DE102007005790A1

DE102007005790A1 - Einrichtung zur Blendenpositionierung

Info

Publication number: DE102007005790A1
Application number: DE200710005790
Authority: DE
Inventors: Jörg Dr. Schaffer
Original assignee: Carl Zeiss MicroImaging GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Microscopy GmbH
Priority date: 2007-02-06
Filing date: 2007-02-06
Publication date: 2008-08-07

Abstract

Es ist eine Einrichtung zur Blendenpositionierung an Mikroskopen vorgesehen, welche einen Blendenträger umfasst, der in der Feldblendenebene (4) einer Beleuchtungseinrichtung eines Mikroskops oder an anderen geeigneten Positionen im Strahlengang von Mikroskopen angeordnet ist und auf welchem die, die Blende bildenden Blendenelemente (12 bis 15; 23 bis 26; 28 bis 31) verstellbar angeordnet sind. Auf dem Blendenträger sind zwei, in einer zur optischen Achse (10) des Beleuchtungsstrahlenganges senkrechten Ebene verstellbare Paare von Blendenelementen (12 und 13; 14 und 15; 23 und 24; 25 und 26; 28 und 29; 30 und 31) vorgesehen, welche zusammen die Blendenöffnung (11; 32) bilden. Die Blendenelemente (12 bis 15; 23 bis 26; 28 bis 31) eines jeden Paares sind relativ zueinander und/oder die Paare von Blendenelementen (12 und 13; 14 und 15; 23 und 24; 25 und 26; 28 und 29; 30 und 31) sind relativ zueinander verstellbar. Ein jedes Blendenelement (12 bis 15; 23 bis 26; 28 bis 31) oder ein jedes Paar von Blendenelementen(12 und 13; 14 und 15; 23 und 24; 25 und 26; 29; 30 und 31) ist mit einem manuell und/oder mit einem, von einem Computer oder einer Steuereinheit (22) gesteuerten Antrieb (18 bis 21) wirkverbunden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Blendenpositionierung, insbesondere für eine motorisch zu positionierende Feldblende, welche bei den unterschiedlichsten Typen und Arten von Mikroskopen, wie z. B. bei aufrechten oder inversen Fluoreszenzmikroskopen, oder auch bei anderen optischen Geräten Anwendung finden.
Aus der DE 26 26 872 C2 ist eine Beleuchtungsanordnung bekannt, welche im Mikroskopfuß angeordnet ist. Diese Beleuchtungsanordnung besitzt einen Blendenträger, welcher in einer senkrecht zur optischen Achse des Beleuchtungsstrahlenganges verlaufenden Ebene manuell verstellbar gelagert ist. In dem Blendenträger ist eine variable Blende angeordnet. Durch Drehung eines im Blendenträger angeordneten Ringelementes, welches mit den die Blendenöffnung begrenzenden Blendenlamellen in Wirkverbindung steht, kann die Größe der Blendenöffnung verändert werden. Eine Veränderung der Position der Blendeöffnung innerhalb der besagten Ebene wird durch eine manuelle Verschiebung des Blendenträgers quer zur optischen Achse erreicht. Alle Verstellungen der Blende erfolgen manuell. Eine automatisierte und/oder motorische Verstellung ist bei dieser Anordnung nicht möglich und vorgesehen.
Ein automatisch gesteuertes Beleuchtungssystem insbesondere für Mikroskope ist aus der US 4,643,540 bekannt. Bei diesem Mikroskop werden die Daten des jeweils im Mikroskopstrahlengang eingesetzten Objektivs in einen mit einer Datenverarbeitungseinheit verbundenen, ersten Speicher eingegeben und dort gespeichert, wobei durch die Datenverarbeitungseinheit Antriebe für die Gesichtsfeld- und Aperturblende sowie für den Kondensor gesteuert werden. In einem zweiten, ebenfalls mit der Datenverarbeitungseinheit verbundenen Speicher werden Daten für ein geeignetes Beleuchtungssystem gespeichert. Aus allen diesen Daten werden die optimalen Einstelldaten für die Helligkeit der Beleuchtung, für die Größe der Apertur- und Gesichtsfeldblende automatisch mit Hilfe der Datenverarbeitungseinheit ermittelt und die Blenden und die Beleuchtungseinrichtung entsprechend durch die Antriebe eingestellt. Eine gesteuerte Verschiebung bzw. Positionierung einer Blende in einer orthogonal zur optischen Achse des Mikroskopstrahlenganges bzw. des Strahlenganges des Beleuchtungssystems liegenden Ebene ist bei diesem Mikroskop nicht vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Einrichtung zur Blendensteuerung und Blendenpositionierung, insbesondere bei Mikroskopen zu schaffen, mit welcher eine Blende hinsichtlich ihrer Öffnung und ihrer lateralen Position zur optischen Achse des Strahlenganges manuell und automatisiert verstellt werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer nach den Merkmalen des ersten Patentanspruches ausgebildeten Einrichtung mit den im kennzeichnenden Teil dieses Anspruches dargelegten Mitteln gelöst. In den weiteren Ansprüchen sind Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung offenbart.
So kann es beispielsweise von Vorteil sein, dass auf dem Blendenträger zwei in orthogonalen Richtungen in einer zur optischen Achse senkrechten Ebene verstellbare Paare von Blendenelementen vorgesehen sind.
Es ist ferner vorteilhaft, wenn die Bewegungsrichtungen der Blendenelemente und/oder der Paare von Blendenelementen parallel verlaufen.
Für bestimmte Anwendungen kann es auch vorteilhaft sein, dass die, die Blendenöffnung begrenzenden Kanten der Blendenelemente gerade, bogenförmig oder in einer anderen geeigneten Form ausgestaltet sind.
Insbesondere bei Einrichtungen mit parallel verschiebbaren Blendenelementen ist es von Vorteil, wenn die, die Blendenöffnung begrenzenden Kanten der Blendenelemente schräg zur Bewegungsrichtung verlaufen.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen:
1 stark vereinfacht die Elemente des Beleuchtungsstrahlenganges eines Mikroskops,
2 eine Einrichtung zur Blendenpositionierung mit Blendenelementen mit geraden Kanten und zugehörigen Antrieben,
3 eine Einrichtung mit dreieckigen Blendenelementen und
4 eine Einrichtung mit Blendenelementen mit bogenförmigen Kanten.
Die erfindungsgemäße Einrichtung soll nachstehend der Einfachheit halber in Verbindung mit dem Beleuchtungsstrahlengang eines einfachen Durchlichtmikroskops erläutert werden.
In 1 zeigt schematisiert die Elemente des Mikroskops, welche den Beleuchtungsstrahlengang realisieren. So sind einer Lichtquelle 1 und einem Kollektor 2 eine erfindungs gemäße Feldblende 3 in einer Feldblendenebene 4 im Beleuchtungsstrahlengang nachgeordnet. Über einem Umlenkspiegel 5, dem in Lichtrichtung ein Kondensor 6 nachgeordnet ist, wird die Feldblende 3 auf das auf dem Objekttisch 7 des Mikroskops angeordnete Objekt 8 abgebildet, welches durch ein im Beobachtungsstrahlengang befindliches Objektiv 9 beispielsweise in eine Okularbildebene oder in eine, in der 1 nicht dargestellte Zwischenbildebene abgebildet wird.
Die in 2 dargestellte Einrichtung zur Blendenpositionierung, d. h. zur Positionierung der Blendenöffnung 11 innerhalb der senkrecht zur optischen Achse 10 des Beleuchtungsstrahlenganges verlaufenden Feldblendenebene 4, umfasst vier Blendenelemente 12 bis 15, welche auf einem Blendenträger (nicht dargestellt) angeordnet sind. Diese Blendenelemente 12 bis 15 sind in zwei orthogonal zueinender in der Feldblendenebene 4 verstellbare Paare 12; 13 und 14; 15 aufgeteilt, wobei die Blendenelemente 12; 13 bzw. 14; 15 eines jeden Paares relativ zueinander gesondert verstellbar sind. Die Verstellrichtungen sind durch Pfeile 16 auf den Blendenelementen 12 bis 15 gekennzeichnet. Die Blendenelemente 12 bis 15 bei der in 2 dargestellten Blendeneinrichtung besitzen gerade Kanten 17, welche die Blendenöffnung 11 begrenzen.
Ein jedes der vier Blendenelemente 12 bis 15 ist vorteilhaft mit einem gesonderten Antrieb 18; 19; 20; 21 wirkverbunden, durch welchen die Blendenelemente 12 bis 15 in den durch die Pfeile 16 gekennzeichneten Richtungen innerhalb der Feldblendenebene 4 zwecks Einstellung der lateralen Position und der Größe der Blendenöffnung 11 beispielsweise motorisch verstellt werden können. Es ist weiterhin auch denkbar, pro Paar von Blendenelementen einen Antrieb zum Festlegen der Blendenöffnung und einen Antrieb zum Festlegen der Mittenposition der Blendenöffnung vorzusehen.
Zur Ansteuerung dieser Antriebe 18 bis 21 ist vorteilhaft eine Steuereinheit 22 oder ein Computer vorgesehen, mit welchem die Antriebe nach geeigneten Programmen gesteuert werden können. Es ist auch denkbar, eine manuelle Verstellmöglichkeit der Blendenelemente 12 bis 15 vorzusehen, wobei dann an Stelle motorischer Antriebe oder neben motorischen Antrieben auch manuelle Verstelltriebe angeordnet sind.
In 3 ist eine weitere Einrichtung zur Positionierung einer Blendenöffnung in der Feldblendenebene 4 dargestellt, welche ebenfalls zwei Paare von Blendenelementen 28 bis 31, die eine Blendenöffnung 32 bilden, umfasst. Diese Blendenelemente 28 bis 32 eines jeden Paares sind linear in gleichlaufenden Richtungen, die in der 3 durch Pfeile 33; 34 gekennzeichnet sind, verschiebbar. Durch ein gemeinsames Verschieben der Blendenelemente 28; 29 des einen Paares relativ zu den Blendenelementen 30; 31 des anderen Paares oder durch ein gemeinsames Verschieben beider Paare in den durch die Pfeile 33; 34 angegebenen gleichlaufenden oder orthogonalen Richtungen kann die laterale Position der durch die Blendenelemente 28 bis 31 begrenzten Blendenöffnung 32 in der Feldblendenebene 4 verändert werden. Durch eine Veränderung der Positionen der Blendenelemente 28; 29 und/oder der Blendenelemente 30; 31 relativ zueinander kann die Größe der Blendenöffnung 32 variiert werden. Die die Blendenöffnung 32 begrenzenden Kanten der einzelnen Blendenelemente 28 bis 31 verlaufen unter einem Winkel zur jeweiligen Bewegungsrichtung.
4 zeigt die Anordnung von Blendenelementen 23 bis 26, welche kurvenförmig ausgebildete Kanten 27 besitzen. Bei dieser Ausführung sind der Einfachheit halber die Antriebe für die Verschiebung der Blendenelemente nicht dargestellt. Die Kanten der Blendenelemente können auch eine andere geeignete Form besitzen, wie z. B. eine gewinkelte Form.
In einer konkreten Ausführung kann beispielsweise die Einrichtung zur Blendenpositionierung in einem Gehäuse angeordnet werden und so als eine abgeschlossene Baugruppe am Ort der Feldblendenebene 4 oder an einer geeigneten anderen Position in den Mikroskopstrahlengang oder eines anderen optischen Gerätes nach Art eines Schiebers nach Bedarf eingeführt werden.
Die Einrichtung zur Blendenpositionierung kann sowohl in der Feldblendenebene im Beleuchtungsstrahlengang als auch an geeigneten anderen Positionen im Strahlengang der unterschiedlichsten Arten und Typen von Mikroskopen und auch in Strahlengängen anderer optischer Geräte vorgesehen werden.

1: Lichtquelle
2: Kollektor
3: Feldblende
4: Feldblendenebene
5: Umlenkspiegel
6: Kondensor
7: Objekttisch
8: Objekt
9: Objektiv
10: Optische Achse
11: Blendenöffnung
12 bis 15: Blendenelement
16: Pfeil
17: Kante
18 bis 21: Antrieb
22: Steuereinheit
23 bis 26: Blendenelemente
27: Kante
28 bis 31: Blendenelemente
32: Blendenöffnung
33; 34: Pfeil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 2626872 C2 [0002]
- US 4643540 [0003]

Claims

Einrichtung zur Blendenpositionierung an Mikroskopen, umfassend einen Blendenträger, welcher in der Feldblendenebene einer Beleuchtungseinrichtung eines Mikroskops oder an anderen geeigneten Positionen in den Strahlengängen von Mikroskopen angeordnet ist und auf welchem die, die Blende bildenden Blendenelemente verstellbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, – dass auf dem Blendenträger zwei, in einer zur optischen Achse (10) des Beleuchtungsstrahlenganges senkrechten Ebene verstellbare Paare (12 und 13; 14 und 15; 23 und 24; 25 und 26; 28 und 29; 30 und 31) von Blendenelementen (12 bis 15; 23 bis 26; 28 bis 31) vorgesehen sind, welche zusammen eine Blendenöffnung (11; 32) bilden, wobei die Blendenelemente eines jeden Paares relativ zueinander und/oder die Paare von Blendenelementen (12; 13 und 14; 15, 23; 24 und 25; 26, 28; 29 und 30; 31) einer Blendenanordnung relativ zueinander verstellbar sind – und dass ein jedes Blendenelement (12 bis 15; 23 bis 26; 28 bis 31) oder ein jedes Paar von Blendenelementen (12 und 13; 14 und 15; 23 und 24; 25 und 26; 28 und 29; 30 und 31) mit einem manuell und/oder mit einem, von einem Computer oder einer Steuereinheit (22) gesteuerten Antrieb (18 bis 21) wirkverbunden ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Blendenträger zwei in orthogonalen Richtungen in einer zur optischen Achse (10) senkrechten Ebene verstellbare Paare von Blendenelementen (12 und 13; 14 und 15; 23 und 24; 25 und 26) vorgesehen sind.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsrichtungen der Blendenelemente (28 bis 31) und/oder der Paare von Blendenelementen (28 und 29; 30 und 31) parallel verlaufen.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die, die Blendenöffnung (11; 32) begrenzenden Kanten (17; 27) der Blendenelemente gerade, bogenförmig oder in einer anderen geeigneten Form ausgestaltet sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die, die Blendenöffnung (11; 32) begrenzenden Kanten (17; 27) der Blendenelemente (12 bis 15; 23 bis 26; 28 bis 31) schräg zur Bewegungsrichtung verlaufen.