DE4230909A1 - Motorisch unterstützte Parfokalität der Objektive eines Mikroskops - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei neueren Mikroskopen werden in zunehmendem Maße Objektive verwendet, die eine gemeinsame Abgleichlänge aufweisen. Dies hat insbesondere den Vorteil, daß diese Objektive trotz unterschiedlicher mechanischer Baulänge in einem gemeinsamen Punkt fokussieren. Dieser Fokuspunkt wird durch eine Verstellung des Objekttisches in Z-Richtung eingestellt, so daß bei Objektiven mit gemeinsamer Abgleichlänge ein konstanter Abstand zwischen dem Objekt und den jeweiligen Objektiven besteht. Bei Objektiven mit gleicher Abgleichlänge ist nach einem Objektivwechsel somit keine neue Fokusposition bzw. keine neue Position des Objekttisches in Z-Richtung einzustellen. Eine derartige gemeinsame Abgleichlänge ist jedoch für Objektive mit geringer Vergrößerung aus physikalischen Gründen nicht oder nur zum Teil möglich. Bei Objektiven mit sehr hoher Vergrößerung können die zulässigen mechanischen Fertigungstoleranzen von beispielsweise <5 µ in den Verschraubungen der Objektive zum Revolver dazu führen, daß der äußerst geringe Tiefenschärfebereich dieser Objektive verlassen wird und somit weder für den Benutzer noch für ein eventuell vorhandenes bildverarbeitendes Autofokussystem die Richtung für eine Nachfokussierung erkennbar ist. Bedingt durch diese Toleranzen muß bei einem Objektivwechsel in geringem Maße nachfokussiert werden.

In der DE 34 10 201 C2 ist ein Mikroskop beschrieben, welches einen mit einer Vergrößerungserkennungseinrichtung ausgestatteten Objektivrevolver, eine Geschwindigkeitssteuerschaltung, eine Objekttischsteuereinrichtung und eine Speichereinrichtung aufweist. Über die Vergrößerungserkennungseinrichtung wird das verwendete Objektiv erkannt und die Fokussiergeschwindigkeit des Objekttisches über die Geschwindigkeitssteuerschaltung entsprechend angepaßt. Ferner ist für dieses Mikroskop eine Speichereinrichtung zum Abspeichern einmal eingestellter Fokussierstellungen vorgesehen. Nach einem Objektiv- oder Präparatwechsel, bei dem der Objekttisch in eine abgesenkte Endposition verfahren werden muß, wird die abgespeicherte Fokussierstellung wieder angefahren.

Nachteilig ist an der beschriebenen Einrichtung der beträchtliche Schaltungsaufwand und die aufwendige Initialisierung bei unterschiedlich dicken Präparaten.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, neben einem vereinfachten Schaltungsaufwand, die Fokuspositionen nach einem Präparat- und Objektivwechsel mit geringem Aufwand anfahren zu können und bei notwendigen Korrekturen, diese auch für die Fokuspositionen der anderen Objektive festlegen zu können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe der schematischen Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung ist ein Mikroskop 1 mit einem Objektivrevolver 2, mehreren Objektiven 3, mit einer Codiereinrichtung 7 zur Anzeige und Anwahl einer Schaltstellung des Objektivrevolvers 2 und einem in Z-Richtung verstellbaren Objekttisch 4 dargestellt. Der Objekttisch 4, mit einem Objekt 9, wird über getriebliche Mittel 13 und über einen wegproportionale Signale abgebenden Encoder 8 von einem Motor 10 angetrieben.

Eine Steuereinrichtung 6 ist über eine Daten-/Steuerleitung 15 mit einer Speichereinrichtung 5, über eine Daten-/Steuerleitung 14 mit einem Bedienpult 12 und über eine Daten-/Steuerleitung 16 mit einer Geschwindigkeitssteuerschaltung 11 elektrisch verbunden. Weitere Daten-/Steuerleitungen 17-19 sind als elektrische Verbindungen zwischen der Steuereinrichtung 6 und der Codiereinrichtung 7, dem Encoder 8 sowie dem Motor 10 vorgesehen.

Zur Abspeicherung der Fokuspositionen der jeweiligen Objektive 3, wird zunächst der Mikroskoptisch 4, bei einem vorgewählten beliebigen Objektiv 3, in Z-Richtung über die getrieblichen Mittel motorisch bewegt. Die dazu notwendigen Steuertasten sind im externen Bedienpult 12 vorgesehen.

Nach dem Erreichen der Fokusposition wird diese Stellung des Objekttisches 4 als 0-Stellung über die Steuereinrichtung 6 in der Speichereinrichtung 5 zusammen mit dem Codesignal der Codiereinrichtung 7 des Revolvers 2 und mit einer über das Bedienpult 12 und der Geschwindigkeitssteuerschaltung 11 vorgewählten Verfahrgeschwindigkeit abgelegt.

Nach dem Umschalten des Revolvers 2 auf ein anderes Objektiv 3, entweder manuell oder bei einem vorhandenen Revolverantriebsmotor über das Bedienpult 12, wird ausgehend von der definierten 0- Stellung des Objekttisches 4 die neue Fokusposition angefahren. Bei dieser Bewegung werden die von dem Encoder 8 erzeugten Signale in der Steuereinrichtung 6 gezählt. Nach dem Erreichen der Fokusstellung wird die Anzahl der Signale, ausgehend von der definierten 0-Stellung, zusammen mit den weiteren Informationen, vorzeichenrichtig in der Speichereinrichtung 5 abgelegt.

Nachdem die jeweiligen Fokuspositionen der einzelnen Objektive 3 auf diese Art und Weise einmal bestimmt worden sind, werden beim Umschalten des Revolvers 2 auf ein beliebiges Objektiv 3 die Schaltstellung des Revolvers 2 von der Codiereinrichtung 7 erkannt, über die Steuereinrichtung 6 die entsprechenden Werte aus der Speichereinrichtung 5 ausgelesen und die Differenz zwischen der IST-Stellung des Tisches 4 und der SOLL-Stellung gebildet. Der Motor 10 wird zur Einstellung der neuen Fokusposition so lange angesteuert, bis die Summe der erzeugten Encodersignale mit der Differenz von IST- zu SOLL-Stellung übereinstimmt. Mit dieser Einrichtung ist es nicht notwendig, den Mikroskoptisch 4 zum Objektivwechsel abzusenken.

Zum Präparatwechsel wird der Tisch 4 in eine abgesenkte Übergabeposition verfahren und mit einem beliebigen Objektiv 3 nach erfolgtem Wechsel fokussiert. Ist die Dicke des Präparates gegenüber dem vorherigem gleich, so müssen die abgespeicherten Fokuspositionen für die jeweiligen Objektive nicht korrigiert werden. Anderenfalls wird die neue Fokusposition bzw. Stellung des Objekttisches 4 mit dem Encoder 8, wie bereits angeführt, neu bestimmt. Dabei wird die Differenz der Encodersignale zwischen den beiden 0-Stellungen mit dem Encoder 8 und der Steuereinrichtung 6 ermittelt und diese Differenz auf die weiteren abgespeicherten SOLL-Werte in der Speichereinrichtung 5 bezogen und abgespeichert.

Mit dieser neuen Einrichtung werden in einer Initialisierung die jeweiligen Stellungen des Mikroskoptisches 4 bei den verschiedenen Revolverstellungen 2 bestimmt und abgespeichert. Bei einem Objektivwechsel bzw. einer neuen Revolverstellung wird der Objekttisch in die abgespeicherte Position automatisch verfahren. Nach einem Präparatwechsel, bei dem die Dicke des Präparates variieren kann, wird mit einem beliebigen Objektiv neu fokussiert und der Wert der neuen Mikroskoptischstellung auf die weiteren abgespeicherten Werte bezogen und diese entsprechend korrigiert.

Bezugszeichenliste

 1 Mikroskop
 2 Objektivrevolver
 3 Mikroskopobjektive
 4 Objekttisch
 5 Speichereinrichtung
 6 Steuereinrichtung
 7 Codiereinrichtung
 8 Encoder
 9 Objekt
10 Motor
11 Geschwindigkeitssteuerschaltung
12 Bedienpult
13 Getriebe
14 Daten-/Steuerleitung
Bedienpult 12 - Steuereinrichtung 6
15 Daten-/Steuerleitung
Speichereinrichtung 5 - Steuereinrichtung 6
16 Daten-/Steuerleitung
Geschwindigkeitssteuereinrichtung 11 - Steuereinrichtung 6
17 Daten-/Steuerleitung
Codiereinrichtung 7 - Steuereinrichtung 6
18 Daten-/Steuerleitung
Encoder 8 - Steuereinrichtung 6
19 Daten-/Steuerleitung
Motor 10 - Steuereinrichtung 6

Claims (3)

1. Verfahren zur motorisch unterstützten Parfokalität der Objektive eines Mikroskops (1), welches mit einem codierten Objektivrevolver (2) zur Aufnahme von Mikroskopobjektiven (3) mit unterschiedlicher Vergrößerung, mit einem motorisch verstellbaren Mikroskoptisch (4) zur Fokussierung des gewählten Mikroskopobjektivs (3), mit einer Speichereinrichtung (5) zum Abspeichern von Fokussierpositionen des Mikroskoptisches (4) und mit einer Steuereinrichtung (6) zum Verfahren des Mikroskoptisches (6) in eine abgespeicherte Fokussierposition ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Codiereinrichtung (7) am Objektivrevolver (2) zur Erkennung der gewählten Schaltstellung des Revolvers (2) ausgebildet und mit der Steuereinrichtung (6) elektrisch verbunden wird, ein Encoder (8) vorgesehen ist, der wegproportionale Impulse beim Verfahren des Mikroskoptisches (4) an die Steuereinrichtung (6) abgibt, zur Initialisierung einer gewählten Revolver-/Objektivkombination ein Objektiv (3) auf ein vorgegebenes Objekt (9) fokussiert wird, die Stellung des Mikroskoptisches (4) in der Speichereinrichtung (5) als 0-Stellung abgelegt wird, die weiteren Objektive (3) auf das vorgegebene Objekt (9) fokussiert werden, die Steuereinrichtung (6) beim Erreichen der jeweiligen Fokusposition die Differenz zur 0- Stellung in der Speichereinrichtung (5) zusammen mit der Schaltstellung des Objektivrevolvers (2) ablegt und bei einem Objektivwechsel über die Steuereinrichtung (6) der abgelegte Wert aus der Speichereinrichtung (5) ausgelesen, die Differenz der Impulse zwischen der vorgegebenen und der einzustellenden Position des Mikroskoptisches (4) bestimmt und die einzustellende Position des Mikroskoptisches (4) automatisch angefahren wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Initialisierung und einem Präparatwechsel die Fokussierung mit einem beliebigen Objektiv (3) durchgeführt wird und die Differenz zwischen der abgespeicherten und neu festzulegenden Fokussierposition durch die Steuereinrichtung (6) gebildet und auf die weiteren abgespeicherten Werte übertragen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß über eine mit der Steuereinrichtung (6) gekoppelte, zur Ansteuerung des Mikroskoptisches (4) vorgesehene, Geschwindigkeitssteuerschaltung (11) für jedes Objektiv (3) die Verfahrgeschwindigkeit des Mikroskoptisches (4) frei wählbar ist und die vorgewählte Geschwindigkeit in der Speichereinrichtung (5) zusammen mit den Schaltstellungen des Revolvers (2) und den Fokuspositionen abgelegt werden.