DE3610692C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine modulare Einrichtung nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Aus der DE-OS 32 30 504 ist eine wechselbare Halterung für Fluoreszenzeinheiten in einem Inversmikroskop bekannt. Die Halte­ rungen sind dort nebeneinander angeordnet und mittels getriebe­ ähnlicher Mittel wechselweise in den Strahlengang einschiebbar. Eine Änderung des Relativabstandes zwischen den vorgesehenen Fluoreszenzwürfeln ist bei dieser bekannten Einrichtung nicht möglich.

Aus der DE-OS 20 55 944 ist ein Fluoreszenzauflichtilluminator be­ kannt, bei dem die einzelnen Baueinheiten zu einem linearen oder kurvenförmigen Schieber zusammengefaßt oder nach Art einer Glie­ derkette aneinandergereiht sind. Auch läßt sich der Abstand zwi­ schen zwei benachbarten Baueinheiten nicht gezielt verändern.

In der US-PS 44 87 486 wird eine Mikroskop-Auflichtbeleuchtungs­ einrichtung beschrieben, in deren Strahlengang eine Einrichtung zum Umschalten zwischen der Hellfeld- und der Dunkelfeldbeleuch­ tung vorgesehen ist. Dazu ist in einem Gehäuse ein Schieber mit einem fest angeordneten Schaltglied vorgesehen. Der Schieber weist zwei fest nebeneinander angeordnete Funktionselemente der Hell­ feldbeleuchtung und der Dunkelfeldbeleuchtung auf. Durch diese An­ ordnung lassen sich nur zwei Schaltstellungen erreichen.

Ferner ist den Funktionselementen der Hellfeldbeleuchtung am Schieber ein schwenkbares Graufilter angeordnet, um bei einem Wechsel von Dunkelfeld- auf Hellfeldbeleuchtung die durchgelasse­ nen größeren Lichtintensitäten zu dämpfen. Dieses Filter ist je­ doch nur zusammen mit den Funktionselementen der Hellfeldbe­ leuchtung in den Strahlengang einbringbar.

Schließlich ist aus der DE-PS 23 16 386 bereits ein Fluoreszenz­ auflichtilluminator bekannt, bei dem die Baueinheiten auf einer axialen Drehhalterung angebracht und mit getrieblichen Mitteln wechselweise in den Strahlengang einbringbar sind.

Allen vier bekannten Lösungsvorschlägen haftet der Nachteil an, daß eine gezielte Änderung des Relativabstandes zwischen zwei be­ nachbarten Baueinheiten nicht möglich ist.

Moderne Mikroskope gestatten neben den klassischen Mikroskopier­ methoden Auflicht, Durchlicht, Phasenkontrast etc. auch fluoreszenzmikroskopische Untersuchungen, insbesondere Mehr­ fachfluorochromierungsverfahren, wahlweise durchzuführen. Dabei war es bislang nicht möglich, etwa von den klassischen Mikro­ skopiermethoden beispielsweise auf moderne fluoreszenzmikroskopi­ sche Untersuchungsverfahren - und umgekehrt - schnell umzu­ schalten, ohne mehr oder weniger größere Umbauten bzw. Ein­ griffe am Mikroskop vorzunehmen. Entweder ging der jeweils ein­ gestellte Bildausschnitt des zu untersuchenden Objektes verloren oder aber das Objektiv mußte nachfokussiert werden.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nach­ teile des bekannten Standes der Technik zu beheben und eine modulare Einrichtung für optische Geräte zu schaffen, die neben einem schnellen, wahlweise In-Wirkstellung-Bringen von zu einzel­ nen Baueinheiten zusammengefaßten Funktionseinheiten zusätzlich auch ein schnelles, umrüstungsfreies Umschalten zur Realisierung von solchen optischen Untersuchungsmethoden ermöglicht, bei denen die genannten Baueinheiten außer Wirkstellung positioniert sein müssen, wobei eine zusätzliche Teilaufgabe darin besteht, diesen Wechsel ohne Verlust des einmal eingestellten Bildausschnit­ tes und vor allem der einmal eingestellten Bildschärfe zu vollzie­ hen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 13.

In den Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht des Mikroskops mit dem Einschubfach für die modulare Einrichtung;

Fig. 2 die modulare Einrichtung in einer ersten Stellung der Filter-Baueinheiten (in Draufsicht);

Fig. 3 die modulare Einrichtung in einer zweiten Stellung der Filter-Baueinheiten (in Draufsicht);

Fig. 4 die modulare Einrichtung in einer dritten Stellung mit entkoppelten Filter-Baueinheiten und eingeschwenkter Ausgleichsplatte (in Draufsicht);

Fig. 5 einen Schnitt durch die Filter-Baueinheit (6) entlang V-V (Fig. 2);

Fig. 6 einen Schnitt durch die abgewandelte Filter-Baueinheit (7) entlang VI-VI (Fig. 3);

Fig. 7 einen Schnitt durch die Schwenkplatte entlang VII-VII (Fig. 4);

Fig. 8 einen Schnitt durch eine abgewandelte Schwenkplatte entlang der Linie VII-VII (Fig. 4);

Fig. 9 eine Vorderansicht der in Fig. 2 in Wirkstellung befind­ lichen Filter-Baueinheit (6) und dessen Aufnahme (24 a) (Blickrichtung entlang des Beleuchtungsstrahlenganges des Mikroskops (2)).

Fig. 1 zeigt schematisch einen Teil des Mikroskops 1 mit dem zuge­ hörigen Beleuchtung-Strahlengang 2 und der optischen Achse 2 a des Mikrokops 1. An der Unterseite des Mikroskopkörpers ist ein Objektivrevolver 34 b mit zugehörigem, in Wirkstellung befindlichen Objektiv 34 c befestigt. Auf dem Mikroskopkörper ist ein Binokular­ tubus 34 a mit zugehöriger optischer Achse 2 a angeordnet. Im dar­ gestellten Teil des Mikroskops 1 ist ein Einschubfach 18 vorgesehen, das der Aufnahme einer modularen Einrichtung 5 in einer hier nicht dargestellten Halterung 3 dient. Außerdem zeigt Fig. 1 Teile der modularen Einrichtung 5 mit einer Filterbaueinheit 6 bzw. 7, mit einem Erregerfilter 27 a, einer Kompensationsplatte 35, einem dichromatischen Teilerspiegel 27 b und einem Sperrfilter 27 c. In das Einschubfach 18 ragt ein Steuernocken 25, der an einer Schwenk­ platte 30 befestigt ist. Diese ist über die Schwenkachse 31 dreh­ bar gelagert. Die Schwenkplatte 30 weist ein als Ausgleichsplatte ausgebildetes optisches Element 17 auf.

Fig. 2 zeigt die modulare Einrichtung 5 als geschlossene Bauein­ heit in Draufsicht. Sie ist mittels einer Sperrvorrichtung 4 an der Halterung 3 befestigt. Eine in der modularen Einrichtung 5 drehbar gelagerte Zugstange 11 ist an ihrem einen Ende mit einem Stellknopf 19 versehen. Weiterhin weist die Zugstange 11 Rastnuten 12 a und 12 b auf, denen das Rastmittel 21 zugeordnet ist. Die Fig. 2 zeigt außerdem einen an der Zugstange 11 angebrachten ersten Mitnehmer 13 und einen zweiten Mitnehmer 14, wobei am ersten Mitnehmer 13 ein Stift 16 vorhanden ist, der in eine Führungsnut 15 ragt. Am Ende der Führungsnut 15 schließt sich eine Ausneh­ mung 22 an. Weiterhin dargestellt sind zwei Aufnahmen 24 a und 24 b, die je eine Ausnehmung 20 a und 20 b aufweisen. Der Aus­ nehmung 20 a ist der erste Mitnehmer 13, der Ausnehmung 20 b der zweite Mitnehmer 14 zugeordnet, wobei die Mitnehmer 13 und 14 mit den zugehörigen Ausnehmungen 20 a und 20 b formschlüssig verbun­ den sind. Die Aufnahmen 24 a und 24 b werden auf zwei übereinan­ derliegenden Führungsstangen 9 und 10 geführt. Die Filterbauein­ heiten 6 und 7 sind jeweils über eine Schwalbenschwanzführung 28 in den zugehörigen Aufnahmen 24 a und 24 b auswechselbar ange­ bracht, wobei sich im dargestellten Fall die Filterbaueinheit 6 in Wirkstellung befindet. Außerdem wird die Schwenkplatte 30 mit Schwenkachse 31 und Steuernocken 25 gezeigt. Die Schwenkplatte 30 wird hier entgegen der Kraft einer Feder 29 von dem Steuer­ nocken 25 an einer Kante 36 der Aufnahmen 24 a bzw. 24 b geführt. An der Aufnahme 24 b sind an dem einen Ende gegenüberliegende Schrägungen 33 a und 33 b angebracht.

Die Fig. 3 zeigt analog zu Fig. 2 die modulare Einrichtung 5 als geschlossene Baueinheit, wobei die Filter-Baueinheit 7 in Wirkstel­ lung gebracht ist. Dabei befindet sich die Rastnut 12 b der Zug­ stange 11 in Eingriff mit dem Rastmittel 21. Außerdem wird die Führung des Steuernockens 25 in einer Steuerkurve 26 darge­ stellt.

In Fig. 4 wird die modulare Einrichtung 5 mit in Wirkstellung ge­ brachter Schwenkplatte 30 gezeigt. Die Aufnahme 24 a ist von der Zugstange 11 entkoppelt und der Relativabstand von Aufnahme 24 a zu Aufnahme 24 b ist durch Einschieben der Zugstange 11 verän­ dert worden. An der Aufnahme 24 a ist eine vorstehende Rampe 32 gezeigt (vgl. auch Fig. 9), die im Zusammenwirken mit der ihr ge­ genüberliegenden Schrägung 33 a an der Aufnahme 24 b eine Fort­ setzung der Kante 36 bildet.

Fig. 5 zeigt schematisch einen Schnitt entlang der Linie V-V (Fig. 2) durch die modulare Einrichtung 5, die über eine Schwal­ benschwanzführung 8 an der Halterung 3 angebracht ist. Dabei wird die Aufnahme 24 a mit den übereinanderliegenden Führungs­ stangen 9 und 10 dargestellt. Der an der Zugstange 11 ange­ brachte Mitnehmer 13 weist eine Abplattung 23 auf. Weiterhin dar­ gestellt ist die Filter-Baueinheit 6, die hier als Fluoreszenzeinheit ausgebildet ist. Sie enthält den vorzugsweise senkrecht zum Be­ leuchtungs-Strahlengang 2 des Mikroskops stehenden Erregerfilter 27 a, die Kompensationsplatte 35, den unter 45° zur optischen Achse 2 a des Mikroskops angebrachten dichromatischen Teilerspie­ gel 27 b und das senkrecht zur optischen Achse 2 a angeordnete Sperrfilter 27 c.

Fig. 6 zeigt analog zu Fig. 5 schematisch einen Schnitt entlang der Linie VI-VI (Fig. 3) durch die modulare Einrichtung 5 mit der Aufnahme 24 b. Hier ist das Sperrfilter 27 c und die Kompensations­ platte 35 nicht senkrecht zur optischen Achse 2 a des Mikroskops angebracht. Dadurch werden eventuell auftretende Reflexionen innerhalb des Mikroskops vermieden.

Fig. 7 zeigt die Schwenkplatte 30 mit dem als Ausgleichsplatte ausgebildeten optischen Element 17, welches senkrecht zur opti­ schen Achse 2 a angeordnet ist, dem Steuernocken 25 und der Schwenkachse 31.

Analog zu Fig. 7 ist in Fig. 8 die Schwenkplatte 30 dargestellt. Hier ist das optische Element 17 nicht senkrecht zur optischen Achse 2 a angebracht. Dies hat den Vorteil, daß eventuell auftre­ tende Reflexionen innerhalb des Mikroskops vermieden werden.

Die Fig. 9 zeigt die Aufnahme 24 a mit der vorstehenden Rampe 32 in Vorderansicht, also aus der Blickrichtung der nicht mit darge­ stellten Lichtquelle für den Beleuchtungs-Strahlengang 2. Über die Schwalbenschwanzführung 28 ist hier die Filter-Baueinheit 6 in die Aufnahme 24 a einbringbar. Über die Schwalbenschwanzführung 28 ist ein problemloses Austauschen von verschiedenen Filter-Bauein­ heiten gewährleistet.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung ist folgende:

Die modulare Einrichtung 5 wird mittels der an ihr angebrachten Schwalbenschwanzführung 8 (Fig. 5) in die Halterung 3 im Ein­ schubfach 18 (Fig. 1) des Mikroskops 1 eingebracht und mit einer Sperrvorrichtung 4 gegen Verschieben gesichert. Beim Einbringen der modularen Einrichtung 5 in das Einschubfach 18 wird über die vom Stellknopf 19 (Fig. 2) weiter entfernte Schrägung 33 b der Steuernocken 25 der Schwenkplatte 30 entgegen der Kraft der Feder 29 an der Kante 36 der Aufnahmen 24 a und 24 b geführt und damit ein Ausschwenken der Schwenkplatte 30 mit zugehörigem Element 17 aus der optischen Achse 2 a des Mikroskopkörpers 1 be­ wirkt. In Fig. 2 befindet sich das Rastmittel 21 im Eingriff mit der Rastnut 12 a, wobei sich die Aufnahme 24 a mit zugehöriger Filter-Baueinheit 6 positionsgenau im Beleuchtungs-Strahlengang 2 und in der optischen Achse 2 a des Mikroskops befindet (Einstell- Position A). Wie aus Fig. 3 ersichtlich, wird durch Herausziehen der Zugstange 11 und Rastung von Rastmittel 21 in der Rastnut 12 b die Filter-Baueinheit 7 positionsgenau in den Beleuchtungs-Strahlen­ gang 2 und in die optische Achse 2 a des Mikroskops eingebracht (Einstell-Position B). In dieser Stellung befindet sich der Stift 16 (am ersten Mitnehmer 13) in der an die Führungsnut 15 sich an­ schließenden Ausnehmung 22.

Durch Drehen des Stellknopfes 19 im Uhrzeigersinn wird der Stift 16 über die Ausnehmung 22 aus der Führungsnut 15 ausgeschwenkt. Gleichzeitig wird über die Abplattung 23 am Mitnehmer 13 der Form­ schluß von Aufnahme 24 a und Mitnehmer 13 aufgehoben. Durch Ein­ schieben der Zugstange 11 (Fig. 4) wird nun allein die Filter-Bau­ einheit 7 verschoben und aus dem Beleuchtungs-Strahlengang 2 und der optischen Achse 2 a des Mikroskops befördert, wobei die Filter- Baueinheit 6 über nicht dargestellte Rastmittel in ihrer Lage fixiert bleibt. Wird allein die Filter-Baueinheit 7 verschoben, so gleitet der Steuernocken 25 zunächst an der Kante 36 der Aufnahme 24 b. Von der Steuerkurve 26 wird der Steuernocken 25 über die Schrä­ gung 33 a durch die Kraft der Feder 29 geführt, um ein positions­ genaues Einbringen der Schwenkplatte 30 mit dem als Ausgleichs­ platte ausgebildeten optischen Element 17 in die optische Achse 2 a des Mikroskops zu gewährleisten. Diese Stellung der Schwenk­ platte 30 ermöglicht ein schnelles Umschalten auf andere Mikro­ skopierarten, wobei das optische Element 17 so ausgelegt sein kann, daß weder der eingestellte Bildausschnitt verlorengeht noch das Objektiv 34 c nachfokussiert werden muß (Einstell-Position C).

Soll die Schwenkplatte 30 (Fig. 4) wieder aus der optischen Achse 2 a des Mikroskops gebracht werden, so wird durch Ziehen der Zug­ stange 11 der Steuernocken 25 durch die Schrägung 33 a an die Kante 36 der Aufnahme 24 b geführt.

Die in den Fig. 5 und 6 dargestellten Erregerfilter 27 a und die Sperrfilter 27 c sind mit je einer Kompensationsplatte 35 versehen. Dies hat insbesondere den Vorteil, daß über die Kompensationsplatte 35 die Vielzahl von Filterkombinationsmöglichkeiten ohne Einfluß auf die optischen Wege 2 bzw. 2 a im Mikroskop bleibt.

Selbstverständlich kann die modulare Einrichtung auch mehrere Aufnahmen aufweisen, wobei jegliche Arten und Kombinationen von optischen Elementen wie z. B. Filter, Linsen, Strichplatten, Blenden usw. in Wirkstellung gebracht werden können.

Claims (13)

1. Modulare Einrichtung zur Aufnahme und zum Einbringen von mindestens zwei nebeneinander angeordneten, als Bau- und Funktionseinheiten ausgebildeten optischen Systemen in den Strahlengang eines optischen Gerätes, insbesondere eines Mikroskops, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Stellelement mindestens zwei gegen- oder mit­ einander verschiebliche Aufnahmen (24 a, 24 b) zum austauschba­ ren Haltern der optischen Bau- und Funktionseinheiten vorge­ sehen sind und zum Verändern des Relativabstandes zwischen den Bau- und Funktionseinheiten mindestens eine der Aufnahmen (24 a) vom Stellelement entkoppelbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Stellelement als Zugstange (11) und die optischen Systeme als separate Filter-Baueinheiten (6, 7) ausgebildet sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an der Zugstange (11) fest ange­ brachte Mitnehmer (13, 14) vorhanden und diese formschlüssig mit den Aufnahmen (24 a, 24 b) verbunden sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mindestens ein Mitnehmer (13) über einen an ihm angebrachten Stift (16) verfügt, welcher in einer Führungsnut (15) geführt wird.

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (13) zur Aufhebung des Formschlusses zwischen ihm und der Aufnahme (24 a) eine Abplattung (23) aufweist.

6. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein optisches Element (17) über Führungs- und Federmittel (25, 26; 29) in Wirkstellung gebracht wird, wenn sich keine der Filter-Baueinheiten (6, 7) in der optischen Achse (2 a) bzw. in dem Strahlengang (2) des Mikroskops befindet.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als optisches Element (17) eine Ausgleichsplatte vorgesehen ist, die vorzugsweise synchron mit dem Verändern des Relativabstandes der beiden Filter- Baueinheiten (6, 7) in Wirkstellung gebracht wird.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Winkel zwischen Ausgleichs­ platte (17) und der optischen Achse (2 a) des Mikroskops von 90° abweicht (Fig. 8).

9. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Rastnuten (12 a, 12 b) vorgesehen sind, die im Zusammenwirken mit einem Rastmittel (21) ein definiertes Einbringen der Filter- Baueinheiten (6, 7) in den Strahlengang (2; 2 a) des Mikroskops (1) gewährleisten.

10. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter-Baueinheiten (6, 7) einen Erregerfilter (27 a), einen zur optischen Achse (2 a) des Mikroskops (1) vorzugs­ weise unter 45° stehenden dichromatischen Teilerspiegel (27 b) und einen Sperrfilter (27 c) enthalten.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Sperrfilter (27 c) und/ oder das Erregerfilter (27 a) jeweils mit einer Kompensations­ platte (35) verbunden sind (Fig. 5 bzw. Fig. 6).

12. Einrichtung nach den Ansprüchen 10 und 11, da­ durch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen Sperrfilter (27 c) und der optischen Achse (2 a) des Mikroskops (1) von 90° abweicht (Fig. 6).

13. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie (5) mit einer an ihr angebrachten Schwalbenschwanz­ führung (8) und einer Sperrvorrichtung (4) von einer Halte­ rung (3) eines Einschubfachs (18) des Mikroskops (1) auf­ genommen wird.