DE102011117743B4 - Mikroskopobjektiv mit mindestens einer in Richtung der optischen Achse verschiebbaren Linsengruppe - Google Patents

Mikroskopobjektiv mit mindestens einer in Richtung der optischen Achse verschiebbaren Linsengruppe Download PDF

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Abstract

Mikroskopobjektiv mit mindestens einer in Richtung der optischen Achse des Mikroskopobjektivs verschiebbaren, aus mindestens einer Linse und einer Linsenfassung (13) bestehenden Linsengruppe (3), die zum Zweck der Verschiebung mit einem elektromechanischen Antrieb in Verbindung steht, umfassend:- einen eine rotatorische Antriebsbewegung erzeugenden Motor (10), und- Getriebeglieder, die ausgebildet sind- zur Wandlung der Rotationsbewegung in eine translatorische Bewegung, wobei die rotierende Abtriebswelle des Motors (10) mit einer Gewindespindel (11) verbunden ist, die mit einer translatorisch beweglichen Gewindemutter (15, 27) in Eingriff steht,- mit Koppelelementen zur Übertragung der translatorischen Bewegung der Gewindemutter (15, 27) auf die Linsengruppe (3), wobei zugleich- zur Verhinderung von Verdrehungen der Linsengruppe (3) um die optische Achse die Koppelelemente in Richtung der optischen Achse zwangsgeführt sind, sodass deren Verdrehung und damit auch die Verdrehung der Linsengruppe (3) um die optische Achse verhindert ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Mikroskopobjektiv mit mindestens einer in Richtung der optischen Achse des Mikroskopobjektivs verschiebbaren, aus mindestens einer Linse und einer Linsenfassung bestehenden Linsengruppe, die zum Zweck der Verschiebung mit einem elektromechanischen Antrieb in Verbindung steht.
  • Mikroskopobjektive, bei denen Linsengruppen in Richtung der optischen Achse verschiebbar sind, sind an sich bekannt. Die Verschiebung dient beispielsweise der Anpassung des jeweiligen Objektivs an verschiedene Deckglasdicken, unterschiedliche Immersionsmedien oder verschiedene Betriebstemperaturen, oder sie ist allgemein zur Korrektion der Abbildungsgüte vorgesehen.
  • Ein diesbezügliches Beispiel aus dem Stand der Technik ist in 1.1 bis 1.5 dargestellt. Mittels einer Kurve 1, die in einen um die optische Achse einer Linsengruppe 3 verdrehbaren Mitnahmering 6 eingearbeitet ist, wird ein Zapfen 4 in axialer Richtung verschoben. Der Zapfen 4 ist mit der Linsengruppe 3 mechanisch fest verbunden. Ein Langloch 2, in eine die Linsengruppe 3 konzentrisch umschließende gestellfeste Hülse 5 eingearbeitet, verhindert während der Verschiebung des Zapfens 4 dessen Verdrehung um die optische Achse. Damit ist auch die Linsengruppe 3 gegen Verdrehung gesichert.
  • Als Linsengruppe 3 im Sinne der nachfolgend beschriebenen Erfindung soll eine in sich geschlossene Baugruppe zu verstehen sein, bestehend aus einer oder mehreren optischen Linsen, die von einer Linsenfassung umschlossenen sind. Auf die Darstellung der Linsenfassung wurde hier der Übersichtlichkeit halber verzichtet.
  • Um das in 1.4 dargestellte axiale Spiel zwischen Zapfen 4 und Kurve 1 zu eliminieren, wird innerhalb der Hülse 5 häufig ein Federelement (zeichnerisch nicht dargestellt) angebracht. Nachteil hierbei ist jedoch eine mögliche Verschmutzung des optischen Systems durch Abrieb an den Anlageflächen des federnden Elementes. Das Eliminieren des axialen Spieles ist insbesondere dann wichtig, wenn innerhalb des Objektivs mehrere Linsengruppen 3 in axialer Richtung aufeinander folgen, deren Abstände zueinander nach dem oben beschriebenen Prinzip verändert werden sollen. Ist hierbei das Spiel zwischen den Zapfen 4 und den Kurven 1 unterschiedlich, bewegen sich die Linsengruppen 3 bei Umkehrung der Bewegungsrichtung nicht gleichzeitig, was unerwünschte optische Fehler zur Folge hat. Dies trifft sinngemäß auch auf eine Verdrehung der Zapfen 4 bzw. der Linsengruppen 3 gegeneinander zu, wodurch unerwünschte optische Fehler, wie Astigmatismus oder Koma, entstehen.
  • Eine andere, ebenfalls bereits bekannte Möglichkeit zur Verschiebung der Linsengruppe 3 ist in 2.1 bis 2.5 dargestellt. Hier sind anstelle des Mitnahmeringes 6 aus 1.2 zwei miteinander in Eingriff befindliche Gewinderinge 7 und 8 vorgesehen. Der Zapfen 4 wird im inneren Gewindering 7 nicht in einem Langloch, sondern in einer Bohrung 9 gehalten. Mittels der Drehung des äußeren Gewinderinges 8 und der Gewindesteigung wird die Axialverschiebung der Linsengruppe 3 gesteuert. Ein federndes Element (nicht dargestellt) kann hierbei außerhalb der Hülse 5 angesetzt werden, um die Verschmutzung innerhalb des optischen Systems aufgrund von Abrieb zu vermeiden. Aus den oben bereits beschriebenen Gründen muss auch hier das Spiel zwischen Zapfen 4 und Hülse 5 sehr klein sein. In 2.1 bis 2.5 ist der Übersichtlichkeit halber ebenfalls die Linsenfassung nicht dargestellt.
  • Bei beiden Varianten ist eine manuelle Verstellung der Linsengruppe 3 vorgesehen. Insbesondere bei invers konzipierten Mikroskopen ist dies nachteilig, da die Objektive unterhalb des Tisches angeordnet sind und dadurch deren Zugänglichkeit eingeschränkt ist. So können erforderliche Einstellungen, die am Objektiv vorgenommen werden müssen, nur umständlich oder auch gar nicht erfolgen.
  • Um dem abzuhelfen, sind bei einer in DE 10 2008 026 774 A1 beschriebenen Steuerungseinrichtung für Stellglieder in Mikroskopobjektiven motorische Antriebe vorgesehen. Dabei sind mindestens zwei Linsengruppen mittels zugeordneter, jeweils motorisch ansteuerbarer Stellringe entlang der optischen Achse des Mikroskopobjektivs bewegbar. Die Übertragung der Drehbewegung von den Motoren auf die Stellringe erfolgt mittels Getrieben, und es ist eine Steuereinheit vorgesehen, in der Kennlinien für unterschiedliche Fahrwege der Stellglieder abrufbar gespeichert sind.
  • WO 08/100695 A2 beschreibt den motorischen Antrieb des Korrektionsmechanismus für Objektive mittels auf dem Objektivrevolver befindlichen Motoren, die über ein Band mit den Objektiven verbunden sind. Diese Lösung ist aufwendig und beansprucht viel Platz.
  • Bei einem Scanmikroskop nach EP 1 319 968 B1 sind alle Linsen des Objektivs von einer gemeinsamen Fassung umschlossen, sie werden mit einer Tauchspule gemeinsamen elektromagnetisch in Richtung der optischen Achse verstellt. Eine Verstellung einzelner Linsen ist hier nicht möglich.
  • US 6,292,221 B1 betrifft ein Endoskop und zeigt, wie eine Linsengruppe in Richtung der optischen Achse verschoben werden kann, wobei die Bewegung auf einem Antrieb durch einen Motor basiert, der außerhalb des Zylinders, in dem die Linsengruppe geführt wird, angeordnet ist. Dabei erfolgt die Umwandlung der Rotationsbewegung des Motors in eine translatorische Bewegung mithilfe einer Zahnstange und einem Zahnrad. Im Zuge dessen ist ein Durchbruch in dem Zylinder vorgesehen, durch den die Rotation des Motors in eine translatorische Bewegung umgewandelt und auf die Linsengruppe übertragen wird. Dieser Durchbruch schwächt den Zylinder, wodurch deutlich mehr Spiel in der Konstruktion entsteht. Zudem wird durch die Umwandlung in eine translatorische Bewegung mittels Zahnrad und Zahnstange nicht die für die Mikroskopie nötige Genauigkeit in der Verstellbarkeit der Linsengruppe erreicht.
  • Nachteiligerweise ist die Ankopplung motorischer Antriebe an eine bei hochwertigen Mikroskopobjektiven bereits vorhandene Führung der Linsengruppen mit den bekannten technischen Lösungen nicht möglich.
  • Der nachfolgend beschriebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile zu beseitigen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 11 angegeben.
  • Erfindungsgemäß umfasst ein Mikroskopobjektiv der eingangs beschriebenen Art
    • - einen eine rotatorische Antriebsbewegung erzeugenden Motor, und
    • - Getriebeglieder, die ausgebildet sind
      • - zur Wandlung der Rotationsbewegung in eine translatorische Bewegung,
      • - zur Übertragung der translatorischen Bewegung auf die Linsengruppe, und zugleich
      • - zur Verhinderung von Verdrehungen der Linsengruppe um die optische Achse.
  • In einer ersten Ausgestaltungsvariante ist die rotierende Abtriebswelle des Motors mit einer Gewindespindel verbunden, die mit einer translatorisch beweglichen Gewindemutter in Eingriff steht, und es sind Koppelelemente zur Übertragung der Translationsbewegung der Gewindemutter auf die Linsengruppe vorhanden. Dabei sind die Koppelelemente in Richtung der optischen Achse zwangsgeführt, sodass ihre Verdrehung und damit auch die Verdrehung der Linsengruppe um die optische Achse verhindert sind.
  • Die Rotationsachse der Antriebsbewegung ist in beiden Ausgestaltungsvarianten vorteilhaft parallel zur optischen Achse ausgerichtet.
  • In weiteren Ausgestaltungsvarianten können der Motor, die Getriebeglieder und zumindest Teilbereiche der Koppelelemente
    • - entweder im Raum zwischen der Linsenfassung und einer die Linsenfassungen umschließenden Hülse,
    • - oder außerhalb dieser Hülse untergebracht sein.
  • Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn der verschiebbaren Linsengruppe eine Messeinrichtung zugeordnet ist, die einen als Referenz für den Verfahrweg dienenden Messwert liefert und damit die Basis für eine erhöhte Positioniergenauigkeit bei der Verstellung der Linsengruppe bildet. Zu diesem Zweck kann der Motor mit einem Encoder versehen sein. Um Hysterese zu vermeiden, kann zwischen dem Motorabtrieb und der Gewindemutter ein Federelement eingesetzt sein, welches das Spiel zwischen Gewindespindel und Gewindemutter eliminiert.
  • Auf den weiter oben zitierten Stand der Technik bezogen besteht der Erfindungsgedanke unter anderem darin, die manuell zu bedienenden Mitnahme- bzw. Gewinderinge durch einen elektromechanischen Antriebsmotor zu ersetzen, der eine rotatorische Antriebsbewegung erzeugt. Die Rotationsachse sollte dabei parallel zur optischen Achse ausgerichtet sein. Der Stell- bzw. Getriebemechanismus umfasst vorteilhaft eine mit der Abtriebswelle des Motors verbundene Spindel, welche die Verstellbewegung in axialer Richtung entlang der optischen Achse des Objektivs und damit zugleich die Sicherung der Linsengruppe gegen Verdrehung um die optische Achse bewirkt. Der Motor und funktionswesentliche Bauteile des Stellmechanismus können je nach Ausführungsform der Erfindung im Raum zwischen der Linsenfassung und einer die Linsenfassung umschließenden Hülse oder außerhalb dieser Hülse positioniert sein.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die die Messeinrichtung an der Hülse des Mikroskopobjektivs angeordnet. Dabei kann der bewegliche Teil der Messeinrichtung mit einem Mitnehmer verbunden sein, um so eine kompakte Bauweise des motorisierten Mikroskopobjektivs zu ermöglichen.
  • Sollen mehr als nur eine Linsengruppe bewegt werden, können eine der Anzahl der Linsengruppen entsprechende Anzahl an Motoren mit dazugehörigen Stellmechanismen, beispielsweise in Form der Gewindespindel und zusätzlicher Getriebeglieder, vorgesehen sein.
  • Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
    • 1.1 bis 1.5 eine erstes Beispiel aus dem Stand der Technik,
    • 2.1 bis 2.5 eine zweites Beispiel aus dem Stand der Technik,
    • 3.1 bis 3.4 eine erste Ausgestaltungsvariante der Erfindung ohne Referenzeinrichtung für den Verstellweg,
    • 4.1 bis 4.4 eine zweite Ausgestaltungsvariante der Erfindung mit einer Referenzeinrichtung für den Verstellweg,
    • 5.1 bis 5. eine vorteilhafte ausgestaltete Variante der Referenzeinrichtung,
    • 6.1 bis 8.2 Beispiele für den erfindungsgemäß kompakten inneren Aufbau des Objektivs,
    • 9.1, 9.2 ein Beispiel für die Anordnung der Motoren.
  • Die in 1.1 bis 2.5 dargestellten Beispiele sind bereits eingangs erläutert worden. Sie bilden den der Erfindung am nächsten kommenden Stand der Technik.
  • In 3.1 ist die erste Ausgestaltungsvariante der Erfindung in einer Vorderansicht dargestellt, 3.2 zeigt dazu einen Schnitt A-A aus 3.1 in einer Ansicht, 3.4 zeigt eine Perspektivansicht dazu.
  • Im Unterschied zum Stand der Technik wurde hier auf den Mitnahmering 6 bzw. die Gewinderinge 7 und 8 verzichtet. Stattdessen ist außerhalb einer Hülse 22 mittels einer Halterung 16 ein Motor 10 angeordnet, an dessen Abtriebswelle eine Gewindespindel 11 gekoppelt ist. Die Rotationsachse der Gewindespindel 11 ist identisch mit der Rotationsachse der Abtriebswelle des Motors 10 und parallel zur optischen Achse der Linsengruppe 3 ausgerichtet. Mittels einer Gewindemutter 15 wird die Rotationsbewegung der Gewindespindel 11 in eine axiale Bewegung gewandelt, die über einen Mitnehmer 14 und den bereits aus dem Stand der Technik bekannten Zapfen 4 auf die Linsengruppe 3 übertragen wird. Die Rotationsrichtung der Motorabtriebswelle ist umkehrbar. Mit der Rotationsrichtung wird die Richtung vorgegeben, in welcher die Linsengruppe 3 entlang der optischen Achse verschoben wird. Aus Stabilitätsgründen wird das dem Motor 10 entgegengesetzte Ende der Gewindespindel 11 in einem Drehlager 17 gehalten und somit lateral gesichert.
  • Um eine feinstufigere Verstellung der Linsengruppe 3 zu ermöglichen, kann zwischen Motor 10 und Gewindespindel 11 ein Untersetzungsgetriebe 18 eingeordnet sein. Auch ist es Vorteilhaft an den Motor 10 einen Encoder 19 im Sinne eines integrierten Messsystems anzusetzen, welches eine definierte Positionierung der Linsengruppe 3 gewährleistet. Diesbezüglich kann der Mitnehmer 14 mit einer Fahne ausgestattet und an der Linsenfassung 13 eine mit dieser Fahne korrespondierende Lichtschranke vorgesehen sein, um eine Referenz zur Verschiebeweite zu schaffen.
  • Der Zapfen 4 wird auch hier in einem Langloch 12 geführt. Damit ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe erfüllt, nämlich dass trotz der erfindungsgemäß erzielten technischen und ergonomischen Verbesserungen der aus dem Stand der Technik bekannte Aufbau des Objektivs innerhalb der Hülse 22 erhalten bleibt. Ein insbesondere technologischer Unterschied gegenüber dem Stand der Technik besteht bei dieser Ausgestaltungsvariante darin, dass das Spiel zwischen dem Zapfen 4 und dem Langloch 12 nicht mehr möglichst klein gestaltet werden muss, sondern wesentlich größer ausgelegt werden kann. Dabei ist es notwendig, dass der Zapfen 4 und alle anderen Teile, die in das Langloch 12 hineingreifen, ausreichend Freiraum in Relation zur Innenwand des Langlochs 12 haben, damit die in 3.3 dargestellte Zwangslage vermieden wird.
  • Umfasst das Mikroskopobjektiv mehrere in Richtung der optischen Achse aufeinander folgende Linsengruppen 3 bzw. sollen mehr als nur eine Linsengruppe 3 bewegt werden, können auch entsprechend mehrere Antriebe der beschriebenen Art am Umfang der Linsenfassung verteilt sein. Die auf die Halterung 16 und das Drehlager 17 bezogene Einbaurichtung ist dabei für jeden Antrieb variabel. Die Linsenfassung ist in 3.1 bis 3.4 nicht dargestellt.
  • In der in 4.1 bis 4.5 gezeigten zweiten Ausgestaltungsvariante der Erfindung befindet sich auf dem Mitnehmer 14 zusätzlich ein Magnethalter 20, der mit einem Magneten 21 bestückt ist. Unterhalb des Magneten 21 ist ein Sensor 23 angeordnet und fest mit der Hülse 22 verbunden. Auf dem Sensor 23 befindet sich vorteilhaft ein Messpunkt 24 für eine Referenzfahrt. Auch hier wird durch Drehung der Gewindespindel 11 die Gewindemutter 15 und mit dieser der Mitnehmer 14, der Zapfen 4 sowie die Linsengruppe 3 bewegt. Im Unterschied zur ersten Ausgestaltungsvariante der Erfindung wird zusätzlich auch der Magnethalter 20 mit Magnet 21 in axialer Richtung verschoben, sodass anhand des Sensors 23 die korrekte Position der Linsengruppe 3 im Objektiv bestimmbar ist. Anstelle des Magneten 21 mit Sensor 23 kann auch jede andere geeignete Messeinheit installiert werden, so z.B. ein optisches Messsystem mit Messlineal. Durch diese Maßnahme wird eine möglich Lose zwischen Gewindespindel 11 und Gewindemutter 15 bei der Bewegungsumkehr messtechnisch eliminiert und verursacht somit keine Ungenauigkeit bezüglich der Positionierung der Linsengruppe 3. Die Linsenfassung ist in 4.1 bis 4.5 nicht dargestellt.
  • Wie ebenfalls zeichnerisch nicht dargestellt kann es technologisch vorteilhaft sein, das Drehlager 17 nicht auf der Hülse 22 anzubringen, sondern über eine Brücke mit dem Motor 10 und dem Untersetzungsgetriebe 18 zu verbinden und somit deren Achsen zu nutzen, um die Achse des Drehlagers 17 in Flucht der Achsen des Motors 10 und des Getriebes 18 zu bringen.
  • Wie in einer weiteren, in 5.1 als Perspektivdarstellung und in 5.2 als Draufsicht dargestellten Ausführungsvariante ist die Rotationsachse der Abtriebswelle des Motors 10 nicht über dem Zapfen 4 positioniert, der hier in Form eines Schraubenkopfes ausgeführt ist (vgl. 5.1), sondern gegenüber dem Sensor 23. Dies ermöglicht es, den Motor 10 näher an die Linsenfassung 13 zu setzen und somit das gesamte Mikroskopobjektiv mit kleinerem Außendurchmesser auszuführen. In 5.1 und 5.2 sind der entsprechend gestaltete Stellmechanismus und die Linsenfassung 13 zu sehen, dagegen ist die Hülse, an deren Außenmantel der Sensor 23 fest montiert ist, nicht dargestellt. Zusätzlich sind der Mitnehmer 14 und der Magnethalter 20 zu sehen, die hier beispielhaft monolithisch ausgeführt sind.
  • In 6.1 bis 8.2 sind in verschiedenen Ansichten Ausführungsvarianten dargestellt, bei denen anstelle eines Gleichstrommotors mit Getriebe und Encoder ein Piezomotor 26 mit Spindel einschließlich Ansteuerschaltung 25 vorgesehen ist. Um zu verhindern dass diese Spindel taumelt, ist ein Gegenlager in Form eines Kugelkopflagers vorhanden (vgl. 8.2), und der Mitnehmer 14 mit Magnethalter 20 wird über ein Federelement 28 (vgl. 8.1 und 8.2) an das Gegenlager gedrückt. 6.2 zeigt den aufgrund des Erfindungsgedankens möglichen kompakten Aufbau des Objektivs, 6.1 eine perspektivische Außenansicht dazu. Neben dem Vorteil der kompakten Bauweise ermöglichen es diese Ausführungsvarianten, einen leistungsstärkeren Motor mit einem größeren Außendurchmesser einzusetzen.
  • 6.2 zeigt ferner eine Anordnung der beiden Motoren 10 und 26 auf der Hülse 22 bei der die Motoren 10 und 26 in Richtung der optischen Achse 32 etwa auf derselben Höhe nebeneinander angeordnet sind. In der gezeigten Ausführung ist der Motor 26 ein Piezomotor. Ohne Beschränkung kann hier aber auch ein schmaler Spindelmotor eingesetzt werden. Bedingt durch diese Anordnung sind auch in Objektiven mit kurzer Baulänge zwei Motoren einsetzbar.
  • 7.1 zeigt ein Beispiel für den kompakten inneren Aufbau des erfindungsgemäßen Objektivs in der Ausführung nach 5.1, 5.2, 6.1 und 6.2 in einem Schnitt, in dem die Rotationsachsen der Antriebseinheiten dargestellt sind. 7.2 zeigt dasselbe Beispiel in einem Schnitt durch die Achse des Zapfens 4.
  • In 8.1 ist ein Beispiel für den kompakten inneren Aufbau des erfindungsgemäßen Objektivs in der Ausführung nach 6.1 und 6.2 in einem Schnitt durch die Rotationsachsen der Antriebseinheiten dargestellt, wobei auch die Position des Federelementes 28 zum Beseitigen einer Hysterese bzw. zum Eliminieren einer Umkehrlose vorgesehen ist. 8.2 zeigt dasselbe Beispiel in einem Schnitt durch die Achse des Zapfens 4.
  • Bei einer weiteren, zeichnerisch nicht dargestellten Ausgestaltungsvariante kann zur Umwandlung der Rotation der Abtriebswelle eines Motors in die Translation eine Ritzel-Zahnstangen-Verbindung vorgesehen sein, wobei sich das Ritzel auf der Abtriebswelle befindet, während die Zahnstange fest auf der Linsenfassung 13 angeordnet sein kann. Der Motor kann wiederum mit einem Getriebe und einem Encoder verbunden sein. Hierbei ist jedoch aus den bereits erwähnten Gründen wieder auf ein geringes Spiel zwischen Zapfen 4 und Langloch 12 zu achten.
  • Die Zeichnungen stellen lediglich einen möglichen Aufbau dar, im Rahmen der Erfindung liegt darüber hinaus jedoch die variable Anordnung der Motoren 10 und der ihnen zugeordneten Stellmechanismen insbesondere hinsichtlich ihrer radial um die optische Achse versetzten Positionierung.
  • So zeigen beispielsweise 9.1 und 9.2 eine Anordnung von zwei Motoren 10' und 10'' auf dem Umfang der Hülse 22, bei der die Motoren 10' und 10'' in Richtung der optischen Achse 32 übereinander angeordnet sind, wobei die einzelnen Elemente in Analogie zu 4.1 und 4.2 für den Motor 10' mit ...' und für den Motor 10'' mit...'' dargestellt sind. Dadurch kann die Außenkontur des Mikroskopobjektivs kompakter gestaltet werden. Das Mikroskopobjektiv besitzt bei dieser Motorenanordnung nur eine Ausbuchtung im Vergleich zu der nach 6.2 beschriebenen Variante und kann damit leichter in Objektivrevolvern mit mehreren Objektiven angeordnet werden, ohne mit deren Außenkontur in Berührung zu kommen.
  • Werden nun die erfindungsgemäßen Lösungen mit der aus der Veröffentlichung DE 10 2008 026 774 A1 bekannten Steuerung kombiniert, entsteht ein Mikroskopobjektiv, das von einem entfernten Ort aus auf beste optische Korrektur eingestellt werden kann. Eine händische Einstellung ist nicht erforderlich, sodass die damit verbundenen Nachteile entfallen.
  • Bei einer Verbindung des Objektivs mit externen Stromquellen zwecks Versorgung der Antriebe oder mit externen Komponenten zwecks Datenaustauschs kann eine Verkabelung störend wirken, so zum Beispiel beim Drehen eines Objektivrevolvers. Um dies zu vermeiden es vorteilhaft, das Objektiv mit einem Einschubelement 29 auszustatten, das etwa als Teil einer Bajonettverbindung ausgebildet ist (vgl. 7.1 und 7.2). Über dieses Einschubelement 29 können sowohl die Daten- als auch die Energieströme zwischen Mikroobjektiv und Mikroskop ohne störende Verkabelung geleitet werden.
  • Von Vorteil ist es weiterhin, die Bewegung eines Probentisches mit der korrigierenden Bewegung der Linsengruppen des Objektivs zu synchronisieren und in der Gesamtsteuerung des Mikroskops zu berücksichtigen, um eine notwendig werdende Änderung des Arbeitsabstandes zwischen Objektiv und Probe automatisch vorzunehmen, damit ein zu untersuchendes Objekt stets mit hoher Güte abgebildet wird.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Kurve
    2
    Langloch
    3,3',3"
    Linsengruppe
    4,4',4"
    Zapfen
    5
    Hülse
    6
    Mitnahmering
    7
    Gewindering
    8
    Gewindering
    9
    Bohrung
    10,10',10''
    Motor
    11,11',11''
    Gewindespindel
    12,12',12''
    Langloch
    13
    Linsenfassung
    14,14',14''
    Mitnehmer
    15,15',15''
    Gewindemutter
    16,16',16''
    Halterung
    17,17',17''
    Drehlager
    18,18',18''
    Untersetzungsgetriebe
    19,19',19''
    Encoder
    20
    Magnethalter
    21
    Magnet
    22
    Hülse
    23,23',23''
    Sensor
    24,24',24''
    Messpunkt
    25
    Ansteuerschaltung
    26
    Piezomotor
    27
    Gewindemutter
    28
    Federelement
    29
    Einschubelement
    30
    Hülse
    31
    Gewindebohrung
    32
    optische Achse

Claims (8)

  1. Mikroskopobjektiv mit mindestens einer in Richtung der optischen Achse des Mikroskopobjektivs verschiebbaren, aus mindestens einer Linse und einer Linsenfassung (13) bestehenden Linsengruppe (3), die zum Zweck der Verschiebung mit einem elektromechanischen Antrieb in Verbindung steht, umfassend: - einen eine rotatorische Antriebsbewegung erzeugenden Motor (10), und - Getriebeglieder, die ausgebildet sind - zur Wandlung der Rotationsbewegung in eine translatorische Bewegung, wobei die rotierende Abtriebswelle des Motors (10) mit einer Gewindespindel (11) verbunden ist, die mit einer translatorisch beweglichen Gewindemutter (15, 27) in Eingriff steht, - mit Koppelelementen zur Übertragung der translatorischen Bewegung der Gewindemutter (15, 27) auf die Linsengruppe (3), wobei zugleich - zur Verhinderung von Verdrehungen der Linsengruppe (3) um die optische Achse die Koppelelemente in Richtung der optischen Achse zwangsgeführt sind, sodass deren Verdrehung und damit auch die Verdrehung der Linsengruppe (3) um die optische Achse verhindert ist.
  2. Mikroskopobjektiv nach einem der vorgenannten Ansprüche, bei dem die Rotationsachse der Antriebsbewegung parallel zur optischen Achse ausgerichtet ist.
  3. Mikroskopobjektiv nach einem der vorgenannten Ansprüche, bei dem der Motor (10), die Getriebeglieder und Teilbereiche der Koppelelemente - im Raum zwischen der Linsenfassung (13) und einer die Linsenfassungen (13) umschließenden Hülse (30), oder - außerhalb der Hülse (30) positioniert sind.
  4. Mikroskopobjektiv nach einem der vorgenannten Ansprüche, bei dem der Linsengruppe (3) eine Messeinrichtung zugeordnet ist, die einen als Referenz für den Verfahrweg dienenden Messwert und damit die Basis für eine erhöhte Positioniergenauigkeit bildet.
  5. Mikroskopobjektiv nach Anspruch 1, wobei der Motor (10) auf einer Hülse (22) aufgebracht ist, die mindestens eine Linsengruppe (3) konzentrisch und gestellfest umschließt.
  6. Mikroskopobjektiv nach Anspruch 4, wobei der bewegliche Teil der Messeinrichtung mit einem Mitnehmer (14) verbunden ist.
  7. Mikroskopobjektiv nach Anspruch 1, wobei mindestens zwei Motoren (10, 26) vorhanden sind, die auf dem Umfang der Hülse (22) bezüglich der Richtung der optischen Achse (32) etwa auf derselben Höhe und nebeneinander angeordnet sind.
  8. Mikroskopobjektiv nach Anspruch 1, wobei mindestens zwei Motoren (10',10'') vorhanden sind, die auf dem Umfang der Hülse (22) bezüglich der Richtung der optischen Achse (32) übereinander angeordnet sind.
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