本发明涉及一种编码变焦旋钮，具有编码变焦旋钮的显微镜和用编码变焦旋钮改造显微镜的方法。本发明还涉及操作这种显微镜的方法。
背景技术：
具有变焦系统的显微镜允许对待观察物体进行连续可调整的放大，这在现有技术中是已知的。变焦系统提供的放大范围能够用变焦系统的所谓的变焦因子或放大因子来表征。在对物体进行成像时，特别是使用照相机进行成像时，知道变焦系统相应的放大倍率是有用的。特别地，追踪当前放大倍率并将放大倍率信息与由照相机生成的图像一起保存是有利的。特别有利的是，相同物体的显微镜图像在不同的时间点被获取和比较。高端显微镜(例如高性能的体视显微镜)通常包括编码变焦系统，其中承载可移动变焦透镜的螺纹主轴的旋转被检测和编码，用于提供变焦系统当前的放大倍率。螺纹主轴的被编码的旋转对应于变焦系统的放大倍率，其能够被确定并与显微镜图像一起被保存和/或显示。这种显微镜允许显微镜图像可再生和可比较。
然而，较便宜的变焦显微镜不配备有这种变焦编码系统，且到目前为止，还不可以更换变焦编码系统或者用这种变焦编码系统改造显微镜。这种变焦显微镜典型地包括由变焦驱动轴驱动的变焦系统，变焦驱动轴通常由显微镜的使用者通过旋转变焦旋钮来人工操作。典型地，两个这种变焦旋钮安装在显微镜壳体的变焦驱动轴的轴线的左侧和右侧上。通过旋转所述变焦旋钮中的一个，变焦驱动轴被转动，从而引起变焦系统的可移动透镜的移动，使得变焦系统的放大倍率可以改变。
技术实现要素：
为了克服现有技术的缺陷，本发明提供根据独立权利要求的一种编码变焦旋钮，一种具有这种编码变焦旋钮的显微镜，以及一种用于改造显微镜的方法。进一步地，提供一种用于操作这种显微镜的方法。有利的实施例是从属权利要求和以下描述的主题。
根据本发明的第一方面，提供了用于检测显微镜的变焦系统的变焦驱动轴的旋转的编码变焦旋钮。编码变焦旋钮包括：定子和相对于定子可旋转的转子，转子适应于安装至变焦驱动轴，并且定子包括用于感测转子的旋转的旋转传感器。根据本发明的编码变焦旋钮至少包括对感测或检测变焦驱动轴的旋转必要的元件，变焦驱动轴本身驱动变焦系统，用于改变变焦系统的放大倍率。应当注意的是，编码变焦旋钮不一定驱动变焦驱动轴，即编码变焦旋钮本身优选地是不可旋转的。优选的是，变焦驱动轴由常规变焦旋钮驱动。根据本发明的编码变焦旋钮能够容易地改装至具有两个变焦旋钮的常规显微镜，这是通过用编码变焦旋钮替换所述常规变焦旋钮中的一个来实现，其中在显微镜壳体的左侧和右侧，在变焦驱动轴轴线的每端处各有一个变焦旋钮。
根据本发明的第二方面，提供了一种用根据本发明的编码变焦旋钮改造显微镜的方法。所述显微镜包括至少一个变焦旋钮，该变焦旋钮用于驱动显微镜的变焦系统的变焦驱动轴。编码变焦旋钮具有定子和相对于定子可旋转的转子，定子包括用于感测转子的旋转的旋转传感器。显微镜用这种编码变焦旋钮通过以下步骤改造：用根据本发明的编码变焦旋钮替换用于驱动变焦驱动轴的一个变焦旋钮。用编码变焦旋钮替换一个变焦旋钮包括移除所述一个变焦旋钮，将编码变焦旋钮的转子配合在变焦系统的变焦驱动轴上，以及将编码变焦旋钮的定子配合在显微镜的壳体上。
根据本发明的第三方面，提供了一种显微镜，其包括变焦系统，用于驱动变焦系统的变焦驱动轴，用于操作或驱动变焦驱动轴的变焦旋钮，以及根据本发明的编码变焦旋钮。
根据本发明的第四方面，提供了一种操作显微镜的方法，该显微镜包括具有电子组件的编码变焦旋钮，该电子组件适应于基于转子的确定的旋转来追踪或计算显微镜的变焦系统的放大倍率信息(例如放大倍率或对应于放大倍率的参数)。在该方法中，变焦系统的放大倍率信息用于控制显微镜的照明光束路径的孔径。
本发明的优点和实施例
通过将编码变焦旋钮构建成适应于替换常规旋转式变焦旋钮的单独部件，编码变焦旋钮可以安装至没有连续配备变焦编码系统的显微镜。这种变焦显微镜通常包括正交于变焦轴线而安装的用于驱动变焦系统(即用于调整变焦系统的透镜组的位置)的变焦驱动轴。在本发明中，原变焦旋钮中的一个可以由用于编码变焦放大倍率的编码变焦旋钮来替换。
优选地，转子包括磁铁，而定子包括作为旋转传感器的磁传感器。为了易于说明，在下文中，在对保护范围没有限制的情况下，可以理解的是转子包括磁铁，而定子包括磁传感器，如霍尔效应传感器。
改装的编码变焦旋钮允许追踪转子相对于固定的定子的旋转位置，并且由此追踪调整的变焦放大倍率。
在优选的实施例中，定子包括电子组件，电子组件适应于确定转子相对于定子的旋转，并且优选地，适应于基于确定的旋转来追踪和/或计算显微镜的变焦系统的放大倍率信息。例如，放大倍率信息可以为当前放大倍率本身或者与变焦系统的放大倍率成比例的值。有利的是，电子组件是固定的定子的一部分，其中定子连接至显微镜的固定不动的壳体。电子组件优选地与显微镜的控制单元和/或照相机连接。通过接收来自磁传感器的输出信号，电子组件可以确定转子的旋转位置和基于确定的旋转位置计算放大倍率。也可以将电子组件设置在编码的旋转式变焦旋钮外部，即在显微镜的壳体内部，或者甚至在显微镜壳体外部。信号可以在电子组件和磁传感器之间经由信号线或者以无线方式传输。这同样适用于在电子组件和显微镜的控制单元或照相机之间传输的信号。
在优选的实施例中，定子适应于配合在显微镜的壳体上，特别是配合在显微镜壳体的变焦驱动轴轴线上。编码变焦旋钮可以具有与在变焦驱动轴轴线另一侧上的非编码的常规变焦旋钮相似的设计。
在另一个优选的实施例中，定子包括盖，使得盖形成编码变焦旋钮的和显微镜壳体的变焦驱动轴轴线的第一轴向端。
在优选的实施例中，转子包括中心螺钉，用于将转子与编码变焦旋钮一起安装至显微镜的壳体。这允许通过将编码变焦旋钮的转子与显微镜壳体经螺纹接合相连而容易地改装编码变焦旋钮。有利的是，显微镜壳体包括适应于与编码变焦旋钮的转子的中心螺钉相连的转接构件。转接构件特别是以在原变焦旋钮移除的位置处安装至显微镜壳体的方式来形成。
优选地，定子(连同定子盖)的外部包围编码变焦旋钮的所有元件，如将要联系在附图中示出的本发明的实施例而进一步描述的。
如之前已经提到的，编码变焦旋钮改装在变焦驱动轴的两个轴向端中的任意一个处。显微镜的变焦驱动轴包括在显微镜的两个横向侧处的两个轴向端。以此方式，操作者可以选择他/她想在显微镜的哪个横向侧上改装编码变焦旋钮。
根据本发明的再一个方面，提供了一种显微镜，其包括依照根据本发明的方法改装至显微镜的编码变焦旋钮。
最后，提供了一种用于操作根据本发明的显微镜的方法，其中变焦系统的放大倍率信息用于控制显微镜的照明光束路径的孔径。放大倍率信息可以如上面关于根据本发明的方法所描述的那样由电子组件追踪或甚至计算。通常，显微镜的放大倍率越高，在照明光束路径中所需的光越多，以便获得具有足够亮度的图像。因为变焦显微镜的放大倍率可以由改装的编码变焦旋钮追踪，相应的放大倍率信息有利地可以用于控制显微镜的照明孔径。
附图说明
要求保护的发明的其他实施例和优点从结合以下描述的附图中变得明显。
图1以示意性的方式示出了具有改装的编码变焦旋钮的显微镜；以及
图2示出了图1的改装的编码变焦旋钮的放大图。
具体实施方式
图1示意性地示出了包括壳体7、变焦系统10和物镜11的显微镜1。待由显微镜成像的样品或物体标记为6。变焦系统10的透镜组8、9的一部分的位置可以通过螺纹主轴5沿变焦轴线来调整。螺纹主轴5自身由变焦驱动轴4驱动。
如从图1可以看出的，显微镜1具有非编码的常规变焦旋钮2和改装的编码变焦旋钮3。非编码的变焦旋钮2可以由显微镜1的操作者旋转。通过旋转变焦旋钮2而旋转变焦驱动轴4，该旋转引起承载变焦系统10的可移动透镜组的螺纹主轴5旋转。透镜组8、9中的一个或多个的移动(取决于变焦系统的类型)引起变焦放大倍率的变化。因此，变焦放大倍率是变焦驱动轴4的旋转的函数。由此，放大倍率信息可以从变焦驱动轴4的确定的旋转导出。为了这个目的，将编码变焦旋钮3改装至显微镜1。
改装的编码变焦旋钮3的细节在图2中示出。
编码变焦旋钮3包括转子30和定子40。转子30相对于固定的定子40绕中心纵向轴线可旋转。转子30包括中心螺钉35，通过该中心螺钉35编码变焦旋钮以螺纹接合模式配合至显微镜1的壳体7的转接构件41。进一步地，转子30包括与变焦驱动轴4一致的磁铁34。
定子40包括磁传感器43，如公知的霍尔效应传感器，以及在如图2所示的实施例中，定子40包括电子组件42，该电子组件42允许确定磁铁34相对于磁传感器43的旋转位置并由此计算变焦系统10的放大倍率信息。磁传感器43和电子组件42是静止的且固定至定子40。此外，定子40包括包含盖31的外壳，盖31被形成以在拆掉的非编码的变焦旋钮(见图1的变焦旋钮2)的位置处安装至显微镜1的壳体7。如可以从图2看出的，包含盖31的外壳包围了编码变焦旋钮3的其他元件。
如可以从图2看出的，另一种实施例是可能的，其中转子30和变焦驱动轴4一起连接至盖31，使得通过旋转盖31，变焦驱动轴4可以由操作者操作。在这种情况下，至少磁传感器43将必须连接至固定的定子40，使得磁传感器43能够检测磁铁34的旋转。如果磁传感器43和电子组件42无线通讯，电子组件42也可以放置在定子40内，但是原则上也可以放置在盖31内。
附图标记
1显微镜
2非编码的变焦旋钮
3编码的变焦旋钮
4变焦驱动轴
5螺纹主轴
6样品
7壳体
8透镜组
9透镜组
10变焦系统
11物镜
30转子
31盖
34磁铁
35螺钉
40定子
41转接构件
42电子组件
43磁传感器