DE102010014501B4

DE102010014501B4 - Inverses Mikroskop

Info

Publication number: DE102010014501B4
Application number: DE102010014501.7A
Authority: DE
Inventors: Leander Dietzsch; Matthias Gonschor; Peter Schnüll
Original assignee: Carl Zeiss Microscopy GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Microscopy GmbH
Priority date: 2010-04-10
Filing date: 2010-04-10
Publication date: 2021-11-18
Anticipated expiration: 2030-04-11
Also published as: WO2011124301A1; DE102010014501A1; US8982456B2; US20130003171A1

Abstract

Inverses Mikroskop, umfassend ein Mikroskopstativ (8) mit einem Stativgehäuse, bestehend aus einer Rückwand (9), einer Vorderwand (12) und Seitenwänden (10,11) sowie einen Objektivrevolver (2), einen Fokussiertrieb (4,6) und eine als Reflektorrevolver ausgebildete, drehbare Haltevorrichtung (3) mit mehreren Aufnahmeplätzen (16,17,18,19) für auswechselbare optische Komponenten (20,21,22,23), dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (13) der Haltevorrichtung (3) parallel zur optischen Achse (14) des Mikroskops mit einem Versatz (Vx) in Richtung einer Seitenwand (10) des Stativgehäuses und einem Versatz (Vy) in Richtung der Vorderwand (12) des Stativgehäuses angeordnet ist, die Haltevorrichtung (3). aus dieser Seitenwand (10) um einen Abstand (Ax) herausragt und die Aufnahmeplätze (16,17,18,19) in der Haltevorrichtung (3) so eingebracht sind, dass die optischen Komponenten (20,21,22,23) durch Drehung der Haltevorrichtung (3) in die optische Achse (14) des Mikroskops einschwenkbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein inverses Mikroskop, umfassend ein Mikroskopstativ mit einem Stativgehäuse, bestehend aus einer Rückwand, einer Vorderwand und Seitenwänden sowie einen Objektivrevolver, einen Fokussiertrieb und eine als Reflektorrevolver ausgebildete, drehbare Haltevorrichtung mit mehreren Aufnahmeplätzen für auswechselbare optische Komponenten.
Bei inversen Mikroskopen sind Fokussiertrieb, Reflektoreinheit und Objektivrevolver übereinander angeordnet.
Die Reflektoreinheit kann in Form eines Revolvers oder eines Schiebers ausgeführt sein und ist in der Regel zum Bestücken entnehmbar. Bei mehr als drei optischen Komponenten (Reflektormodulen) wird in der Regel eine Revolvervariante gewählt. Der Durchmesser des Revolvers ist durch die Anzahl der Reflektormodule, die er aufnehmen kann, bestimmt. Ab einer bestimmten Anzahl übersteigt der Durchmesser des Revolvers oder der zur Bedienung notwendigen Teile die Stativbreite, so dass er vollständig über den Fokussiertriebknöpfen angeordnet werden muss, um eine Kollision zur vermeiden.
Bei den bekannten Mikroskopen inverser Bauart existieren im Raum zwischen Objektiv und Tubuslinse Wechseleinrichtungen für optische Komponenten, die sowohl als Revolver oder auch als Schieber, beispielsweise zur Einspiegelung des Auflichtstrahlenganges, ausgebildet sein können. Diese können wechselbar aber auch fest sein.
Zusätzlich können anstelle dieser Einspiegelungen auch optische Komponenten, wie Vergrößerungswechsler (Optovare) und Kontrastelemente (Analysatoren) etc. in diesen Revolvern bzw. Schiebern untergebracht sein.
Im Allgemeinen sind diese Revolver bei inversen Mikroskopen, wie auch die optische Achse, mittig im Mikroskop angebracht und besitzen eine vertikale Revolverdrehachse.
DE 10 2004 034 887 A1 beschreibt ein inverses Mikroskop mit einer reversibel einfügbaren Haltevorrichtung für auswechselbare optische Komponenten. Die Haltevorrichtung ist dabei als Schwenklade ausgebildet, die um eine Schwenkachse ein- und ausschwenkbar angeordnet ist. Beim Austausch, beziehungsweise beim Einsetzen von optischen Komponenten bleibt die Schwenklade auch im ausgeschwenkten Zustand immer in Verbindung mit dem Mikroskopstativ.
Der wesentliche Nachteil der Lösungen des Standes der Technik besteht darin, dass mit der Anordnung einer Wechseleinrichtung eine relativ hohe Bauhöhe des Mikroskops verbunden ist. Bei kleinen inversen Mikroskopen, die insbesondere im Routinebereich eingesetzt werden, ist dies besonders unerwünscht, da hier eine niedrige Tischhöhe ein sehr wichtiges Ergonomiekriterium ist. Ein ermüdungsfreies Hantieren auf dem Mikroskoptisch bei gleichzeitiger Armauflage auf dem Arbeitstisch ist nicht immer gewährleistet.
Beim Einsatz eines Reflektorrevolvers als Wechseleinrichtung für optische Komponenten und einer ergonomischen Triebhöhe ist die Mikroskoptischhöhe daher auf ein Mindestmaß festgelegt. Dies ist durch die notwendige Anordnung der Triebknöpfe (Abstand Augeneinblick zu Triebknopf) im Bereich des Reflektorrevolvers bei inversiven Stativen vorgegeben. Um nicht mit den Triebknöpfen zu kollidieren, muss der Reflektorrevolver über diesen angebracht sein. Denkbar sind auch Reflektorschieber, diese haben aber bedingt durch die begrenzte Anzahl von Positionen, beispielweise beim Einsatz von vielen unterschiedlichen Fluoreszenzanwendungen, erhebliche Nachteile.
Darüber hinaus haben die Lösungen des Standes der Technik den Nachteil, dass zur Bestückung der Wechseleinrichtung mit optischen Komponenten sowohl die Revolverausführung als auch die Schieberausführung zumindest teilweise aus dem Mikroskopstativ entnommen werden müssen.
So liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, den Aufbau eines inversen Mikroskops dahingehend weiter zu entwickeln, dass die Nachteile des Standes der Technik weitestgehend beseitigt werden und ein einfacheres und schnelleres Wechseln von optischen Komponenten für verschiedene Anwendungen möglich ist.
Diese Aufgabe wird mit einem inversen Mikroskop der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Ausgestaltungsvarianten offenbart.
Erfindungsgemäß liegt die Drehachse der Haltevorrichtung parallel zur optischen Achse mit einem Versatz in Richtung einer Seitenwand des Stativgehäuses und einem Versatz in Richtung der Vorderwand des Stativgehäuses, wobei die Haltevorrichtung aus dieser Seitenwand des Stativgehäuses herausragt.
Das Herausragen der Haltevorrichtung aus einer Seitenwand hat den Vorteil, dass diese beim Komponentenwechsel nicht aus dem Stativgehäuse herausgenommen werden muss und somit einen einfachen und schnellen Wechsel der Komponenten ermöglicht.
Die Aufnahmeplätze für die optischen Komponenten sind dabei so in der Haltevorrichtung eingebracht, dass diese durch Drehung der Haltevorrichtung in die optische Achse des Mikroskops einschwenkbar sind.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung besitzt die Haltevorrichtung vier Aufnahmeplätze für optische Komponenten, wobei es auch denkbar ist, die Anzahl zu erhöhen oder zu verringern.
In Abhängigkeit vom Einsatz des Mikroskops kann die Drehbewegung der Haltevorrichtung entweder manuell oder über einen motorischen Antrieb, beispielsweise einem Zahnriementrieb, vorgenommen werden.
Dabei ist es von Vorteil, die motorische Antriebseinheit in dem dem seitlichen Versatz der Drehachse der Haltevorrichtung in Richtung einer Seitenwand des Stativgehäuses abgewandten Bauraum des Stativgehäuses anzuordnen, da durch diesen Versatz an dieser Stelle genügend Platz vorhanden ist.
Vorteilhafterweise ist der mit einer Grob- und einer Feinfokussierung versehene Fokussiertrieb unter der Haltevorrichtung in den Seitenwänden des Stativgehäuses auf einer für einen Bediener ergonomischen Höhe angeordnet, wobei sich zweckmäßigerweise der Triebknopf für die Grob- und Feinfokussierung in der dem seitlichen Versatz der Drehachse der Haltevorrichtung abgewandten Seitenwand des Stativgehäuses befindet.
Auf der Seite, aus der die Haltevorrichtung aus dem Stativgehäuse herausragt, kann beispielsweise ein im Durchmesser kleinerer Triebknopf angeordnet werden, der nur auf die Feinfokussierung wirkt.
Es ist auch denkbar, dass auf den kleineren Triebknopf zur Feinfokussierung verzichtet werden kann.
Bedingt durch die Anordnung der als Reflektorrevolver ausgebildeten Haltevorrichtung für optische Komponenten in Verbindung mit der Anordnung des Fokussiertriebes kann sowohl die Haltevorrichtung als auch der Objekttisch konstruktiv stark abgesenkt werden. Trotz des Absenkens der Haltevorrichtung ist eine freie Zugänglichkeit der Triebknöpfe für die Grob- und Feinfokussierung gewährleistet.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltungsvariante kann auf eine Absenkung des Objekttisches verzichtet werden und man macht sich nur die einfache Wechselmöglichkeit der optischen Komponenten zunutze, die sich aus dem seitlichen Versatz ergibt.
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße inverse Mikroskop anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dazu zeigen:

1: eine schematische Darstellung des inversen Mikroskops aus der Sicht eines Bedieners,
2: eine Schnittdarstellung A - A nach 1
3: eine perspektivische Teildarstellung des Mikroskops und
4: eine weitere perspektivische Teildarstellung des Mikroskops unter Verzicht auf eine Absenkung des Objekttisches.

In einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt 1 das erfindungsgemäße inverse Mikroskop mit einem Objekttisch 1, einem Objektivrevolver 2, einer als Reflektorrevolver ausgebildeten Haltevorrichtung 3 für auswechselbare optische Komponenten (2) und einem aus einer Grob- und Feinfokussierung 4 mit Triebknopf 5 und einer Feinfokussierung 6 mit Triebknopf 7 bestehenden Fokussiertrieb, die an einem Mikroskopstativ 8 beziehungsweise an einem Stativgehäuse mit einer Rückwand 9, einer rechten und einer linken Seitenwand 10 und 11 und einer Vorderwand 12 (3) befestigt sind.
Die Haltevorrichtung 3 ist dabei derart am Mikroskopstativ 8 angeordnet, dass deren Drehachse 13 parallel zur optischen Achse 14 des Mikroskops mit einem Versatz Vx in Richtung der Seitenwand 10 des Stativgehäuses und einem Versatz Vy (2) in Richtung der Vorderwand 12 ( 3) des Stativgehäuses liegt.
Zum Zwecke der Drehung der Haltevorrichtung 3 ist diese mit einer nur schematisch dargestellten, im Bauraum des Stativgehäuses angeordneten, motorischen Antriebseinheit 15 gekoppelt (2).
Die Haltevorrichtung 3 besitzt vier Aufnahmeplätze 16, 17, 18 und 19 (2), von denen in 1 nur der Aufnahmeplatz 17 zu sehen ist.
Zum Zwecke der Aufnahme der optischen Komponenten 20, 21, 22 und 23 in die Haltevorrichtung 3 ragt diese aus der Seitenwand 10 des Stativgehäuses um einen Abstand Ax heraus. Dazu ist die Seitenwand 10 mit einer Öffnung versehen, die nach den 3 und 4 mit einer abnehmbaren Verschlussklappe 24 verdeckt ist.
2 zeigt die in 1 gekennzeichnete Schnittdarstellung A-A mit den Aufnahmeplätzen 16, 17, 18, und 19 für die optische Komponenten 20, 21, 22 und 23.
Die Aufnahmeplätze 16, 17, 18, und 19 sind so in der Haltevorrichtung 3 eingebracht, dass sie durch deren Drehung in die optische Achse 14 des Mikroskops einschwenkbar sind.
3 zeigt schematisch die aus der Seitenwand 10 herausragende Haltevorrichtung 3 im geschlossenen Zustand. Zum Zwecke der Bestückung der Haltevorrichtung 3 mit den optischen Komponenten 20, 21, 22 und 23 wird die Verschlussklappe 24 entfernt. Ferner ist in 3 die Anordnung der Feinfokussierung 6 mit dem Triebknopf 7 ersichtlich.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt 4 ebenfalls schematisch die aus der Seitenwand 10 herausragende Haltevorrichtung 3 im geschlossenen Zustand, wobei die Verschlussklappe 24 hier vier Aufnahmeflächen 25 zur Beschriftung der optischen Komponenten 20, 21, 22 und 23 aufweist. Da in dieser Ausgestaltungsvariante auf die Absenkung des Objekttisches verzichtet wird besitzt das Mikroskop einen weiteren Triebknopf 26 zu der aus den 1 und 2 ersichtlichen Grob- und Feinfokussierung 4 mit dem Triebknopf 5. Auf die Feinfokussierung 6 mit dem Triebknopf 7 nach den 1 und 2 kann hierbei verzichtet werden.
Bezugszeichenliste

1: Objekttisch
2: Objektivrevolver
3: Haltevorrichtung (Reflektorrevolver))
4: Grobfokussierung
5,7,26: Triebknopf
6: Feinfokussierung
8: Mikroskopstativ
9: Rückwand
10,11: Seitenwand
12: Vorderwand
13: Drehachse
14: optische Achse
15: motorische Antriebseinheit
16,17,18,19: Aufnahmeplatz
20,21,22,23: optische Komponente
24: Verschlussklappe
25: Aufnahmefläche
Vx,Vy: Versatz
Ax: Abstand

Claims

Inverses Mikroskop, umfassend ein Mikroskopstativ (8) mit einem Stativgehäuse, bestehend aus einer Rückwand (9), einer Vorderwand (12) und Seitenwänden (10,11) sowie einen Objektivrevolver (2), einen Fokussiertrieb (4,6) und eine als Reflektorrevolver ausgebildete, drehbare Haltevorrichtung (3) mit mehreren Aufnahmeplätzen (16,17,18,19) für auswechselbare optische Komponenten (20,21,22,23), dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (13) der Haltevorrichtung (3) parallel zur optischen Achse (14) des Mikroskops mit einem Versatz (Vx) in Richtung einer Seitenwand (10) des Stativgehäuses und einem Versatz (Vy) in Richtung der Vorderwand (12) des Stativgehäuses angeordnet ist, die Haltevorrichtung (3). aus dieser Seitenwand (10) um einen Abstand (Ax) herausragt und die Aufnahmeplätze (16,17,18,19) in der Haltevorrichtung (3) so eingebracht sind, dass die optischen Komponenten (20,21,22,23) durch Drehung der Haltevorrichtung (3) in die optische Achse (14) des Mikroskops einschwenkbar sind.
Inverses Mikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zwecke der Drehung der Haltevorrichtung (3) eine motorische Antriebseinheit (15) vorhanden ist.
Inverses Mikroskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die motorische Antriebseinheit (15) in dem dem seitlichen Versatz (Vx) der Drehachse (13) der Haltevorrichtung (3) abgewandten Bauraum des Stativgehäuses angeordnet ist.
Inverses Mikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (3) vier Aufnahmeplätze (16,17,18,19) für optische Komponenten (20,21,22,23) hat.
Inverses Mikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung der Seitenwand (10) des Stativgehäuses aus der die Haltevorrichtung (3) herausragt mit einer abnehmbaren oder abklappbaren Verschlussklappe (24) abdeckbar ist.
Inverses Mikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mit einer Grob- und Feinfokussierung (4) und einer Feinfokussierung (6) versehene Fokussiertrieb unter der Haltevorrichtung (3) in den Seitenwänden (10,11) des Stativgehäuses angeordnet ist.
Inverses Mikroskop nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Triebknopf (5) der Grob- und Feinfokussierung (4) in der dem seitlichen Versatz (Vx) der Drehachse (13) der Haltevorrichtung (3) abgewandten Seitenwand (11) des Stativgehäuses angeordnet ist.
Inverses Mikroskop nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Triebknopf (7) der Feinfokussierung (6) in der Seitenwand (10), aus der die Haltevorrichtung (3) aus dem Stativgehäuse herausragt, angeordnet ist.
Inverses Mikroskop nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Grob- und Feinfokussierung (4) mit dem Triebknopf (5) einen zusätzlichen Triebknopf (26) aufweist, der in der Seitenwand (10), aus der die Haltevorrichtung (3) aus dem Stativgehäuse herausragt, angeordnet ist.