Beziehung zwischen der Tragsäule 14 des Mikroskops und der Grob-Fein-Einstelleinrichtung 24. Diese enthält eine Fein-Achse 26 für die Feinein­ stellung, auf deren einem Ende ein Ritzel 28 vorgesehen ist. Eine Grob-Achse 30 ist, die Fein-Achse 26 koaxial umgebend, angeordnet und dient zur Erzielung einer Grob­ einstellung des Mikroskops. Mit der Einstelleinrich­ tung 24 sind ein Nocken 23 und ein entsprechendes Ge­ stänge 25 gekoppelt, so daß eine Drehung der Einrich­ tung und des Nockens eine lineare Bewegung des Gestän­ ges bewirkt, wodurch die relative Einstellung zwischen Objekttisch und Okular bewirkt wird.

Die Fein-Achse 26 trägt an gegenüberliegenden Enden in geeigneter Weise befestigte Einstellknöpfe 32 und 34, so daß deren Drehung auch eine Drehung der Achse 26 zur Folge hat. Ein zweiter Satz von Knöpfen 36 und 38 ist mit der Grob-Achse 30 verbunden. Der Knopf 38 ist zur direkten Drehung der Achse 30 fest an dieser ange­ bracht, während der Knopf 36 in nachstehend zu be­ schreibender Weise befestigt ist.

In einer Bohrung 42 der Tragsäule 14 ist ein Lagerkra­ gen 40 befestigt, der einen Vorsprung 44 mit einer Bohrung 46 aufweist, die derart dimensioniert ist, daß der Vorsprung 44 über die Achse 30 geschoben werden kann. Der Knopf 36 hat eine Bohrung 45 zur Aufnahme des Vorsprungs 44 des Lagerkragens 40, wodurch eine Rei­ bungsfläche 47 des Knopfes 36 benachbart zu einer ent­ sprechenden Reibungsfläche 49 des Lagerkragens 40 ge­ bracht werden kann. Zwischen den Reibungsflächen 47 und 49 befindet sich eine Kupplungsscheibe 48. Um den Vor­ sprung 44 ist eine Schraubenfeder 50 angeordnet, deren eines Ende an der Fläche 52 des Knopfes 36 anliegt, während sich ihr anderes Ende an einer Scheiben/Halte­ anordnung 54 abstützt, die am Vorsprung 44 befestigt ist. Dadurch wird der Druck der Feder 50 zwischen der Scheiben/Halteanordnung 54 und dem Knopf 36 verteilt, der in Reibeingriff mit der Kupplungsscheibe 48 zwi­ schen den Reibungsflächen 47 und 49 kommt. Der Knopf 36 steht daher in Reibungseingriff mit dem Lagerkragen 40, der in der Tragsäule 14 fest in seiner Stellung gehal­ ten wird und sich nicht drehen kann, solange auf ihn nicht direkt oder auf den anderen Grob-Knopf 38 ein Drehmoment ausgeübt wird. Die Grob-Knöpfe 36, 38 drehen sich nicht, wenn die Fein-Knöpfe 32, 34 gedreht werden.

Nahe dem Ende 60 der Grob-Achse 30 ist ein Zahnstößel 58 befestigt, der eine Rampenfläche 62 aufweist, die am deutlichsten in Fig. 3 zu erkennen ist und später erläutert werden wird.

Ein Getriebe 64 enthält ein Zahnrad 66, eine Achse 68 und ein Ritzel 70. Das Getriebe 64 ist derart angeordnet, daß sich die Achse 68 über die Rampenfläche 62 des Zahnstößels 58 (Fig. 2 und 3) erstreckt und an dieser anliegt. Das Zahnrad 66 kämmt mit dem Zahnrad 28, während das Ritzel 70 in Eingriff mit einem Grob-Zahnring 72 steht, der an der Innenfläche des Knopfes 36 vorgesehen ist. Um die Achse 68 an der Rampenfläche 62 sowie das Zahnrad 66 in kämmendem Eingriff mit dem Ritzel 28 und das Ritzel 70 in Eingriff mit dem Zahnrad 72 zu halten, ist ein Paar Spannfedern 74, 76 vorhanden. Eine der Federn, die Schraubenfeder 74, erstreckt sich von der Verlängerung 78 der Achse des Zahnrades 66 zu einem Haltezpafen 80 am Zahnstößel 58. Die andere Fe­ der, die Auslegerfeder 76, ist mittels Schrauben 84 am Zahnstößel 58 befestigt, so daß sie nahe dem Rit­ zel 70 an der Achse 68 anliegt. Auf diese Weise üben die Federn Druck auf die Achse 68 aus, durch den sich diese auf der Rampenfläche 62 des Zahnstößels 58 selbst zentriert und das Ritzel 70 in richtigem und vorgespann­ tem Eingriff mit dem Zahnring 72 gehalten wird. Die Welle 68 kann sich zur richtigen Ausrichtung im wesent­ lichen radial auf der Rampenfläche 62 bewegen. Auf diese Weise wird die kritische Dimensionierung, die für nahezu alle Mikroskope mit Planetengetrieben erforder­ lich ist, wirksam vermieden. Das Zahnrad 66 wird in entsprechender Weise von der Feder 74 in seiner Lage und unter Druck in Eingriff mit dem Ritzel 28 gehalten.

Auf der Achse 30 ist zwischen dem Grob-Knopf 38 und der Tragsäule 14 eine Nabe 92 befestigt. Wie Fig. 2 und 4 zeigen, hat die Nabe 92 eine Bohrung 94, durch die sich die Grob-Achse 30 erstreckt. Ferner weist sie, wie nachstehend beschrieben werden wird, eine sich verjün­ gende Buchse 96 mit einer Exzentrizität von etwa 0,005″ bezüglich der Bohrung 94 entlang der Achse 98 (Fig. 4) auf. In der Nabe 92 befindet sich konzen­ trisch zur Bohrung 94 ein Schlitz 100, der sich über einen Bogen von etwa 40° erstreckt. Im Schlitz 100 befindet sich ein an der Tragsäule 14 angebrachter Anschlag 102. An der Nabe 92 ist ein Hebel 104 be­ festigt, der sich im wesentlichen zur Vorderseite des Mikroskopes erstreckt. Der Anschlag 102 hat eine Feder- und Scheibenanordnung 106, die auf ihm befestigt ist und die die Nabe 92 gegen eine zwischen der Tragsäule 14 und der Nabe 92 angeordnete Reibungsscheibe 93 drückt. Diese Anordnung dient als Drehwiderstand für die Nabe 92, wenn die Grob-Achse 30 gedreht wird. Ihre Kupplungswirkung kann jedoch vom Benutzer durch ein­ fache Drehung des Hebels 104 überwunden werden.

Wie sich aus Fig. 2 ergibt, bildet die sich verjüngen­ de Buchse 96 der Nabe 92 ein Ende der konischen Lager zur Halterung der Grob-Achse 30 bezüglich der Tragsäule 14. Die Buchse 96 wird von einer entsprechenden ko­ nischen Bohrung 108 der Tragsäule 14 aufgenommen. Ein zweites konisches Lager 110 ist in eine entsprechende konische Bohrung 112 des Vorsprungs 44 des Lagerkragens 40 eingesetzt.

Ein weiteres konisches Lager 114 sitzt in einer Bohrung 116, um ein Ende der Fein-Achse 26 zu halten, auf der eine Druckscheibe befestigt ist, die das Lager 114 in seiner Stellung hält. Das konische Lager 114 schaltet Radialbewegungen zwischen dem Ritzel 28 und der Grob- Achse 30 aus. Das gegenüberliegende Ende der Fein-Achse 26 hat eine unkritische Drehbeziehung zu anderen mög­ lichen Einstellungen und kann daher mit einem einfache­ ren Distanzlager 118 gehalten werden, das zwischen der Fein-Achse 26 und der Grob-Achse 30 angeordnet ist.

Um ein System zur Halterung der Grob-Fein-Achsen zu schaffen, das im wesentlichen selbsteinstellend ist und sowohl Toleranzen als auch Abrieb ausgleicht, sind die sich verjüngende Buchse 96 und die konischen Lager 110 und 114 geschlitzt. Eine Schraubenfeder 122 umgibt die Grob-Achse 30 und drückt auf die sich verjüngende Buch­ se 96 und den Grob-Knopf 38, der fest auf der Achse 30 befestigt ist. Eine andere Schraubenfeder 124′ umgibt die Fein-Achse 26 und übt auf das Distanzlager 118 und den Knopf 34 Druck aus. Man erkennt, daß diese Federn im wesentlichen Druck in axialer Richtung ausüben und durch diese Federkraft die Lager in ihre entsprechenden Bohrungen drücken. Die Lager können sich um die Achsen entweder ausdehnen oder zusammendrücken, bis der genaue Sitz zwischen Lager und Achse erreicht ist. Wenn eine der Achsen in ihrem Durchmesser abweicht, können die geschlitzten bzw. geteilten Lager sich automatisch an die Abweichung des Achsendurchmessers und an Abnutzun­ gen in radialer Richtung anpassen.

Im Betrieb wird auf dem Objekttisch 22 ein Objektträ­ ger 122′ angeordnet und einer der Grob-Knöpfe 36, 38 gedreht, um den Objektträger nahezu in eine Scharfein­ stellungslage zu bringen. Man erkennt, daß zur Drehung eines der Grob-Knöpfe der zwischen Knopf 36 und Kupp­ lungsscheibe 48 vorhandene Reibungseingriff überwunden werden muß.

Wird der Knopf 38 gedreht, erfolgt eine direkte Drehung der Grob-Achse 30. Der Knopf 36 ist jedoch nicht direkt auf der Achse 30 befestigt, sondern dreht die Achse über das Getriebe 64 und den Zahnstößel 58. Das bedeu­ tet, daß bei Drehung des Knopfes 36 durch den Benutzer das Getriebe 64 bewegt wird, weil das Ritzel 70 in kämmendem Eingriff mit dem Zahnring 72 des Knopfes steht. Der Zahnstößel 58 wird von der Achse 68 angetrie­ ben und dreht dadurch die Grob-Achse 30, an der er direkt befestigt ist.

Ist die Grobeinstellung erreicht, kann der Benutzer einen der Fein-Knöpfe 32, 34 drehen, durch die eine Drehung des Fein-Ritzels 28 erfolgt. Das Getriebe 64, das in Eingriff mit dem Ritzel 28 steht, wird dann ebenfalls gedreht werden. Infolge des vorstehend be­ schriebenen Reibungseingriffes zwischen dem Knopf 36 und der Kupplungsscheibe 48 reicht es jedoch aus, eine Drehung des Knopfes 36 durch das Ritzel 70 zu verhin­ dern. Das Ritzel 70 wirkt also als ein Planetenrad, das sich mit dem Zahnrad 72 kämmend dreht. Der Zahnstößel 58 wird von der Achse 68 eingestellt. Wenn sich daher die Achse 68 mit dem Ritzel 70 dreht, dreht sich auch der Zahnstößel 58. Der Umfang der Drehung ist jedoch nur proportional. Wenn eine Drehung eines der Grob-Knöp­ fe die Grob-Achse 30 einmal dreht, bewirkt eine Drehung eines der Fein-Knöpfe 32, 34 nur eine Bewegung des Getriebes 64, das den Zahnstößel 58 treibt, zur Drehung der Grob-Achse 30 um etwa ¹/₆₀ einer Umdrehung.

Diese Anordnung vermeidet durch den Einsatz des Getrie­ bes 64, des Zahnstößels und der Federeinrichtungen das Auftreten von Leerlauf bzw. Spiel in der Einstellein­ richtung. Leerlauf bzw. Spiel wird auch dadurch vermie­ den, daß das Gestänge 25, das auf dem Nocken 23 ruht, eine Gewichtsbelastung darstellt.

Wenn bisher der Knopf 124 und der Knopf 126 verstellt wurden, so daß die gewünschte Stelle des Objektträgers 122′ zu betrachten war, so war es erforderlich, die Hand in einer sehr unglücklichen Lage zu halten, um den ge­ wünschten Knopf mit Daumen und Zeigefinger drehen zu können, während gleichzeitig und kontinuierlich der Feineinstellknopf 34 mit einem der übrigen Finger ge­ dreht werden mußte. Um diese Schwierigkeit zu vermei­ den, ist an der Nabe 92 der Hebel 104 angebracht, den der Benutzer sehr einfach zwischen dem dritten, vierten und fünften Finger halten kann, wie dies Fig. 1 zu entnehmen ist. Auf diese Weise hat der Benutzer bei der Betrachtung des Objektträgers 122′ weiterhin Daumen und Zei­ gefinger zum Drehen der Knöpfe 124 und 126 zur Verfü­ gung. Er kann jedoch jetzt den Hebel 104 einfach entwe­ der nach oben oder nach unten über einen Bogen von etwa 40° bewegen. Der Hebel bewirkt eine Drehung der Nabe 92. Infolge der Exzentrizität der sich verjüngenden Buchse 96 von 0,13 mm führt die Bewegung des Hebels 104 über beispielsweise den vollen Bogen von 40° zu einer senkrechten Anhebung oder Absenkung der Achse 30 (ange­ deutet durch die Pfeile "X" und "Y" in Fig. 2) um etwa 0,05 mm in Fig. 2. Diese vertikale Bewegung der Achse 30 wird in eine vertikale Einstellung von ±0,025 mm am Objektiv umgesetzt, wenn der Nocken etwa in der Mitte der Achse angeordnet ist. Es sei erwähnt, daß die Ausrichtung der Buchse 96 bezüglich der Tragsäule 14 so gewählt wurde, daß bei Drehung der Nabe 92 auf die Achse 30 eine maximale vertikale Bewegungskomponente ausgeübt wird. Diese vertikale Bewegung ist trotz ihrer Geringfügigkeit mehr als ausreichend, um eine konti­ nuierliche Feineinstellung zu ermöglichen, die bei "Ab­ tastung" des Objektträgers aufrechterhalten werden muß.

Somit bewirkt die Drehung der Nabe 92 durch den Benut­ zer eine Schwenkung der Grob-Achse 30 um das geschlitz­ te bzw. geteilte konische Lager 110, wodurch der Nocken angehoben oder abgesenkt wird. Die Lage der Nabe 92 wurde in diesem Fall so gewählt, daß bei Drehung des Hebels 104 nach oben der Nocken aufwärts bewegt wird. Entsprechend erfolgt bei Drehung des Hebels nach unten eine Abwärtsbewegung des Nockens.

Claims (5)

1. Mikroskop mit einer Halterung für Optik und Objekt­ tisch und mit einer von dieser gehaltenen Einstellein­ richtung zur Einstellung und Justierung des Abstandes zwischen Optik und Objekttisch, welche eine etwa im rechten Winkel zur Relativbewegung von Optik und Objekttisch drehbar gelagerte Einstellachse und eine mit dieser zusammenwirkende Anordnung zur Umsetzung der Einstelldrehung der Achse in eine in Richtung der Relativbewegung verlaufende lineare Bewegung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feineinstellung des Abstandes die Achse (30) auf einer Seite der Halterung (14) in einer an der Hal­ terung drehbar befestigten Nabe (92) derart exzen­ trisch gelagert ist, daß die Achse (30) durch Drehung der Nabe (92) um einen auf der anderen Seite der Halterung (14) liegenden Lagerpunkt in Richtung der Relativbewegung von Optik und Objekttisch kippbar ist.

2. Mikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Nabe (92) ein von Hand betätigbarer Ver­ stellhebel (104) befestigt ist.

3. Mikroskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Lagerpunkt für die Achse (30) von einem geteilten, konischen Lager (110) gebildet ist.

4. Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nabe (92) ein gekrümmter Schlitz (100) vorgesehen ist, in den sich ein sta­ tionär gehalterter Zapfen (102) zur Begrenzung der Drehbewegung der Nabe (92) erstreckt.

5. Mikroskop nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Zapfen (102) eine Feder- und Scheibenan­ ordnung (106) vorgesehen ist, die die Nabe (92) gegen eine stationäre Reibungsscheibe (93) drückt.