具有径向柱塞制动系统的数字显微镜的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种数字显微镜，其包括固定的台架基座和枢转单元，该枢转单元可围绕台架基座的轴的纵轴线枢转地支承在该轴上。该枢转单元具有成像单元，用于对待显微检测的对象获取图像。此外，该显微镜具有用于制动和/或固定枢转单元的制动单元。
【背景技术】
[0002]高品质的数字显微镜包括将显微镜安装于其安装面的固定台架基座，，并且包括相对于台架基座可围绕转动轴线枢转的单元，在该单元中尤其布置有数字显微镜的成像单元和物镜系统。枢转的目的尤其是能够从不同的视角观察对象，这对于深层次信息的评价而目会是有利的。
[0003]为了能够将可枢转的枢转单元固定在所希望的位置，该显微镜通常具有制动单
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[0004]少数数字显微镜借助夹持螺丝实现了对枢转单元的固定。这具有如下缺点:必须由操作员施加夹持力，并且在操作不恰当时容易出现枢转单元不期望地运动，导致物品损坏或人员受伤。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提出一种数字显微镜，其枢转单元能以简单的方式可靠地固定在期望的位置中。
[0006]该目的通过具有权利要求1所述的特征的数字显微镜来解决。本发明的有利的改进方案在从属权利要求中予以说明。
[0007]根据本发明，制动单元具有制动元件，该制动元件借助弹性元件预紧在制动位置，在该制动位置弹性元件接触轴。此外，枢转单元还具有用于脱开制动单元的操作元件，其中通过对操作元件的手动操作可使制动单元克服弹性元件的复位力，从制动位置运动到脱开的位置。在脱开的位置尤其可以使枢转单元围绕轴的纵轴线枢转。操作元件借助耦接单元与制动单元親接。
[0008]制动单元尤其布置在枢转单元内，从而使制动单元一起枢转。
[0009]在一种优选的实施方式中，操作元件借助親接单元纯粹机械地与制动单元親接。可替选地或附加地，磁性和/或电耦接也是可行的。
[0010]通过优选纯机械耦接可实现如下优点:在未输送电流的情况下枢转单元也可以枢转。通过弹性元件还确保了:在不对操作元件操作的情况下，制动单元始终自动地固定枢转单元，制动元件始终布置在制动位置并且因此施加必要的制动力。因此，不会发生枢转单元无意地枢转，使得预防了物品损坏和人员受伤。此外，这样纯机械耦接的制动单元通过与轴接触以及由此形成的摩擦力来产生制动作用，从而能实现制动力可由操作员根据其实际对操作元件操作的远近而无级地调节。对此尤其可以精细调节枢转单元的位置。为此，操作元件仅被最小地操作，使得虽然仍施加制动力，但是该制动力仅为能调整枢转单元的程度，而操作人员无需克服枢转单元的重力，该重力的大部分由制动力克服。因此，操作人员可以集中注意力于具体精细定位并且与操作员必须保持整个枢转单元的情况相比能够实质上更精确地进行精细定位。
[0011]制动力尤其通过在转动单元与轴之间的摩擦连接来产生。在此情况下，制动力尤其取决于将制动单元压靠到轴上的力。该力又通过弹性元件来施加，其中在对操作元件操作时，施加逆着弹性元件的复位力的力，由此由制动单元作用于轴的合力减小，使得产生更小的制动力。这能够实现前面所描述的对制动力的无级调节。
[0012]在本发明的一种特别优选的实施方式中，制动单元包括多个通过弹性元件预紧在制动位置中的制动元件。在此情况下，所有制动元件与操作元件耦接，使得制动元件可以借助操作元件从制动位置运动到脱开的位置中。通过设置多个制动元件，尤其是指将其布置在轴的不同部位处，可获得更大且尤其均匀分布的制动力，从而可以可靠且安全地制动和固定枢转单元。
[0013]制动元件尤其相同地设计。弹性元件也优选相同地设计。可替选地，在一种实施方式中也可以使用不同的制动元件和/或不同的弹性元件。随后描述的可用来改进制动元件和弹性元件的特征在具有多个制动元件的实施方式中不仅可以用于所有制动元件而且可以分别仅用于制动单元的一部分。尤其，具有后续描述的特征的一部分的不同制动元件可以彼此组合。
[0014]通过将所有制动元件与唯一的操作元件耦接实现的是，操作人员相应地也仅需对一个操作元件进行操作，并且因此确保了特别简单的操作。一个或多个制动元件尤其设计为径向柱塞，即当其被压靠到轴上时，对轴施加径向指向的力的柱塞。通过这样的径向柱塞一方面实现了特别简单的结构，而另一方面确保了到轴的非常好的力传递。
[0015]一个或多个径向柱塞优选分别具有用于接触轴的倾斜了预定的角度的接触区域，其中力从径向柱塞尤其经由该接触区域来施加。在倾斜的区域中，力传递尤其沿着直线进行。接触区域相对于径向柱塞的外围面倾斜20°?45°、尤其大约30°的角度。相应地，接触区域具有端面，尤其是在45°到70°之间、优选60°的角度。
[0016]在本发明的一种可替选的实施方式中，接触区域也可以具有其他形状。尤其是，接触区域也可以设计成圆弧形，并且尤其恰好与轴线的直径相协调，使得实现非常大的接触区域，并且力因此不仅可以沿着直线传递而且可以传递到大的面上。由此，实现了更安全且更均匀的力传递，并且实现了更好的制动和固定作用。
[0017]一个或多个弹性元件尤其设计为弹簧、优选为压力弹簧，其中通过一个或多个弹性元件将制动元件预紧在制动位置中。由此实现了特别简单且安全的结构。可替选地，例如也可以使用橡胶块。
[0018]在一种特别优选的实施方式中，制动元件可无级地从制动位置运动到脱开的位置中，使得根据制动元件的位置分别施加不同的制动力。由此实现的是，制动力可以无级地尤其是连续地调控。由此提高了操作舒适性并且能够实现直觉操作。
[0019]操作元件尤其包括围绕枢转轴线相对于枢转单元的壳体可枢转的杆。杆尤其通过制动元件的弹性元件和/或其他弹性元件预紧在默认位置中，其中默认位置是如下位置:在该位置中操作元件并未被操作，并且当制动元件布置在制动位置中时操作元件因此占据该位置。
[0020]特别有利的是，杆被朝向操作人员的方向牵拉用以从默认位置脱开，使得能够实现特别简单且舒适的操作。
[0021]在一种特别优选的实施方式中，操作单元包括至少两个优选四个设计为径向柱塞的制动元件，其中径向柱塞的每两个径向柱塞关于轴的中心平面对置地布置，其中对置布置的径向柱塞各通过一个弹性元件沿着相反的方向即相向地预紧。因此，优选数目为偶数的径向柱塞譬如两个、四个、六个或八个径向柱塞，其中前面所描述的径向柱塞的两个径向柱塞分别对置地布置。
[0022]由此实现了特别简单且紧凑的结构。此外，产生了均匀的力输入。尤其，径向柱塞布置和/或设计为使得其力传导部位对称地分布在轴的环周上。
[0023]此外有利的是，在两个相向地要预紧的径向柱塞之间分别布置有与操作元件牢固连接的中间元件，并且这两个径向柱塞由于其被预紧而分别通过弹性元件压靠到该中间元件的对置的侧。在对操作元件操作时，该中间元件倾斜，使得在径向柱塞之间的间距根据操作元件的操作路径即根据操作元件运动远离其默认位置的程度而增大，从而径向柱塞从制动位置朝向脱开的位置运动。尤其通过倾斜中间元件，使中间元件偏斜，使得中间元件用其边缘接触径向柱塞并且将径向柱塞彼此推离。因此，实现非常安全的、简单设计的紧凑结构。此外，该结构能够实现，操作元件通过在这两个预紧的径向柱塞之间夹入与操作元件牢固连接的中间元件，可自动地经由径向柱塞预紧在其默认位置，并且为此不必设置单独的弹性元件。
[0024]尤其在杆操作中，中间元件围绕与杆的枢转相同的枢转轴线倾斜。尤其，中间元件和将杆相对于壳体可转动地支承在壳体上的轴承一件式地设计，使得实现特别简单的结构和安全的操作。
[0025]当径向柱塞布置在制动位置中时，其端面接触中间元件，所述中间元件相对于水平线成预定的角度布置。在中间元件倾斜时，其表面同样相应地倾斜，使得相对于水平线的角度增大，并且由此在相向地压紧的径向柱塞之间的间距增大。通过增大该间距又减小了用来将径向柱塞挤压到轴上的力，使得制动力相应地减小。
[0026]在一种特别优选的实施方式中，当制动元件布置在制动位置中时，操作元件通过用来将制动元件预紧在制动位置中的弹性元件预紧在默认位置中，在该默认位置中布置有操作元件。可替选地或附加地，操作元件也可以经由另外的独立的弹性元件例如弹簧预紧在默认位置中。
[0027]此外有利的是，枢转单元包括第一卡锁元件并且台架基座包括尤其与第一卡锁元件互补地设计的第二卡锁元件。当枢转单元布置在预定的零位置中并且操作元件布置在未操作的默认位置中时，第一卡锁元件和第二卡锁元件彼此耦接。此外，当枢转单元布置在零位置中并且操作元件在预定的第一操作区域中操作时，第一卡锁元件和第二卡锁元件彼此耦接。尤其，第一卡锁元件卡入第二卡锁元件中。
[0028]通过将第一卡锁元件和第二卡锁元件耦接实现了，显微镜的操作人员可以在任何时间容易地找到零位置。尤其是，当枢转单元事先已从零位置运动出来时，操作人员可在第一操作区域内对操作元件操作，使枢转单元运动直至第一卡锁元件卡入第二卡锁元件中。通过卡入，直接且直觉地用信号向操作人员表明，枢转单元布置在零位置中。
[0029]零位置尤其是如下位置:在该位置中显微镜的光学轴线或显微镜的光路垂直于显微镜载物台的表面布置，在该显微镜载物台上可以布置要显微检测的对象。在零位置中，也校准显微镜相对于显微镜载物台的表面的放缩。可替选地，零位置也可以是任意其他预定的位置。零位置因此尤其也可以是如下位置，在该位置中显微镜的光学轴线或显微镜的光路并不垂直于显微镜载物台的表面布置，在该显微镜载物台上可以布置要显微的对象。
[0030]零位置尤其选择为使得枢转单元从零位置起沿着