DE7931427U1 - Zwischentubus mit Höhenverstellung für Mikroskope - Google Patents
Zwischentubus mit Höhenverstellung für MikroskopeInfo
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- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/20—Light-tight connections for movable optical elements
- G02B7/24—Pivoted connections
Description
Die vorliegende Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Höhenverstellung
der Okulare eines Mikroskops mit abnehmbarem Tubus.
Die meisten der bekannten Routinemikroskope besitzen, einen abnehmbaren Tubus,
dessen Länge bei etwa 16 cm liegt. Für diese Tubuslänge, die u. a. auch in die Vergrößerung des Mikroskops eingeht, sind die verwendeten Objektive korrigiert.
Sie ist daher auch für Neukonstruktionen stets einzuhalten, Kann auf
Kompatibilität mit dem vorhandenen Zubehör Wert gelegt wird.
Größere Forschungsmikroskope besitzen zwar oftmals eine davon abweichende,
durch eine Hilfsoptik erzielte, größere Tubuslänge von z. B. 20-25 cm. Die
damit verbundene Zunahme des Abbildungsmaßstabs der verwendeten Objektive um
etwa einen Faktor 1,25x bzw. 1 ,5x bedingt jedoch eine unerwünschte Verkleinerung
des Sehfeldes.
Bei den gebräuchlichen Routinemikroskopen ist der abnehmbare Tubus, der oft
auch als Binokulartubus ausgeführt ist, so angebracht, daß dar Betrachter in
die darin eingesteckten Okulare unter einem Blickwinkel zwischen 30 und 45 zur Waagerechten einsieht, denn in normaler Arbeitsstellung sitzt ja der Betrachter
vor einem auf einem Tisch stehenden Mikroskop. Der Schrägeinblick in diesem Winkelbereich ist also der normalen Körpergröße des Menschen angepaßt.
Die zunehmende Spezialisierung der Labortätigkeit auf wenige Arbeitsbereiche
hat nun in den letzten Jahren dazu geführt, daß gewisse Personalgruppen den größten Teil des Tages vor dem Mikroskop in sitzender Stellung arbeiten. Mit
dem längeren, ununterbrochenen Arbeiten am Mikroskop werden auch die Schwächen, die der herkömmliche mechanische Aufbau der Mikroskope besitzt, im verstärkten
Maße deutlich. Viele Benutzer nehmen eine unnatürliche und unbequeme Haltung ein und in Verbindung mit der Eintönigkeit der Arbeit sind Spannungen, Kopfschmerzen,
Schmerzen im Nacken, Rücken und den Unterarmen die Folge. Aufgrund der mechanischen Tubuslänge von 16 cm besitzt nämlich das Mikroskop nicht die
Abmessungen, die den Maßen des menschlichen Körpers auf baste Weise angepaßt sind. Die Mikroskope sind zu kurz, d. h. der Abstand zwischen Okular- und Tischfläche
stimmt nicht mit dem Abstand überein, der zwischen dem Auge und dem auf
der Tischfläche aufgestützten Arm vorhanden sein sollte. Die Bedienungselemente
des Mikroskopstativs sind zu körpernah angeordnet, der Betrachter ist mit anderen
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Worfcefi ifii Verhältnis 2Um Mikroskop" immef 2U iang Und MUß eftÜWedef den Köpf
nach unten tteigeil, wentt die Arme böquetii auf dei? Tischfläühe liegen söjjleti,
ödet? zu niedrig sitzen. Um die Augenfiehtig auf das Okular" r"iähteti 2U können*
Wobei aber im letzteren Fäll die fischflache so hoch witfd, das er gezwungen
ist} miß angezogenen Söhulbefii Und Afmeil däausiüzefi« Kleine Personen haben
also die getfingsfcen Schwiefigkeifiefij während sie für" mittelgroße Und übergröße
Personen größer sindt
Han hat versucht f durch eine entsprechende Formgebung det Möbel} besonders
des Tisches} die Arbeitsstellung des Mikroskopierenden ZU verbessern* Es ist
aber nicht gelungen^ die SitzsteÜUrig damit wesentlich zu beeinflusseni
Ausgehend vöti der anatomischen Förffl des menschlichen Körpers ist es also
erstrebenswert j die Okulare eines Mikroskops in einer Entfernung zum übfigeii
Teil so anzuordnen^ daß sie der Entfernung zwischen den Augen Und den Händen
des Betrachters entspricht* wenn dieser in aufrechter Arbeitsstellung vor dem
Mikroskop sitzt* Außerdem sollten die Okulare in der Höhe verstellbar sein,
so daß sie immer der Körperhaltung des Betrachters angepaßt werden könnenj
die im Verlauf der Arbeitszeit variiert,
Aus der US~PS 2439526 ist bereits ein Mikroskop bekannt* welches ein Okular
mit veränderlichem Einblickswinkel enthalt. Abgesehen davon, daß die dort
gezeigte Vorrichtung zwar einen recht großen Einstellbereich für den Einblickwinkel
besitzt, wegen des kurzen Schwenkhebels jedoch keine signifikante Höhenverstellbarkeit
erlaubt, besitzt sie den vorstehend beschriebenen Nächteil·
des anatomisch ungünstigen kurzen Aufbaus.
Den gleichen Nachteil besitzt auch ein in der DE-OS 2654778 beschriebener,
gerade für objektnahe Beobachtung konzipierter, stereoskopiseher Tubus für
pperationsmikfoskope mit veränderlichem Einblickwinkel·; Dieser Mikroskoptubus
■ ....
ist durch mehrfache Fa^urig des Strahlenganges extrem kürz gehalten j um dem
im Normalfa^e nicht am Mikroskop sondern am Patienten hantierenden Betrachter
zu einer entspannten Arbeitsha^ung zu verhelfen*
Die Aufgäbe der vorliegenden Neuerung ist es, eine zur Nächrüstung vorhanderer j|
Mikroskope mit abnehmbarem Tubus verwendbare Vorrichtung zu schaffen, die eine |
Verlegung der Okulare in Richtung auf dan. Beobachter bewirkt und mit der sich |
die Arbeitshöhe der Okulare einstellen läßt. |
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Öefnäß del? Vorliegenden Neuerung" wird diese Aufgäbe gelöst dutfcti elfli
ÖtjjekeiVfeVdiVeif Utid Mikroskop tubus einsäüzbäfes Zwiseherisfcück, das äUä zWei
gegerieitiättdef Um eine waagrechte Achse vefschwenkbaren Tauen besfcehü, die
öiiiefi Uni die S'chwenkäehse- der beiden Teile mit dem hälbeil, Schwenkwirikel kipp"·=5
bäifen Spiegel Und eine äwischenäbbildende Optik Umfassen, die das Vom Objektiv
erzeugte Zwischenbild des Objekts in einer der Tubuslange des Zwischenstücks
entsptecheiiden Entfernung vom ersten Zwischenbild nochmals abbildet, Es ist
leicht einzusehenj daß mit diesen Mitteln eine Verlängerung des Mikroskoptubus
und, wegen des relativ langen Schwenkhebeis j den der auf das Zwischenstück aufgesetzte
Mikroskoptubus bildet, auch eine relativ große Höhenverstellbarkeit
der Okulare gewährleistet isti Der beschriebene Aufbau besitzt jedoch noch
eine Reihe weiterer Vorteile. In den bekannten Routinemikroskopenj die durch
das neuerungsgemäße Zwischenstück bedienungsfreundlicher gemacht werden sollen^
entsteht ein umgekehrtes Zwischen bi Ld. Diese Bildümkehr wird als sehr störend empfundenj da Z1 B. die Pathologen fast immer das Präparat manuell auf dem
Mikroskoptisch Verschieben und dann dazu gezwungen sind j sich dieses umgekehrt
vorzustellenj wenn sie Abschnitte desselben unter dem Mikroskop suchen. Auch
den Personen, die mit einem Kreuztisch arbeiten, bereitet es Schwierigkeiten, das Präparat in die richtige Richtung zu verschieben, ohne erst, kurz bevor
sie das Präparat im Okular betrachten, nochmals auf den Tisch zu schauen* Nach
der vorliegenden Neuerung wird das Zwischenbild nochmals abgebildet und damit
wieder aufgerichtets so daß der Betrachter das Objekt in seiner normalen Lage
sieht.
Ein weiterer Nachteil der bisher bekannten Mikroskope ist, daß das Zwischenbild
des Objekts an einer schlecht zugänglichen Stelle, nämlich in den Okularen entsteht.
Bei den Messungen von Objektdetaills, dem Zählen von Zellen etc, werden
derzeit verschiedene Typen von Okularstrichplatten verwendet, die in der Zwischeh1-bildebene
eingelegt werden, so daß man auf diese Weise Strichplatte und Objekt gleichzeitig wahrnimmt. Bei binokularen Mikroskopen sieht ein Auge nur" das Objekt,,
während das andere das gleiche Objekt mit Strichplatte sieht. Diese Unsymmetrie
der Bilder beider Augen ist für das Gehirn ermüdend und schwer zu akzeptieren. Es ist erwünschenwert zu erreichen, daß beiden Augen identisch gleiche
Bilder dargeboten werden, d. h. daß sowohl Objekt als auch Strichplatte in beiden ■
Okularen zu sehen sind. Man kann jedoch nicht je eine Strichplatte in die Okulare
einsetzen, da diese an exakt gleicher Stelle im jeweiligen Bild angeordnet sein
müßten. Kleinste Abweichungen bewirken einen stereoskopischen Effekt, der einer
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söheitibären Verschiebung deif SüiriähpiäüGe äUä dei? Ebeiie deö Objektes gleich^
kömmtj so daß die Messung öder" das Zählen" gest-öfü Wird. In der heUärUfigs^
gemaßeft Vörfiöhtutig entsteht nun eiri efstes 2wischenbild des Objektes bereits
beVör" p-s auf 2Wei Sfürählengänge in einem biönökulären Tubus geteilt wiifd» Mäti
käiitt datier im Zwischenstück Stfiahplätten, Pfeile Und ähnliehes einführen Utid
damit erreichen, daß im binokularen Tubus beiden Augeri identisch gleiche Bildet
dargeboten Werden^
Es ist zweckmäßig, die Schwenkachse der beiden feile des Zwischenstücks auf
der dem Betrachtet abgewandten Seite änzuordiietij üiii einen möglichst längen
Schwenkhebel Und damit möglichst größe Hbhenvefst'.elibäfkeit def Oküläfe zu
erreichen» Zur Ablenkung des meist senkrechten, vom Objektiv kommenden Strahiengangs
auf den Spiegel, der irt der Schwenkachse angeordnet ist, Um die Tübüslänge
des Zwischenstücks beim Schwenken konstant zu halten, kann ein Prisma
dienen, wie es z. Bi auch zur Strahlablenkung iii den abnehmbaren Tuben verwendet
wird.
Die Neuerung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert:
Fig. 1 skizziert eine Seitenansicht des zwischen Objektivrevolver und Mikroskoptubus
eingesetzten Zwischenstücks.
Fig. 2 zeigt detailliert den Aufbau der verwendeten Mechanik zur Steuerung
des Drehwinkels des Ablenkspiegels der Vorrichtung aus Fig. 1 in Seitenansicht.
Fig. 3 zeigt einen weiteren Schnitt durch die Mechanik aus Fig. 2 (Aufsicht).
Fig. 4 skizziert eine selbstätige Klemmvorrichtung für das in.Fig * 1 skizzierte
Zwi s chens tück.
In Fig. 1 ist ein Mikroskop mit einem Objektivrevolver I dargestellt, der
ein Objektiv 2 über einem Objekttisch 3 trägt. Das Mikroskop besitzt weiterhin
einen vorzugsweise binokularen Tubus 4 mit Schrägauflage, hier mit einem Neigungswinkel
α von 30 , dessen untere Endfläche direkt am Objektivrevolver angebracht
war. Gemäß der Neuerung ist nun ein Zwischenstück 5 zwischen dem Objektivrevolver 1 und dem Tubus 4 eingesetzt, das aus zwei schwenkbaren,
miteinander verbundenen Teilen, nämlich einem unteren Teil 6 und einem oberen Schwenkarm 7 besteht. Das untere Teil 6 erstreckt sich etwas in die von dem
Benutzer abgewandte Seite und trägt dort die Schwenkachse 8 für den Schwenkarm 7,
der sich dann von dieser Achse über das untere Teil 6 zurück und weiter in Richtung
auf den Betrachter erstreckt.
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I ήΰ seinem ffeieti Ende trägt der" Αϊίη 7 eine Aufnahme für dia abnehmbar en
I Tubus h, Im Utitefen Teil 6 ist däsweiüeifen iiii Strahlengang des Objektives 2
\ ein Spiegelpirismä 9 eingesetzt, Welches die Licht:süifählen Voöi Objektiv 2
J auf den auf der horizontalen Ötfehächse 8 ängebräähten Spiegel 10 richtet.
I Mit Hilfe der in Fig. 1 Und 3 dargestellten Mechanik wird dieser" Spiegel
\ jeweils mit dem halben SchWerikwitikel des Armes 7 so gedreht j daß der" Stfahlerif
gang vom Objekt über das Prisma 9 auf den Spiegel iO und von dort weiter" zürn
I i'Ubtfs 4 stets zentrisch im Schwenkarm 7 verläuft«
i Die erste Zwisehenbiidebene befindet sich ari der" durch die Blende M 1 be-
I zeichneten Stelle im Schwenkarm 7.- Durch ein optisches System j das Linsen
Und einen Spiegel 13 umfaßt Und am besten als eine im Maßstab -1 abbildende
i Optik bezeichnet werden kamij wird das zwischen der Blende M 1 vom Objektiv
I erzeugtej Umgekehrte erste Zwischenbild nochmals abgebildet Und damit zwischen
i der Blende M 2 im Okular aufgerichtet Dieses optische System 1214 13 befindet
j sich also im Strahlengang zwischen der Blende M 1 und der Aufnahme für den
; Tubus 4 im Schwenkarm 7t
: Der Tubus 4 ist auf der Zeichnung mit einem Neigungswinkel α vom 30 ausgebildet,
es können natürlich auch Tuben mit anderen Neigungswinkeln, vorzugsweise von 45 , benutzt werden» Um einen ausreichenden Einstellbereich für die
Arbeit mit dem Mikroskop für Personen normaler Körpergröße zu ermöglichen,
sollte der EihbLickwinkeL Λ zwischen 20 und 45° zur Horizontalen
liegen. Das hier beschriebene Zwischenstück 5 besitzt daher in niedrigster
Stellung eine im Winkel von -10 abgeschrägte Aufnahme für den Tubus 4 und läßt einen Schwenkwinkel von 25 zu.
Wie bereits erwähnt, soll sich der Spiegel 10 um die Schwenkachse 8 mit dem
halben Winkel der Schwenkung des Armes 7 drehen, was natürlich mit Hilfe der j| verschiedensten Ausführungsformen erreicht werden kann, die Fachleute leicht
{§ ^verstehen* weidem In Fig. 2 und 3 ist eine mechanische; Haibwinkeisteüerühg ''Z
I dargestellt. Auf der Achse 8 ist eine Halterung 15 für den Spiegel 10 änge-I
bracht, die einen rechtwinklig zur Spiegelebene abstehenden Arm 16 trägt, an ;>
dessen freien Ende eine Achse 17 für die Lagerung von zwei miteinander fest f verbundenen Zahnrädern 18 und 19 angebracht ist. Von diesen Zahnrädern steht
das kleinere 18 im Eingriff mit einem Zahnrad 20, welches auf dem Schwenkarm
fest angebracht ist. Das andere Zahnrad 19 steht im Eingriff mit einem mit
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dem unteren Teil 6 des Zwischenstücks 5 fest verbundenen Zahnradsegment 21.
Bei einer -Schwenkung des Armes 7 um die Achse 8 relativ zum unteren Teil 6
des Zwischenstückes 5 versetzt das Zahnrad 20 das Zahnrad 18 und damit auch das Zahnrad 19 in Rotation, die sich beide längs des Zahnradsegments 21 bewegen,
wodurch ein Drehen des Armes 16 und damit der Spiegelhalterung 15 bewirkt wird. Durch geeignete Wahl der Zahl d.er Zähne auf dem jeweiligen Zahnrad
kann also der Spiegel 10 leicht mit dem halben Winkel der Schwenkbewegung des Armes 7 zum Drehen gebracht werden.
Der Schwenkarm 7 kann mit Hilfe einer mehr oder weniger automatisch arbeitenden
Mechanik in seiner eingestellten Winkellage gegenüber dem Unterteil 6 des Zwischenstücks 5 arretiert werden. Die in Fig. 4 darge.. cellte Klemmvorrichtung
besteht aus ^iner am unteren Teil 6 befestigten Gleitschiene 24, die von einer
am Schwenkarm 7 befestigten Gabel 25 umgeben ist. Die Gabel 25 enthält zwei in Bohrungen 26 federnd gelagerte Kugeln 27, wobei die Bohrungen 26 so angestellt
sind, daß die Kugeln 27 schräg nach oben gegen die Schiene 24 gedrückt werden. Somit ist ein leichtes Anheben des Schwenkarmes 7 möglich; bei Belastung
von oben verklemmen jedoch die Kugeln 27 die Teile 24 und 25 und arretieren somit
den Schwenkarm 7. Zum Lösen der Klemmung dient eine über einen Knopf 29 vom Betrachter zu betätigende Gabel 28, mit der die Kugeln 27 in die Bohrungen
26 gedrückt werden können.
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Claims (3)
1. Vorrichtung zur Höhenverstellung der Okul.are eines Mikroskops mit
abnehmbarem Tubus,, gekennzeichnet durch ein zwischen Objektivrevolver
(1) und Mikroskoptubus (4) einsetzbares Zwischenstück (5), das aus
zwei gegeneinander um eine waagerechte Achse (8) verschwenkbaren TeiLen
(6,7) besteht, die einen um die Schwenkachse (8) der beiden Teile (6,7)
mit dem halben Schwenkwinkel kippbaren Spiegel (10) und eine zwischenabbildende
Optik (12,13) umfassen, die das vom Objektiv (2) erzeugte, Zk;-.schenbi Ld des Objekts (3) in einer der Tubuslänge des Zwischenstücks
(5) entsprechenden Entfernung vom ersten Zwischenbild (11-]) nochmals
abbildet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse
(8) auf der dem Betrachter abgewandten Seite des Zwischenstücks (5) angeordnet
ist und daß das Zwischenstück (5) objektivseitig ein Ablenkprisma
(9) enthält, das den Abbildungsstrahlengang auf den in der Ebene der
Schwenkachpe (8) Liegenden Spiegel (10) richtet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Klemmvorrichtung
(24-29) zur Arretierung der beiden verschwenkbaren Teile (6,7)
in beliebigen Winkelstellungen.
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