DE102013021222B4 - Microscope and microscopy method - Google Patents
Microscope and microscopy method Download PDFInfo
- Publication number
- DE102013021222B4 DE102013021222B4 DE102013021222.7A DE102013021222A DE102013021222B4 DE 102013021222 B4 DE102013021222 B4 DE 102013021222B4 DE 102013021222 A DE102013021222 A DE 102013021222A DE 102013021222 B4 DE102013021222 B4 DE 102013021222B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- sample
- detection
- detection device
- illuminating
- illuminated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 286
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims abstract description 85
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 19
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 claims description 5
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 9
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000000799 fluorescence microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000009895 reductive bleaching Methods 0.000 description 1
- 238000011895 specific detection Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
- G01N21/6456—Spatial resolved fluorescence measurements; Imaging
- G01N21/6458—Fluorescence microscopy
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
- G02B21/002—Scanning microscopes
- G02B21/0024—Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
- G02B21/0052—Optical details of the image generation
- G02B21/0076—Optical details of the image generation arrangements using fluorescence or luminescence
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/24—Base structure
- G02B21/241—Devices for focusing
- G02B21/245—Devices for focusing using auxiliary sources, detectors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/36—Microscopes arranged for photographic purposes or projection purposes or digital imaging or video purposes including associated control and data processing arrangements
- G02B21/365—Control or image processing arrangements for digital or video microscopes
- G02B21/367—Control or image processing arrangements for digital or video microscopes providing an output produced by processing a plurality of individual source images, e.g. image tiling, montage, composite images, depth sectioning, image comparison
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Abstract
Mikroskop zur Probenuntersuchung mittels Lichtblattmikroskopiemit einer Lichtquelleneinrichtung zum Aussenden von mindestens einem Beleuchtungslichtstrahl(1),mit einem Beleuchtungsobjektiv (10) zum Leiten des Beleuchtungslichtstrahls (1) als Strahlenbündel mit in Ausbreitungsrichtung des Strahlenbündels ausgedehntem Fokusbereich zu einer Probe,mit Beleuchtungs-Scanmitteln (5) zum Lenken des Beleuchtungslichtstrahls (1) nacheinander auf verschiedene linienförmige Probenbereiche, so dass die mit dem Beleuchtungslichtstrahl (1) nacheinander beleuchteten linienförmigen Probenbereiche eine beleuchtete Probenebene (3) als Lichtblatt definieren, mit optischen Abbildungsmitteln (21, 22) zum Weiterleiten eines ersten Probenlichtanteils, welcher sich von der Probe in Richtung einer ersten Detektionsachse ausbreitet,wobei die erste Detektionsachse quer auf der beleuchteten Probenebene (3) steht,mit einer ersten Detektionseinrichtung zum Nachweisen des ersten Probenlichtanteils,wobei die optischen Abbildungsmittel (21, 22) so gestaltet sind, dass die beleuchtete Probenebene (3) auf die erste Detektionseinrichtung abgebildet wird, dadurch gekennzeichnet,dass die optischen Abbildungsmittel (21, 22) zum Weiterleiten eines zweiten Probenlichtanteils (2) gestaltet sind, welcher sich von der Probe in Richtung einer zweiten Detektionsachse ausbreitet,wobei sich die zweite Detektionsachse senkrecht zur ersten Detektionsachse erstreckt, und wobei die zweite Detektionsachse innerhalb der beleuchteten Probenebene (3) und senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Beleuchtungslichtstrahls (1) steht,dass eine zweite Detektionseinrichtung (40) vorhanden ist zum Nachweisen des zweiten Probenlichtanteils (2),dass Refokussiermittel (30) in einem Strahlengang des zweiten Probenlichtanteils (2) vorhanden sind,dass mit den Refokussiermitteln (30) eine Fokusebene, die auf die zweite Detektionseinrichtung (40) abgebildet wird, variabel verstellbar ist,dass elektronische Steuer- und Auswertemittel vorhanden und dazu eingerichtet sind, eine Abtastbewegung der Beleuchtungs-Scanmittel (5) und ein Verstellen der Refokussiermittel (30) gleichzeitig und so durchzuführen, dass die Fokusebene, die auf die zweite Detektionseinrichtung (40) abgebildet wird, stets den mit dem Beleuchtungslichtstrahl (1) momentan beleuchteten linienförmigen Probenbereich umfasst.Microscope for examining samples by means of light sheet microscopy, with a light source device for emitting at least one illuminating light beam (1), with an illuminating lens (10) for guiding the illuminating light beam (1) as a beam with a focus area extended in the direction of propagation of the beam to a sample, with illuminating scanning means (5) for directing the illuminating light beam (1) successively onto different linear sample areas, so that the linear sample areas illuminated successively with the illuminating light beam (1) define an illuminated sample plane (3) as a light sheet, with optical imaging means (21, 22) for forwarding a first sample light component, which propagates from the sample in the direction of a first detection axis, the first detection axis being transverse to the illuminated sample plane (3), having a first detection device for detecting the first sample light component, the optical imaging means (21, 22) being designed such that the illuminated sample plane (3) is imaged onto the first detection device, characterized in that the optical imaging means (21, 22) are designed to transmit a second sample light component (2), which propagates from the sample in the direction of a second detection axis, wherein the second detection axis extends perpendicularly to the first detection axis, and wherein the second detection axis is within the illuminated sample plane (3) and perpendicular to the direction of propagation of the illuminating light beam (1),that a second detection device (40) is present for detecting the second sample light component (2), that refocusing means (30) are present in a beam path of the second sample light component (2), that a focal plane which is imaged onto the second detection device (40) can be variably adjusted with the refocusing means (30), that electronic control and evaluation means are present and are set up to carry out a scanning movement of the illumination scanning means (5) and an adjustment of the refocusing means (30) simultaneously and in such a way that the focal plane that is imaged on the second detection device (40) is always the one with the illumination light beam (1) at the moment includes illuminated linear sample area.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich in einem ersten Aspekt auf ein Mikroskop zur Probenuntersuchung mittels Lichtblattmikroskopie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.In a first aspect, the present invention relates to a microscope for examining samples by means of light sheet microscopy according to the preamble of claim 1.
In einem zweiten Gesichtspunkt betrifft die Erfindung ein Mikroskopieverfahren zur Probenuntersuchung mittels Lichtblattmikroskopie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 17.In a second aspect, the invention relates to a microscopy method for examining samples using light sheet microscopy according to the preamble of claim 17.
In der mikroskopischen Probenuntersuchung ist es grundsätzlich vorteilhaft, wenn allein eine Probenebene beleuchtet wird, welche auch mit einer Detektionseinrichtung untersucht wird. Diese Probenebene kann beispielsweise einige Hundert Nanometer bis wenige Mikrometer dick sein. Probenbereiche ober- und unterhalb dieser Probenebene sollten möglichst nicht beleuchtet werden. Dadurch kann eine unerwünschte Streulichtmenge reduziert werden, welche ein Hintergrundsignal erzeugt und dadurch die Bildqualität vermindert. Zudem ist die Photobelastung der Probe geringer, womit ein Bleichen oder anderes Schädigen der Probe reduziert wird.In the microscopic examination of samples, it is fundamentally advantageous if only one sample plane is illuminated which is also being examined with a detection device. This sample plane can be a few hundred nanometers to a few micrometers thick, for example. Sample areas above and below this sample level should not be illuminated if possible. This can reduce an unwanted amount of scattered light, which generates a background signal and thereby reduces the image quality. In addition, the photostress on the sample is lower, reducing bleaching or other damage to the sample.
Eine solche Probenuntersuchung findet in der Lichtblattmikroskopie statt. Diese wird auch als SPIM (englisch: single / selective plane illumination microscopy) oder als LSFM (englisch: light sheet fluorescence mircroscopy) bezeichnet.Such a sample examination takes place in light sheet microscopy. This is also known as SPIM (single/selective plane illumination microscopy) or LSFM (light sheet fluorescence microscopy).
Grundsätzlich kann bei der SPIM Beleuchtungslicht über eine Zylinderlinse so geformt werden, dass das Beleuchtungslicht ausschließlich die Probenebene beleuchtet. Diese Probenebene wird sodann auf eine Detektionseinrichtung abgebildet. Alternativ kann das Beleuchtungslicht auch linienförmig in die Probe gestrahlt werden und nacheinander die verschiedenen Probenbereiche beleuchten, die die Probenebene bilden.In principle, with SPIM, the illumination light can be shaped using a cylindrical lens in such a way that the illumination light only illuminates the sample plane. This sample plane is then imaged onto a detection device. Alternatively, the illuminating light can also be radiated linearly into the sample and successively illuminate the different sample areas that form the sample plane.
Die zweite Variante wird bei gattungsgemäßen Mikroskopen zur Probenuntersuchung mittels Lichtblattmikroskopie genutzt. Ein solches Mikroskop umfasst zunächst eine Lichtquelleneinrichtung zum Aussenden von mindestens einem Beleuchtungslichtstrahl und ein Beleuchtungsobjektiv zum Leiten des Beleuchtungslichtstrahls als Strahlenbündel mit in Ausbreitungsrichtung des Strahlenbündels ausgedehntem Fokusbereich zu einer Probe. Durch den ausgedehnten Fokusbereich kann das Strahlenbündel einen linienförmigen Probenbereich beleuchten, wobei ein Querschnitt des Strahlenbündels über den Weg durch die Probe etwa konstant ist. Das Mikroskop umfasst weiterhin Beleuchtungs-Scanmittel zum Lenken des Beleuchtungslichtstrahls nacheinander auf verschiedene Probenbereiche, wobei die mit dem Beleuchtungslichtstrahl nacheinander beleuchteten Probenbereiche eine beleuchtete Probenebene definieren. Außerdem umfasst das Mikroskop optische Abbildungsmittel zum Weiterleiten eines ersten Probenlichtanteils, welcher sich von der Probe in Richtung einer ersten Detektionsachse ausbreitet. Dabei steht die erste Detektionsachse quer, vorzugsweise senkrecht, auf die beleuchtete Probenebene. Auch umfasst das Mikroskop eine erste Detektionseinrichtung zum Nachweisen des ersten Probenlichtanteils, wobei die optischen Abbildungsmittel so gestaltet sind, dass die beleuchtete Probenebene auf die erste Detektionseinrichtung abgebildet wird.The second variant is used in generic microscopes for examining samples by means of light sheet microscopy. Such a microscope initially comprises a light source device for emitting at least one illuminating light beam and an illuminating lens for guiding the illuminating light beam as a beam with a focal area extended in the propagation direction of the beam to a sample. The bundle of rays can illuminate a line-shaped sample area due to the extended focus area, with a cross-section of the bundle of rays being approximately constant over the path through the sample. The microscope further comprises illumination scanning means for directing the illumination light beam successively onto different sample areas, the sample areas illuminated successively with the illuminating light beam defining an illuminated sample plane. In addition, the microscope includes optical imaging means for forwarding a first portion of sample light, which propagates from the sample in the direction of a first detection axis. In this case, the first detection axis is transverse, preferably perpendicular, to the illuminated sample plane. The microscope also includes a first detection device for detecting the first sample light component, the optical imaging means being designed in such a way that the illuminated sample plane is imaged onto the first detection device.
Unter dem ersten Probenlichtanteil kann der Anteil von Probenlicht verstanden werden, der mit den optischen Abbildungsmitteln in Richtung der ersten Detektionseinrichtung geleitet wird. Andere Anteile des Probenlichts werden in andere Richtungen ausgesendet und erreichen nicht die erste Detektionseinrichtung.The first portion of sample light can be understood to mean the portion of sample light that is guided with the optical imaging means in the direction of the first detection device. Other parts of the sample light are emitted in other directions and do not reach the first detection device.
Das nachzuweisende Probenlicht ist oftmals Fluoreszenzlicht. Allgemein kann das Probenlicht aber auch anderes Lumineszenzlicht sein oder zurückgeworfenes Beleuchtungslicht, also insbesondere gestreutes oder gebeugtes Beleuchtungslicht.The sample light to be detected is often fluorescent light. In general, however, the sample light can also be other luminescent light or reflected illumination light, ie in particular scattered or diffracted illumination light.
Bei einem gattungsgemäßen Mikroskopieverfahren zur Probenuntersuchung mittels Lichtblattmikroskopie ist vorgesehen, dass mindestens ein Beleuchtungslichtstrahl mit einem Beleuchtungsobjektiv als Strahlenbündel mit in Ausbreitungsrichtung des Strahlenbündels ausgedehntem Fokusbereich zu einer Probe geleitet wird, dass mit Beleuchtungs-Scanmitteln der Beleuchtungslichtstrahl nacheinander auf verschiedene Probenbereiche gelenkt wird, wobei die mit dem Beleuchtungslichtstrahl nacheinander beleuchteten Probenbereiche eine beleuchtete Probenebene definieren, und dass ein erster Probenlichtanteil, welcher sich von der Probe in Richtung einer ersten Detektionsachse ausbreitet, mit einer ersten Detektionseinrichtung nachgewiesen wird. Dabei steht die erste Detektionsachse quer auf der beleuchteten Probenebene. Zudem erzeugt mit Hilfe von optischen Abbildungsmitteln der erste Probenlichtanteil auf der ersten Detektionseinrichtung eine Abbildung der beleuchteten Probenebene.In a generic microscopy method for examining samples using light sheet microscopy, it is provided that at least one illuminating light beam is guided to a sample with an illuminating lens as a beam with a focus area that is extended in the direction of propagation of the beam of rays, that the illuminating light beam is directed to different sample areas one after the other using illuminating scanning means, the the illuminating light beam successively illuminated sample areas define an illuminated sample plane, and that a first sample light component, which propagates from the sample in the direction of a first detection axis, is detected with a first detection device. The first detection axis is transverse to the illuminated sample plane. In addition, with the aid of optical imaging means, the first sample light component generates an image of the illuminated sample plane on the first detection device.
Üblicherweise wird die Position der Probe für verschiedene Bildaufnahmen geändert, so dass nacheinander Probenbilder von unterschiedlichen Probenebenen aufgenommen werden. Indem die Probe und nicht der Beleuchtungs- und Detektionsstrahlengang geändert werden, muss nur einmal justiert werden, dass die auf die Detektionseinrichtung abgebildete Probenebene und die beleuchtete Probenebene miteinander übereinstimmen.The position of the sample is usually changed for different image recordings, so that sample images are recorded one after the other from different sample planes. By changing the sample and not the illumination and detection beam path, it is only necessary to adjust once so that the sample plane imaged on the detection device and the illuminated sample plane match one another.
Außer einer translatorischen Höhenverstellung der Probe wird oft auch eine Probenrotation durchgeführt. Weil Beleuchtungslicht in Ausbreitungsrichtung teilweise von der Probe absorbiert und/oder gestreut wird, ist die Lichtverteilung innerhalb des Lichtblatts, das heißt der beleuchteten Probenebene, nicht homogen und nicht isotrop. Durch die Probenrotation kann Beleuchtungslicht aus einer anderen Richtung dieselbe Probenebene beleuchten. Dadurch werden auch Bereiche der Probenebene mit höherer Lichtintensität beleuchtet, in denen zuvor nur wenig Beleuchtungslicht ankam. Weil Probenlicht ebenfalls innerhalb der Probe absorbiert und/oder gestreut wird, können durch eine Drehung der Probe auch hinsichtlich der Lichtintensität des Probenlichts Vorteile erreicht werden.In addition to a translatory height adjustment of the sample, a sample rotation is also often carried out. Because illuminating light is partially absorbed and/or scattered by the sample in the direction of propagation, the light distribution within the light sheet, ie the illuminated sample plane, is not homogeneous and not isotropic. The sample rotation allows illuminating light from a different direction to illuminate the same sample plane. As a result, areas of the sample plane are also illuminated with higher light intensity, in which previously only little illumination light reached. Because sample light is also absorbed and/or scattered within the sample, advantages can also be achieved with regard to the light intensity of the sample light by rotating the sample.
Eine Probenrotation bringt aber auch Nachteile mit sich. Zum einen verlängert sich die im Gesamten erforderliche Aufnahmezeit. Zum anderen müssen Bildregistrierungsverfahren und Korrelationsmetoden zur Erzeugung eines Bildüberlapps der sequentiell gemessenen Bilder oder Bildstapel durchgeführt werden. Die Probenbilder, die zu verschiedenen Drehpositionen der Probe aufgenommen werden, müssen also zueinander ausgerichtet werden. Ein Grund hierfür ist, dass die Lage der Rotationsachse relativ zum Sichtfeld der Detektionseinrichtung nicht genau bekannt ist.However, sample rotation also has disadvantages. On the one hand, the recording time required overall is lengthened. On the other hand, image registration methods and correlation methods for generating an image overlap of the sequentially measured images or image stacks must be carried out. The sample images, which are recorded at different rotational positions of the sample, must therefore be aligned with one another. One reason for this is that the position of the axis of rotation relative to the field of view of the detection device is not precisely known.
Aus
Als eine Aufgabe der Erfindung kann angesehen werden, ein Mikroskop und ein Mikroskopieverfahren anzugeben, welche in möglichst kurzer Zeit eine besonders präzise Probenuntersuchung ermöglichen.An object of the invention can be seen as specifying a microscope and a microscopy method which enable a particularly precise sample examination in the shortest possible time.
Diese Aufgabe wird durch das Mikroskop mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch das Mikroskopieverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 17 gelöst.This object is achieved by the microscope having the features of claim 1 and by the microscopy method having the features of claim 17.
Vorteilhafte Varianten des erfindungsgemäßen Mikroskopieverfahrens und des erfindungsgemäßen Mikroskops sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und werden außerdem in der folgenden Beschreibung erläutert.Advantageous variants of the microscopy method according to the invention and the microscope according to the invention are the subject matter of the dependent claims and are also explained in the following description.
Bei dem Mikroskop der oben genannten Art sind erfindungsgemäß die optischen Abbildungsmittel zum Weiterleiten eines zweiten Probenlichtanteils gestaltet, welcher sich von der Probe in Richtung einer zweiten Detektionsachse ausbreitet, wobei sich die zweite Detektionsachse senkrecht zur ersten Detektionsachse erstreckt. Zudem ist eine zweite Detektionseinrichtung vorhanden zum Nachweisen des zweiten Probenlichtanteils. Ferner sind Refokussiermittel in einem Strahlengang des zweiten Probenlichtanteils vorhanden, wobei mit den Refokussiermitteln eine Fokusebene, die auf die zweite Detektionseinrichtung abgebildet wird, variabel verstellbar ist. Es sind weiterhin elektronische Steuer- und Auswertemittel vorhanden und dazu eingerichtet, eine Abtastbewegung der Beleuchtungs-Scanmittel und ein Verstellen der Refokussiermittel gleichzeitig und so durchzuführen, dass die Fokusebene, die auf die zweite Detektionseinrichtung abgebildet wird, stets den mit dem Beleuchtungslichtstrahl momentan beleuchteten Probenbereich umfasst.In the microscope of the type mentioned above, the optical imaging means are designed according to the invention for forwarding a second sample light component, which propagates from the sample in the direction of a second detection axis, the second detection axis extending perpendicularly to the first detection axis. In addition, a second detection device is present for detecting the second sample light component. Furthermore, refocusing means are present in a beam path of the second sample light component, with a focal plane that is imaged onto the second detection device being variably adjustable with the refocusing means. Electronic control and evaluation means are also present and set up to carry out a scanning movement of the illumination scanning means and an adjustment of the refocusing means simultaneously and in such a way that the focal plane, which is imaged on the second detection device, always includes the sample area currently illuminated with the illuminating light beam .
Bei dem Verfahren der oben genannten Art wird erfindungsgemäß mit den optischen Abbildungsmittel ein zweiter Probenlichtanteil, welcher sich von der Probe in Richtung einer zweiten Detektionsachse ausbreitet, zu einer zweiten Detektionseinrichtung weitergeleitet. Dabei erstreckt sich die zweite Detektionsachse senkrecht zur ersten Detektionsachse. Mit Refokussiermitteln, die in einem Strahlengang des zweiten Probenlichtanteils angeordnet sind, wird eine Fokusebene, die auf die zweite Detektionseinrichtung abgebildet wird, verstellt. Eine Abtastbewegung der Beleuchtungs-Scanmittel und ein Verstellen der Refokussiermittel werden gleichzeitig und so durchgeführt, dass die Fokusebene, die auf die zweite Detektionseinrichtung abgebildet wird, stets den mit dem Beleuchtungslichtstrahl momentan beleuchteten Probenbereich umfasst, das heißt schneidet oder beinhaltet.In the method of the type mentioned above, according to the invention, a second sample light component, which propagates from the sample in the direction of a second detection axis, is passed on to a second detection device using the optical imaging means. The second detection axis extends perpendicular to the first detection axis. A focal plane, which is imaged onto the second detection device, is adjusted with refocusing means, which are arranged in a beam path of the second sample light component. A scanning movement of the illumination scanning means and an adjustment of the refocusing means are carried out simultaneously and in such a way that the focal plane, which is imaged on the second detection device, always encompasses, ie intersects or includes, the sample area currently illuminated with the illuminating light beam.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung kann darin gesehen werden, dass über die beiden gleichzeitig und separat nachgewiesenen Probenlichtanteile zwei Probenbilder aus unterschiedlichen Richtungen aufgenommen werden können. Ein Drehen der Probe, um unterschiedliche Detektionsrichtungen einzustellen, ist dabei nicht erforderlich.An essential advantage of the invention can be seen in the fact that two sample images can be recorded from different directions via the two sample light components that are detected simultaneously and separately. It is not necessary to rotate the sample to set different detection directions.
Mit dem gleichzeitigen Messen von Probenlichtanteilen, die in verschiedene Detektionsrichtungen oder -achsen ausgesendet werden, geht eine Zeitersparnis einher. Zudem kann vorteilhafterweise die in der Einleitung beschriebene Registrierung entfallen.Time is saved with the simultaneous measurement of sample light components that are emitted in different detection directions or axes. In addition, the registration described in the introduction can advantageously be omitted.
Als ein zum gleichzeitigen Aufnehmen von zwei Probenbildern grundlegender Gedanke der Erfindung kann erachtet werden, dass für die Aufnahme eines Probenbilds die interessierende Probenebene nicht vollständig zu einem Zeitpunkt auf die Detektionsebene der zweiten Detektionseinrichtung scharf abgebildet werden muss. Vielmehr genügt es, wenn allein der zu einem Zeitpunkt beleuchtete Probenbereich der Probenebene scharf auf die zweite Detektionseinrichtung abgebildet wird. Aus den nicht beleuchteten Probenbereichen wird kein oder kaum Probenlicht ausgesendet, so dass diese Probenbereiche auch nicht scharf auf die zweite Detektionseinrichtung abgebildet werden müssen.A basic idea of the invention for the simultaneous recording of two sample images can be considered that for the recording of a sample image, the sample plane of interest does not have to be completely sharply imaged on the detection plane of the second detection device at one point in time. Rather, it is sufficient if only the sample area of the sample plane that is illuminated at a point in time is imaged sharply on the second detection device. No or hardly any sample light is emitted from the unilluminated sample areas, so that these sample areas also do not have to be imaged sharply on the second detection device.
Während der Beleuchtungslichtstrahl über die zu beleuchtende Probenebene geführt wird, wird mit Refokussiermitteln dafür gesorgt, dass der momentan beleuchtete Probenbereich gerade scharf auf die zweite Detektionseinrichtung abgebildet wird.While the illuminating light beam is guided over the sample plane to be illuminated, refocusing means ensure that the currently illuminated sample area is imaged sharply on the second detection device.
Würde bei einer Detektionsachse, die nicht senkrecht auf die beleuchtete Probenebene steht, die gesamte Probenebene zu einem einzigen Zeitpunkt auf eine Detektionseinrichtung abgebildet werden sollen, würden entweder starke Abbildungsfehler auftreten oder es wären unverhältnismäßig aufwändige und teure Aufbauten erforderlich. Dieses Problem wird insbesondere durch die Refokussiermittel vermieden.If, with a detection axis that is not perpendicular to the illuminated sample plane, the entire sample plane were to be imaged onto a detection device at a single point in time, either severe imaging errors would occur or disproportionately complex and expensive structures would be required. This problem is avoided in particular by the refocusing means.
Der Probenlichtanteil einer bestimmten Detektionsachse umfasst einerseits den Teil des Probenlichts, der genau in dieser Axialrichtung ausgesendet wird. Es wird hiervon aber auch Probenlicht umfasst, das gleich wie dieser Teil des Probenlichts abgebildet wird. Der Probenlichtanteil einer Detektionsachse umfasst also alle Anteile des Probenlichts, die zusammen mit einem exakt entlang dieser Detektionsachse verlaufenden Anteil des Probenlichts auf denselben Bereich der Detektionseinrichtung abgebildet werden.The sample light portion of a specific detection axis includes, on the one hand, that part of the sample light that is emitted precisely in this axial direction. However, this also includes sample light that is imaged in the same way as this part of the sample light. The sample light portion of a detection axis thus includes all portions of the sample light that are imaged onto the same area of the detection device together with a portion of the sample light running exactly along this detection axis.
Jede Detektionseinrichtung kann durch eine separate Kamera mit eigenem lichtempfindlichem Kamerachip gebildet sein. Alternativ können auch zwei Detektionseinrichtungen durch unterschiedliche Abschnitte desselben Kamerachips gebildet sein.Each detection device can be formed by a separate camera with its own light-sensitive camera chip. Alternatively, two detection devices can also be formed by different sections of the same camera chip.
Grundsätzlich kann ein einziges Detektionsobjektiv verwendet werden, um Probenlicht der ersten und der zweiten Detektionsrichtung separat voneinander weiterzuleiten. Hierbei muss das Detektionsobjektiv bloß eine genügend große numerische Apertur aufweisen. Dadurch ist die insgesamt erforderliche Komponentenzahl vorteilhafterweise gering.In principle, a single detection objective can be used in order to forward sample light of the first and the second detection direction separately from one another. In this case, the detection objective merely has to have a sufficiently large numerical aperture. As a result, the total number of components required is advantageously small.
Es ist aber besonders bevorzugt, dass die optischen Abbildungsmittel ein erstes Detektionsobjektiv, mit dem der sich entlang der ersten Detektionsachse ausbreitende erste Probenlichtanteil weitergeleitet wird, und ein zweites Detektionsobjektiv umfassen, mit dem der sich entlang der zweiten Detektionsachse ausbreitende zweite Probenlichtanteil weitergeleitet wird. Dadurch können bei einem verhältnismäßig einfachen Aufbau Abbildungsfehler gering gehalten werden und eine besonders gute Bildqualität erreicht werden.However, it is particularly preferred that the optical imaging means comprise a first detection objective, with which the first sample light component propagating along the first detection axis is forwarded, and a second detection objective, with which the second sample light component propagating along the second detection axis is forwarded. As a result, imaging errors can be kept low with a relatively simple structure and a particularly good image quality can be achieved.
Die erste Detektionsachse und die zweite Detektionsachse stehen senkrecht zueinander. Dadurch ist möglich, dass die erste Detektionsachse senkrecht zur beleuchteten Probenebene steht und die zweite Detektionsachse innerhalb der Probenebene und senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Beleuchtungslichtstrahls steht.The first detection axis and the second detection axis are perpendicular to each other. This makes it possible for the first detection axis to be perpendicular to the illuminated sample plane and for the second detection axis to be within the sample plane and perpendicular to the direction of propagation of the illuminating light beam.
Die erste Detektionseinrichtung nimmt dadurch ein scharfes Bild der Probenebene auf, ohne dass während dieser Bildaufnahme Änderungen im Strahlengang des ersten Probenlichtanteils erforderlich sind.As a result, the first detection device records a sharp image of the sample plane without changes in the beam path of the first sample light component being necessary during this image recording.
Die Ausbreitungsrichtung des Beleuchtungslichts liegt in der Fokusebene, die auf die zweite Detektionseinrichtung scharf abgebildet wird. Der Beleuchtungslichtstrahl wird mit den Beleuchtungs-Scanmitteln vorzugsweise senkrecht zu seiner Ausbreitungsrichtung verschoben. Damit der verschobene Beleuchtungslichtstrahl weiterhin in der Fokusebene liegt, muss diese nun bloß verschoben, nicht aber geneigt werden.The propagation direction of the illuminating light lies in the focal plane, which is sharply imaged on the second detection device. The illuminating light beam is preferably shifted perpendicular to its direction of propagation with the illuminating scanning means. In order for the shifted illuminating light beam to continue to lie in the focal plane, this now only has to be shifted, but not tilted.
Wird ein Probenbereich oder eine Probenebene auf eine Detektionseinrichtung oder einen Abschnitt einer Detektionseinrichtung abgebildet oder scharf abgebildet, so ist hierunter zu verstehen, dass die Detektionseinrichtung oder dessen Abschnitt optisch konjugiert zu diesem Probenbereich oder der Probenebene angeordnet ist.If a sample area or a sample plane is imaged or sharply imaged on a detection device or a section of a detection device, this means that the detection device or its section is arranged optically conjugate to this sample area or the sample plane.
Sind ein Probenbereich und die Detektionseinrichtung nicht optisch konjugiert zueinander, so soll dies hingegen dahingehend verstanden werden, dass dieser Probenbereich nicht, das heißt nicht scharf, auf die Detektionseinrichtung abgebildet wird.If a sample area and the detection device are not optically conjugate to one another, this should be understood to mean that this sample area is not, ie not sharply, imaged on the detection device.
Eine Detektionseinrichtung umfasst vorzugsweise einen zweidimensionalen Kamerachip. Die zweite Detektionseinrichtung kann aber auch einen eindimensionalen Kamerachip aufweisen, welcher eine einzige Reihe an lichtempfindlichen Elementen umfasst. Deren Messsignale werden nach jedem Verstellvorgang der Refokussiermittel ausgelesen und anschließend zu einem zweidimensionalen Probenbild zusammengesetzt. Auch bei einem eindimensionalen Kamerachip kann von einer zugehörigen Fokusebene gesprochen werden. Diese Fokusebene bildet eine optisch konjugierte Ebene zu der lichtempfindlichen Fläche des eindimensionalen Kamerachips.A detection device preferably includes a two-dimensional camera chip. However, the second detection device can also have a one-dimensional camera chip which comprises a single row of photosensitive elements. Their measurement signals are read out after each adjustment process of the refocusing means and then combined to form a two-dimensional sample image. One can also speak of an associated focal plane in the case of a one-dimensional camera chip. This focal plane forms an optically conjugate plane to the light-sensitive surface of the one-dimensional camera chip.
Mit dem Beleuchtungslichtstrahl werden nacheinander mehrere linienförmige Probenbereiche beleuchtet. Ein linienförmiger beleuchteter Bereich kann einen rotationssymmetrischen, insbesondere kreisförmigen Querschnitt haben. Dabei ist in Ausbreitungsrichtung des Beleuchtungslichtstrahls ein Messbereich, der auf die Detektionseinrichtungen abgebildet wird, größer als eine Querschnittsabmessung des Beleuchtungslichtstrahls. Der von einem linienförmigen Probenbereich ausgehende zweite Probenlichtanteil wird mit dem zweiten Detektionsobjektiv als Linienbild abgebildet. Weil von der momentan abgebildeten Fokusebene allein ein linienförmiger Probenbereich beleuchtet wird, umfasst die Abbildung der Fokusebene ebenfalls allein in einem linienförmigen Bereich Bildinformationen. Dieser Bildbereich wird als Linienbild oder als Linien-Zwischenbild bezeichnet. Mit den optischen Abbildungsmitteln wird nun das Linienbild auf einen linienförmigen Detektorabschnitt der zweiten Detektionseinrichtung abgebildet. Dabei sind verschiedene linienförmige Detektorabschnitte optisch konjugiert zu den nacheinander beleuchteten linienförmigen Probenbereichen angeordnet. Das heißt, zu dem Zeitpunkt, zu dem Probenlicht aus dem momentan beleuchteten linienförmigen Probenbereich auf einen bestimmten linienförmigen Detektorabschnitt geleitet wird, ist dieser Detektorabschnitt optisch konjugiert zu dem momentan beleuchteten Probenbereich angeordnet.Several line-shaped sample areas are successively illuminated with the illuminating light beam. A line-shaped illuminated area can have a rotationally symmetrical, in particular circular, cross-section. In the propagation direction of the illuminating light beam, a measurement area that is imaged on the detection devices is larger than a cross-sectional dimension of the illuminating light beam. The second sample light component emanating from a line-shaped sample area is imaged as a line image with the second detection objective. Because only a line-shaped sample area is illuminated by the currently imaged focal plane, the imaging of the focal plane also includes image information in a line-shaped area alone. This image area is referred to as a line image or as an intermediate line image. The line image is now imaged onto a line-shaped detector section of the second detection device with the optical imaging means. In this case, various line-shaped detector sections are arranged optically conjugate to the line-shaped sample regions that are illuminated in succession. That is, at the point in time when sample light from the currently illuminated line-shaped sample area is guided onto a certain line-shaped detector section, this detector section is arranged optically conjugate to the currently illuminated sample area.
Grundsätzlich kann eine Abtastbewegung des Beleuchtungslichtstrahls, durch welche die beleuchtete Probenebene definiert wird, in beliebiger Weise erfolgen, solange sichergestellt ist, dass der momentan beleuchtete Probenbereich scharf auf jede der Detektionseinrichtungen abgebildet wird. Um dies in einfacher Weise zu erreichen, wird eine Scanrichtung, in welche der Beleuchtungslichtstrahl verschoben wird, vorzugsweise senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Beleuchtungslichtstrahls festgesetzt. Hierzu können die Beleuchtungs-Scanmittel in oder im Bereich einer Pupille des Beleuchtungsstrahlengangs angeordnet sein, entlang welchem sich der Beleuchtungslichtstrahl fortbewegt. Durch eine Scanrichtung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung muss vorteilhafterweise die Fokusebene, die scharf auf die zweite Detektionseinrichtung abgebildet wird, über die Refokussiermittel bloß verschoben, nicht aber geneigt werden.In principle, a scanning movement of the illuminating light beam, by which the illuminated sample plane is defined, can take place in any way, as long as it is ensured that the currently illuminated sample area is imaged sharply on each of the detection devices. In order to achieve this easily, a scanning direction in which the illumination light beam is shifted is preferably set perpendicular to the propagation direction of the illumination light beam. For this purpose, the illumination scanning means can be arranged in or in the area of a pupil of the illumination beam path, along which the illumination light beam moves. With a scanning direction perpendicular to the direction of propagation, the focal plane, which is imaged sharply onto the second detection device, advantageously only has to be shifted via the refocusing means, but not tilted.
Die Refokussiermittel können in grundlegend beliebiger Art gebildet sein, solange sie ermöglichen, die Fokusebene zu ändern, insbesondere in Richtung der zweiten Detektionsachse zu verschieben. So können die Refokussiermittel zum variablen Verstellen der Fokusebene eine Optikkomponente aufweisen, deren Position oder Form zum variablen Verstellen der Fokusebene verstellbar ist. Diese Optikkomponente kann beispielsweise gebildet sein durch eine Zoomoptik, eine Optik innerhalb des zweiten Detektionsobjektivs, das zweite Detektionsobjektiv selbst oder die zweite Detektionseinrichtung. Diese kann bei der vorliegend Ausführungsvariante als Linienkamera mit eindimensional angeordneten Kameraelementen ausgeführt sein, deren Messsignale nach jedem Verstellvorgang der Refokussiermittel ausgelesen und anschließend zu einem zweidimensionalen Probenbild zusammengesetzt werden.Basically, the refocusing means can be of any type, as long as they make it possible to change the focal plane, in particular to shift it in the direction of the second detection axis. For example, the refocusing means for variably adjusting the focal plane can have an optical component whose position or shape can be adjusted for variably adjusting the focal plane. This optics component can be formed, for example, by zoom optics, optics within the second detection objective, the second detection objective itself or the second detection device. In the present variant, this can be designed as a line camera with one-dimensionally arranged camera elements, the measurement signals of which are read out after each adjustment process of the refocusing means and then combined to form a two-dimensional sample image.
Bei einer bevorzugten Ausführung umfassen die Refokussiermittel Detektions-Scanmittel, mit denen der zweite Probenlichtanteil verstellbar auf verschiedene Detektorabschnitte der zweiten Detektionseinrichtung ablenkbar ist. Die zweite Detektionseinrichtung ist so angeordnet, dass ihre verschiedenen Detektorabschnitte optisch konjugiert zu den verschiedenen nacheinander mit dem Beleuchtungslichtstrahl beleuchteten Probenbereichen sind. Das heißt, sie sind optisch konjugiert zu verschiedenen beleuchteten Probenbereichen, welche in Richtung der zweiten Detektionsachse zueinander versetzt sind. Durch Detektions-Scanmittel, mit denen eine Ablenkrichtung variabel einstellbar ist, kann vorteilhafterweise ein Verstellen sehr schnell erfolgen.In a preferred embodiment, the refocusing means comprise detection scanning means with which the second sample light component can be deflected adjustably onto different detector sections of the second detection device. The second detection device is arranged in such a way that its different detector sections are optically conjugate to the different sample areas which are successively illuminated with the illuminating light beam. That is, they are optically conjugate to different illuminated sample areas, which are offset from one another in the direction of the second detection axis. By means of detection scanning means with which a deflection direction can be variably adjusted, an adjustment can advantageously take place very quickly.
Die Beleuchtungs-Scanmittel und die Detektions-Scanmittel können prinzipiell jeweils Stellmittel oder einen Motor umfassen, welche gleichzeitig angesteuert werden. Vorzugsweise haben sie aber jeweils einen Lichtablenkbereich, welche starr miteinander verbunden sind. Durch die starre Anordnung wird gewährleistet, dass die Lichtablenkbereiche stets gleichzeitig bewegt werden. Zudem führt eine Schwingung oder eine andere ungewollte Bewegung der Beleuchtungs-Scanmittel nicht oder kaum zu einem verschlechterten Messergebnis. So führt die starre Verbindung zu den Detektions-Scanmittel bei einer ungewollten Bewegung der Beleuchtungs-Scanmittel dazu, dass weiterhin der momentan beleuchtete Probenbereich auf einen Detektorabschnitt abgebildet wird. Die Lichtablenkbereiche können insbesondere durch jeweils einen oder jeweils mehrere Spiegel oder Linsen gebildet sein.In principle, the illumination scanning means and the detection scanning means can each comprise actuating means or a motor, which are controlled simultaneously. However, they preferably each have a light deflection area which is rigidly connected to one another. The rigid arrangement ensures that the light deflection areas are always moved simultaneously. In addition, a vibration or other unwanted movement of the illumination scanning means does not or hardly leads to a worsened measurement result. In this way, the rigid connection to the detection scanning means results in the momentarily illuminated sample area continuing to be imaged on a detector section in the event of an unintentional movement of the illumination scanning means. The light deflection areas can be formed in particular by one or more mirrors or lenses.
Beispielsweise können die beiden Lichtablenkbereiche gegenüberliegende Spiegelflächen eines doppelseitigen Spiegels sein. Dadurch kann ein Trägheitsmoment des zu bewegenden Spiegels gering sein, womit hohe Abtastgeschwindigkeiten möglich werden.For example, the two light deflection areas can be opposing mirror surfaces of a double-sided mirror. This can a moment of inertia of the mirror to be moved must be low, which means that high scanning speeds are possible.
Damit die verschiedenen Abschnitte der zweiten Detektionseinrichtung, auf welche über die Detektions-Scanmittel nacheinander Probenlicht geleitet wird, optisch konjugiert zu verschiedenen Fokusebenen sind, können prinzipiell die verschiedenen Abschnitte durch unterschiedliche Kamerachips gebildet sein, die in verschiedenen optischen Ebenen angeordnet sind.In principle, the different sections can be formed by different camera chips, which are arranged in different optical planes, so that the different sections of the second detection device, to which sample light is successively directed via the detection scanning means, are optically conjugated to different focal planes.
Bei einer kostengünstigen Alternative, die gleichwohl präzise Messergebnisse ermöglicht, umfasst hingegen die zweite Detektionseinrichtung einen Kamerachip und die verschiedenen Detektorabschnitte sind unterschiedliche Abschnitte dieses Kamerachips. Dabei kann eine lichtempfindliche Fläche des Kamerachips in einem von 90° abweichenden Winkel zu einer Auftreffrichtung des zweiten Probenlichtanteils angeordnet sein, das heißt zu einer optischen Achse des auftreffenden Probenlichtanteils. Alternativ kann mit den Detektions-Scanmitteln der Probenlichtanteil auch zur zweiten Detektionseinrichtung über eine Optikkomponente geleitet werden, welche mehrere Bereichen verschiedener Brechkraft aufweist, von denen ein Bereich durch die Detektions-Scanmittel ausgewählt wird.In a cost-effective alternative that nonetheless enables precise measurement results, the second detection device includes a camera chip and the various detector sections are different sections of this camera chip. In this case, a light-sensitive surface of the camera chip can be arranged at an angle deviating from 90° to an impingement direction of the second sample light component, ie to an optical axis of the impinging sample light component. Alternatively, the sample light component can also be routed to the second detection device via an optical component with the detection scanning means, which has a plurality of regions of different refractive power, one region of which is selected by the detection scanning means.
Die über die Detektions-Scanmittel auswählbaren Ablenkrichtungen des zweiten Probenlichtanteils können eine Ebene definieren. Die optischen Abbildungsmittel sind vorzugsweise so gestaltet, dass das Linienbild, welches auf einen linienförmigen Detektorabschnitt der zweiten Detektionseinrichtung abgebildet wird, senkrecht zu dieser Ebene ausgerichtet ist. Dadurch wird erreicht, dass das gesamte Linienbild scharf auf die zweite Detektionseinrichtung abgebildet wird. Wäre hingegen das Linienbild nicht senkrecht zur vorgenannten Ebene, würde ein Teil des Linienbilds unscharf auf der zweiten Detektionseinrichtung abgebildet.The deflection directions of the second sample light component, which can be selected via the detection scanning means, can define a plane. The optical imaging means are preferably designed in such a way that the line image, which is imaged onto a line-shaped detector section of the second detection device, is aligned perpendicular to this plane. The result of this is that the entire line image is imaged sharply on the second detection device. On the other hand, if the line image were not perpendicular to the aforementioned plane, part of the line image would be imaged out of focus on the second detection device.
Um die gewünschte Ausrichtung des Linienbilds zu erreichen, kann insbesondere zwischen dem zweiten Detektionsobjektiv und den Detektions-Scanmitteln ein Bildfelddreher vorhanden sein. Mit diesem wird eine Ausrichtung des Linienbilds um eine Achse gedreht, welche in Ausbreitungsrichtung des zweiten Probenlichtanteils verläuft. Diese Drehung kann 90° betragen. Insbesondere wenn eine Drehachse der Beleuchtungs-Scanmittel und eine Drehachse der Detektions-Scanmittel miteinander übereinstimmen oder parallel zueinander sind, kann die Verwendung eines Bildfelddrehers vorteilhaft sein. Hingegen kann auf einen Bildfelddreher insbesondere dann verzichtet werden, wenn die Drehachse der Beleuchtungs-Scanmittel und der Detektions-Scanmittel senkrecht zueinander stehen.In order to achieve the desired alignment of the line image, an image field rotator can be present in particular between the second detection objective and the detection scanning means. With this, an alignment of the line image is rotated about an axis which runs in the direction of propagation of the second sample light component. This rotation can be 90°. The use of an image field rotator can be advantageous in particular if an axis of rotation of the illumination scanning means and an axis of rotation of the detection scanning means coincide with one another or are parallel to one another. On the other hand, an image field rotator can be dispensed with in particular when the axis of rotation of the illumination scanning means and the detection scanning means are perpendicular to one another.
Damit noch mehr Informationen über die Probe gewonnen werden können, kann eine Schalteinrichtung vorhanden sein, mit der ein Beleuchtungslichtstrahl der Lichtquelleneinrichtung auswählbar entweder zum Beleuchtungsobjektiv oder zu mindestens einem anderen Objektiv leitbar ist, um eine Ausbreitungsrichtung des Beleuchtungslichtstrahls durch die Probe zu verstellen. Bei den auswählbaren Objektiven handelt es sich also nicht um welche, die auswählbar in einen festen Strahlengang des Beleuchtungslichtstrahls gebracht werden können, wie etwa bei einem Objektivrevolver. Vielmehr können diese Objektive räumlich feststehend sein, und räumlich verschiedene Strahlengänge für den Beleuchtungslichtstrahl können über diese Objektive ausgewählt werden. Das mindestens eine andere auswählbare Objektiv kann beispielsweise das erste oder zweite Detektionsobjektiv sein oder ein Zusatz-Beleuchtungsobjektiv.So that even more information about the sample can be obtained, there can be a switching device with which an illuminating light beam from the light source device can be selectively routed either to the illuminating objective or to at least one other objective in order to adjust a propagation direction of the illuminating light beam through the sample. The lenses that can be selected are therefore not lenses that can be selectively placed in a fixed beam path of the illuminating light beam, such as with a lens turret. Rather, these lenses can be spatially fixed, and spatially different beam paths for the illuminating light beam can be selected using these lenses. The at least one other lens that can be selected can be, for example, the first or second detection lens or an additional illumination lens.
Mit einem Zusatz-Beleuchtungsobjektiv kann ein zusätzlicher Beleuchtungslichtstrahl als Strahlenbündel mit in Ausbreitungsrichtung des Strahlenbündels ausgedehntem Fokusbereich zur Probe geleitet werden. Der zusätzliche Beleuchtungslichtstrahl kann, wie oben beschrieben, von der genannten Lichtquelleneinrichtung ausgesendet werden. Zudem sind Zusatz-Beleuchtungs-Scanmitteln vorhanden zum Lenken des zusätzlichen Beleuchtungslichtstrahls nacheinander auf verschiedene Probenbereiche. Dabei definieren oder bilden die mit dem zusätzlichen Beleuchtungslichtstrahl nacheinander beleuchteten Probenbereiche dieselbe Probenebene, die durch den über das Beleuchtungsobjektiv geleiteten Beleuchtungslichtstrahl beleuchtet wird.With an additional illumination lens, an additional illumination light beam can be guided to the sample as a beam with a focus area that is extended in the propagation direction of the beam. As described above, the additional illuminating light beam can be emitted by the light source device mentioned. Additional illumination scanning means are also present for directing the additional illumination light beam onto different sample areas in succession. In this case, the sample regions illuminated one after the other with the additional illuminating light beam define or form the same sample plane which is illuminated by the illuminating light beam guided via the illuminating objective.
Wird ein Beleuchtungslichtstrahl über eines der Detektionsobjektive oder das Zusatz-Beleuchtungsobjektiv in die Probenebene geleitet, so wird vorzugsweise das Beleuchtungsobjektiv zum Messen genutzt. Dazu ist mit dem Beleuchtungsobjektiv ein von der Probe kommender weiterer Probenlichtanteil weiterleitbar. Zudem ist eine dem Beleuchtungsobjektiv zugeordnete Detektionseinrichtung zum Nachweisen des weiteren Probenlichtanteils vorhanden. Es sind ferner Strahlteilungsmittel vorhanden, mit denen von der Lichtquelleneinrichtung kommendes Beleuchtungslicht zum Beleuchtungsobjektiv leitbar ist, sofern das Beleuchtungslicht nicht zum Zusatz-Beleuchtungsobjektiv geführt wird, und mit denen der vom Beleuchtungsobjektiv kommende weitere Probenlichtanteil in Richtung der Detektionseinrichtung, die dem Beleuchtungsobjektiv zugeordnet ist, leitbar ist.If an illumination light beam is guided into the sample plane via one of the detection lenses or the additional illumination lens, the illumination lens is preferably used for the measurement. For this purpose, a further sample light component coming from the sample can be passed on with the illumination objective. In addition, there is a detection device assigned to the illumination lens for detecting the further sample light component. There are also beam splitting means with which the illuminating light coming from the light source device can be guided to the illuminating objective, provided that the illuminating light is not guided to the additional illuminating objective, and with which the additional sample light component coming from the illuminating objective can be guided in the direction of the detection device, which is assigned to the illuminating objective is.
Auch können ein drittes Detektionsobjektiv und eine zugehörige Detektionseinrichtung zum Nachweisen eines vom dritten Detektionsobjektiv weitergeleiteten dritten Probenlichtanteils vorhanden sein. Dabei ist das dritte Detektionsobjektiv so angeordnet, dass die beleuchtete Probenebene auf die zum dritten Detektionsobjektiv gehörige Detektionseinrichtung abgebildet wird. Das erste und dritte Detektionsobjektiv können auf gegenüberliegenden Seiten der beleuchteten Probenebene angeordnet sein. Die Anordnungen dieser Detektionsobjektive können insbesondere zueinander an der beleuchteten Probenebene gespiegelt sein. Falls zum Weiterleiten der Probenlichtanteile, die sich entlang der ersten und zweiten Detektionsachse ausbreiten, nicht zwei, sondern nur ein Detektionsobjektiv verwendet wird, sind zusammen mit dem dritten Detektionsobjektiv insgesamt bloß zwei Detektionsobjektive vorhanden.A third detection objective and an associated detection device for detecting a third sample light component forwarded by the third detection objective can also be present. In this case, the third detection objective is arranges that the illuminated sample plane is imaged onto the detection device belonging to the third detection objective. The first and third detection objective can be arranged on opposite sides of the illuminated sample plane. The arrangements of these detection lenses can in particular be mirrored in relation to one another on the illuminated sample plane. If not two, but only one detection objective is used to forward the sample light components that propagate along the first and second detection axis, only two detection objectives are present together with the third detection objective.
Zusätzlich oder alternativ zum dritten Detektionsobjektiv kann auch ein Zusatz-Detektionsobjektiv vorhanden und so angeordnet sein, dass eine Detektionsachse des Zusatz-Detektionsobjektivs quer zu den Detektionsachsen des ersten und zweiten Detektionsobjektivs und quer zur Ausbreitungsrichtung des Beleuchtungslichtstrahls oder des zusätzlichen Beleuchtungslichtstrahls ist. Dabei ist eine Zusatz-Detektionseinrichtung vorhanden zum Nachweisen eines von der Zusatz-Detektionseinrichtung weitergeleiteten Probenlichtanteils. Außerdem sind Zusatz-Refokussiermittel in einem Strahlengang zwischen dem Zusatz-Detektionsobjektiv und der Zusatz-Detektionseinrichtung vorhanden. Mit den Zusatz-Refokussiermitteln ist eine Fokusebene, die auf die Zusatz-Detektionseinrichtung abgebildet wird, variabel verstellbar. Die elektronischen Steuer- und Auswertemittel sind dazu eingerichtet, eine Abtastbewegung des Beleuchtungslichtstrahls und ein Verstellen der Zusatz-Refokussiermittel gleichzeitig und so durchzuführen, dass die Fokusebene, die auf die Zusatz-Detektionseinrichtung abgebildet wird, stets den mit dem Beleuchtungslichtstrahl beleuchteten Probenbereich umfasst.In addition or as an alternative to the third detection objective, an additional detection objective can also be present and arranged in such a way that a detection axis of the additional detection objective is transverse to the detection axes of the first and second detection objective and transverse to the direction of propagation of the illuminating light beam or the additional illuminating light beam. In this case, an additional detection device is present for detecting a sample light component forwarded by the additional detection device. Additional refocusing means are also present in a beam path between the additional detection objective and the additional detection device. A focal plane, which is imaged onto the additional detection device, can be variably adjusted with the additional refocusing means. The electronic control and evaluation means are set up to carry out a scanning movement of the illuminating light beam and an adjustment of the additional refocusing means simultaneously and in such a way that the focal plane, which is imaged on the additional detection device, always includes the sample area illuminated with the illuminating light beam.
Unter der Beleuchtungs-Scanmittel können prinzipiell beliebige Einrichtungen verstanden werden, mit denen ein Beleuchtungslichtstrahl auf verschiedene Bereiche in der zu beleuchtenden Probenebene abgelenkt werden kann. Beispielsweise können die Beleuchtungs-Scanmittel einen oder mehrere verstellbare Spiegel aufweisen. Auch akusto-optische Einrichtungen können genutzt werden. Weiterhin kann eine Maske, die einen oder mehrere Bereiche zur Lichtweiterleitung umfasst, verschoben oder gedreht werden. Diese Maske kann beispielsweise eine drehbare Lochblendenscheibe sein. Vorzugsweise sind die Beleuchtungs-Scanmittel so gebildet, dass mit einer gemeinsamen Stell- oder Motoreinrichtung sowohl die Beleuchtungs-Scanmittel als auch die Refokussiermittel verstellt, insbesondere bewegt, werden können. Dies ist beispielsweise möglich, wenn die Beleuchtungs-Scanmittel und die Refokussiermittel jeweils einen oder mehrere zu drehende Spiegelflächen umfassen.In principle, the illumination scanning means can be understood to mean any device with which an illumination light beam can be deflected onto different areas in the sample plane to be illuminated. For example, the illumination scanning means can have one or more adjustable mirrors. Acousto-optical devices can also be used. Furthermore, a mask comprising one or more areas for light transmission can be shifted or rotated. This mask can be a rotatable pinhole disk, for example. The illumination scanning means are preferably formed in such a way that both the illumination scanning means and the refocusing means can be adjusted, in particular moved, with a common actuator or motor device. This is possible, for example, if the illumination scanning means and the refocusing means each include one or more mirror surfaces to be rotated.
Zum Halten der Probe kann eine Probenhalterung vorhanden sein. Damit aus prinzipiell beliebigen Richtungen die Probe beleuchtet und gemessen werden kann, kann diese translatorisch verschiebbar und/oder drehbar sein. Hierzu können Rotationsmittel vorhanden sein zum Drehen der Probenhalterung um eine Achse, die parallel zur ersten Detektionsachse steht. Eine Probenhalterung, die um diese Achse drehbar ist, kann konstruktiv einfacher gestaltet sein als eine bei herkömmlichen Mikroskopen verwendete Probenhalterung, deren Drehachse senkrecht zur ersten Detektionsachse steht.A sample holder may be provided to hold the sample. So that the sample can be illuminated and measured from basically any direction, it can be translationally displaceable and/or rotatable. For this purpose, rotation means can be present for rotating the sample holder about an axis that is parallel to the first detection axis. A sample holder that can be rotated about this axis can be structurally simpler than a sample holder used in conventional microscopes whose axis of rotation is perpendicular to the first detection axis.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die beigefügte schematische Figur beschrieben.
-
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Mikroskops.
-
1 shows an embodiment of a microscope according to the invention.
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Mikroskops 100 ist schematisch in
Beleuchtungslicht 1, das von einer nicht dargestellten Lichtquelleneinrichtung ausgesendet wird, gelangt über die Beleuchtungs-Scanmittel 5 und das Beleuchtungsobjektiv 10 zu einer Probenebene. Die Probenebene stellt eine zu untersuchende Ebene einer Probe dar.Illumination light 1, which is emitted by a light source device (not shown), reaches a sample plane via the illumination scanning means 5 and the
Durch die Beleuchtung der Probe sendet diese Probenlicht aus, beispielsweise Fluoreszenzlicht. Ein erster Probenlichtanteil, der sich in einer ersten Detektionsrichtung ausbreitet, wird über das erste Detektionsobjektiv 21 weitergeleitet. Ein zweiter Probenlichtanteil 2, der sich in einer zweiten Detektionsrichtung ausbreitet, wird über das zweite Detektionsobjektiv 22 weitergeleitet. Jedem Detektionsobjektiv 21, 22 ist eine Detektionseinrichtung zugewiesen. Von diesen ist allein die Detektionseinrichtung 40 des zweiten Detektionsobjektivs 22 dargestellt.By illuminating the sample, it emits sample light, for example fluorescent light. A first sample light component, which propagates in a first detection direction, is passed on via the
In der Lichtblattmikroskopie soll nur eine Probenebene 3 beleuchtet und abgebildet werden. Es sollen keine Probenbereiche ober- und unterhalb einer abgebildeten Probenebene 3 beleuchtet werden.In light sheet microscopy, only one
Hierzu wird der Beleuchtungslichtstrahl 1 so entlang der Probenebene 3 geleitet, dass er in seiner Ausbreitungsrichtung einen ausgedehnten Fokusbereich hat. Der Fokusbereich hat also nicht etwa die Form eines dünnen Blatts oder einer Ebene, welche senkrecht zur Ausbreitungsrichtung steht. Vielmehr deckt der Fokusbereich einen linienförmigen Probenbereich ab, welcher in der zu beleuchtenden Probenebene 3 liegt. Dies kann beispielsweise durch eine niedrige numerische Apertur des Beleuchtungsobjektivs 10 erreicht werden, wobei die numerische Apertur vorzugsweise kleiner als 0,4 oder besonders bevorzugt kleiner als 0,2 ist. Mit den Beleuchtungs-Scanmitteln 5 ist eine Ausbreitungsrichtung des Beleuchtungslichtstrahls 1 um eine Achse drehbar, die senkrecht zur Probenebene 3 steht. Dadurch kann der Beleuchtungslichtstrahl 1 nacheinander die verschiedenen Teile der Probenebene 3 beleuchten. Während diesem Abtastvorgang können die Detektionseinrichtungen jeweils ein Probenbild aufnehmen.For this purpose, the illuminating light beam 1 is guided along the
Die Beleuchtungs-Scanmittel 5 sind vorzugsweise in einer Pupillenebene des Beleuchtungsstrahlengangs angeordnet, das heißt in einer Ebene, in welcher die Lichtintensitätsverteilung durch eine Fouriertransformation zu der Lichtverteilung in dem zu beleuchteten Probenbereich bestimmt ist. Der Vorteil dieser Positionierung liegt darin, dass für unterschiedliche Ablenkwinkel der Beleuchtungs-Scanmittel 5 der Beleuchtungslichtstrahl 1 innerhalb der Probenebene 3 in einer Scanrichtung 3 verschoben wird, welche senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Beleuchtungslichtstrahls 1 steht. Es kommt aber nicht zu einer ablenkwinkelabhängigen Neigung des Beleuchtungslichtstrahls innerhalb der Probenebene 3.The illumination scanning means 5 are preferably arranged in a pupil plane of the illumination beam path, ie in a plane in which the light intensity distribution is determined by a Fourier transformation for the light distribution in the sample area to be illuminated. The advantage of this positioning is that for different deflection angles of the illumination scanning means 5, the illumination light beam 1 is shifted within the
Das erste Detektionsobjektiv 21 ist so angeordnet, dass seine Detektionsachse, das heißt seine optische Achse, senkrecht auf die beleuchtete Probenebene 3 steht. In
Mit dieser Anordnung des ersten Detektionsobjektivs 21 kann leicht erreicht werden, dass eine zugehörige Fokusebene, welche scharf auf die Detektionseinrichtung dieses Detektionsobjektivs 21 abgebildet wird, gerade identisch zu der beleuchteten Probenebene 3 ist.With this arrangement of the
Die Detektionsachse des erfindungsgemäß ergänzten zweiten Detektionsobjektivs 22 liegt hingegen innerhalb der beleuchteten Probenebene 3. Erst durch einen Kerngedanken der Erfindung wird möglich, trotz einer solchen Detektionsrichtung die Probenebene 3 scharf auf die Detektionseinrichtung 40 abzubilden. Hierzu wird genutzt, dass zu jedem Zeitpunkt allein der vom Beleuchtungslichtstrahl 1 beleuchtete Probenbereich scharf auf die Detektionseinrichtung 40 abgebildet wird, nicht aber die unbeleuchteten restlichen Bereiche der Probenebene 3. Da aus solchen unbeleuchteten Probenbereichen kein oder kaum Probenlicht ausgeht, ist eine scharfe Abbildung dieser Probenbereiche auch nicht erforderlich.The detection axis of the
So steht eine Fokusebene, welche scharf auf die zweite Detektionseinrichtung 40 abgebildet wird, quer zur Probenebene 3. Als ein wesentlicher Gedanke der Erfindung werden auf die zweite Detektionseinrichtung 40 nacheinander verschiedene Fokusebenen abgebildet. Dabei schneiden sich die momentan abgebildete Fokusebene und die Probenebene 3 stets entlang dem momentan beleuchteten linienförmigen Probenbereich.A focal plane, which is sharply imaged on the
Dies wird maßgeblich mit den Refokussiermitteln 30 erreicht. Im dargestellten Beispiel werden die Refokussiermittel 30 durch Detektions-Scanmittel 31 und eine schräge Anordnung der Detektionseinrichtung 40 gebildet. Dies wird im Folgenden näher erläutert. Mit den Detektions-Scanmitteln 31 ist eine Ablenkrichtung des auftreffenden zweiten Probenlichtanteils 2 variabel änderbar. Die Detektions-Scanmittel 31 können beispielsweise als Spiegel gebildet sein, der zusammen mit einem Spiegel der Beleuchtungs-Scanmittel 5 drehbar ist.This is largely achieved with the refocusing means 30 . In the example shown, the refocusing means 30 are formed by detection scanning means 31 and an oblique arrangement of the
Die Detektions-Scanmittel 31 leiten den Probenlichtanteil 2 über Optikkomponenten 32 auf die ortsauflösende Detektionseinrichtung 40. Eine lichtempfindliche Fläche der Detektionseinrichtung 40 steht schräg zu einer optischen Achse von den Detektions-Scanmitteln 31 zu der Detektionseinrichtung 40. Die schräge Ausrichtung der Detektionseinrichtung 40 kann auch dahingehend beschrieben werden, dass eine Drehachse, um die die Detektionseinrichtung 40 geneigt ist, parallel zur Drehachse der Detektions-Scanmittel 31 steht. Dadurch hängt eine optische Weglänge, welche der Probenlichtanteil 2 von den Detektions-Scanmitteln 31 zu der Detektionseinrichtung 40 zurücklegt, von der mit den Detektions-Scanmitteln 31 eingestellten Ablenkrichtung ab. Benachbarte Abschnitte der Detektionseinrichtung sind wegen den verschiedenen Weglängen optisch konjugiert zu verschiedenen Probenbereichen. Diese Probenbereiche sind versetzt in Ausbreitungsrichtung des Probenlichtanteils 2, welcher von einem beleuchteten Probenbereich zum zweiten Detektionsobjektiv 22 läuft. Daher kann eine Drehung der Detektions-Scanmittel 31 zusammen mit der schrägen Anordnung der Detektionseinrichtung 40 ein Refokussieren bewirken.The detection scanning means 31 direct the sample
In anderen Worten umfasst die Detektionseinrichtung 40 Abschnitte, welche - sofern sie über die Detektions-Scanmittel 31 ausgewählt sind - zu verschiedenen Ebenen konjugiert sind, die zueinander in der Scanrichtung 4 versetzt sind, das heißt in einer Richtung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Beleuchtungslichts 1 durch die Probe versetzt sind.In other words, the
Für eine gute Bildqualität ist es wichtig, dass jeder momentan beleuchtete Probenbereich vollständig scharf auf die Detektionseinrichtung 40 abgebildet wird. Hierfür ist die Ausrichtung eines Linienbilds maßgeblich, welches eine Abbildung des momentan beleuchteten Probenbereichs auf der Detektionseinrichtung 40 ist. In
Die Ausrichtung des Linienbilds, das heißt dessen Längsrichtung, ist bevorzugt parallel zu einer Drehachse der Detektions-Scanmittel 31. Damit steht das Linienbild auch parallel zur Drehachse, um die die Detektionseinrichtung 40 geneigt ist. Der Abschnitt der Detektionseinrichtung 40, auf den das Linienbild abgebildet wird, ist dadurch gerade konjugiert zu dem momentan beleuchteten Probenbereich.The alignment of the line image, ie its longitudinal direction, is preferably parallel to an axis of rotation of the detection scanning means 31. The line image is therefore also parallel to the axis of rotation about which the
Für diese Ausrichtung des Linienbilds ist bei
In dieser Weise kann eine gemeinsame Drehachse der Detektions-Scanmittel 31 und der Beleuchtungs-Scanmittel 5 realisiert werden, wie in
Auch können die Refokussiermittel 30 anders als in
Bei diesen wie auch der dargestellten Ausführung liegt der wesentliche Vorteil darin, dass zwei Probenbilder aus verschiedenen Detektionsrichtungen aufgenommen werden, ohne dass die Probe relativ zu einem Beleuchtungsobjektiv oder Detektionsobjektiven gedreht werden muss. Zudem werden vorteilhafterweise diese Probenbilder gleichzeitig aufgenommen.In this embodiment, as well as in the embodiment shown, the essential advantage is that two sample images are recorded from different detection directions without the sample having to be rotated relative to an illumination objective or detection objective. In addition, these sample images are advantageously recorded simultaneously.
Bei Ergänzungen der dargestellten Ausführungsform kann auch aus weiteren Detektionsrichtungen gemessen und/oder aus weiteren Beleuchtungsrichtungen ein Beleuchtungslichtstrahl in die zu beleuchtende Probenebene 3 geleitet werden.In the case of additions to the illustrated embodiment, measurements can also be taken from other detection directions and/or an illumination light beam can be guided into the
So kann eine Schalteinrichtung vorhanden sein, mit welcher der Beleuchtungslichtstrahl 1 entweder zum Beleuchtungsobjektiv 10 geleitet wird (wie in
Das weitere Beleuchtungsobjektiv kann dem Beleuchtungsobjektiv 10 in Bezug auf die Probenebene 3 gegenüberliegend angeordnet sein. Das heißt, ein Beleuchtungslichtstrahl vom Beleuchtungsobjektiv 10 und ein Beleuchtungslichtstrahl des weiteren Beleuchtungsobjektivs verlaufen in der Probenebene 3 antiparallel zueinander.The further illumination lens can be arranged opposite the
Das weitere Beleuchtungsobjektiv kann alternativ oder ergänzend auch durch das Detektionsobjektiv 22 gebildet sein. Ein Farbteiler 23 kann vorhanden sein, mit dem Beleuchtungslicht von Probenlicht unterschieden werden kann. Der Farbteiler 23 kann den Beleuchtungslichtstrahl von der Schalteinrichtung zum Detektionsobjektiv 22 leiten, während er einen vom Detektionsobjektiv 22 kommenden Probenlichtanteil 2 nicht zur Schalteinrichtung, sondern in Richtung der Detektionseinrichtung 40 weiterleitet. Ein Farbfilter 24, der zwischen dem Farbteiler 23 und der Detektionseinrichtung 40 angeordnet ist, kann eine Grenzwellenlänge zwischen Transmission und Absorption oder Reflektion haben, durch welche nur Probenlicht, nicht aber Beleuchtungslicht, zur Detektionseinrichtung 40 weitergeleitet wird.Alternatively or additionally, the further illumination lens can also be formed by the
Wird Beleuchtungslicht über das Detektionsobjektiv 22 in die Probenebene 3 geführt, so kann vorgesehen sein, über das Beleuchtungsobjektiv 10 einen Probenlichtanteil nachzuweisen. Hierfür sind weitere Refokussiermittel im Strahlengang des Probenlichtanteils, der über das Beleuchtungsobjektiv 10 verläuft, angeordnet. Diese Refokussiermittel können auch durch die Beleuchtungs-Scanmittel 5 gebildet sein.If illuminating light is guided into the
Auch die Detektions-Scanmittel 31 für das Detektionsobjektiv 22 können bei einem Leiten von Beleuchtungslicht über das Detektionsobjektiv 22 als Beleuchtungs-Scanmittel benutzt werden. Bei der Anordnung des Farbteiler 23 aus
Die oben beschriebene gleichzeitige Aufnahme von zwei Probenbildern ist als mindestens zwei Probenbilder zu verstehen. Es können auch ein oder zwei weitere Detektionsobjektive vorhanden sein. Mit jedem von diesen kann aus einer weiteren Detektionsrichtung ein Probenbild aufgenommen werden. Ein weiteres Detektionsobjektiv kann zu dem ersten Detektionsobjektiv 21 an der Probenebene 3 gespiegelt angeordnet sein. Wie auch zum ersten Detektionsobjektiv 21 sind zu einem in dieser Weise angeordneten Detektionsobjektiv keine Refokussiermittel während der Aufnahme von einem Probenbild erforderlich.The simultaneous recording of two sample images described above is to be understood as at least two sample images. One or two further detection lenses can also be present. With each of these, a sample image can be recorded from a further detection direction. A further detection objective can be arranged mirrored to the
Ein weiteres Detektionsobjektiv kann auch dem zweiten Detektionsobjektiv 22 bezüglich der Probenebene 3 gegenüberliegend angeordnet sein. Das heißt, eine Detektionsrichtung dieses weiteren Detektionsobjektivs steht antiparallel zur Detektionsrichtung des zweiten Detektionsobjektivs 22. Diesem weiteren Detektionsobjektiv können gleiche oder identische Komponenten folgen wie dem zweiten Detektionsobjektiv, insbesondere Refokussiermittel 30.A further detection objective can also be arranged opposite the
Mit der Erfindung wird bereits ohne Probendrehung und ohne Drehen eines Objektivs um die Probe erreicht, dass aus verschiedenen Detektionsrichtungen Probenlicht gemessen und so mehrere Probenbilder gleichzeitig aufgenommen werden können.With the invention, even without rotating the sample and without rotating an objective around the sample, sample light can be measured from different detection directions and multiple sample images can thus be recorded simultaneously.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Beleuchtungslichtstrahlillumination light beam
- 22
- Probenlichtanteilsample light fraction
- 33
- beleuchtete Probenebeneilluminated sample plane
- 44
- Scanrichtung, in welcher der Beleuchtungslichtstrahl 1 verschiebbar istScanning direction in which the illuminating light beam 1 can be displaced
- 55
- Beleuchtungs-Scanmittelillumination scanning means
- 1010
- Beleuchtungsobjektivlighting lens
- 2121
- erstes Detektionsobjektivfirst detection objective
- 2222
- zweites Detektionsobjektivsecond detection lens
- 2323
- Farbteilercolor divider
- 2424
- Farbfiltercolor filter
- 2525
- Optikkomponenteoptical component
- 2626
- Zwischenbildebeneintermediate image level
- 2727
- Linien-ZwischenbildLine Intermediate Image
- 2828
- Bildfelddreherfield rotate
- 3030
- Refokussiermittelrefocusing means
- 3131
- Detektions-Scanmitteldetection scanning means
- 3232
- Optikkomponenteoptical component
- 4040
- Detektionseinrichtungdetection device
- 100100
- Mikroskopmicroscope
Claims (17)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102013021222.7A DE102013021222B4 (en) | 2013-12-17 | 2013-12-17 | Microscope and microscopy method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102013021222.7A DE102013021222B4 (en) | 2013-12-17 | 2013-12-17 | Microscope and microscopy method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102013021222A1 DE102013021222A1 (en) | 2015-06-18 |
DE102013021222B4 true DE102013021222B4 (en) | 2023-05-04 |
Family
ID=53192010
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102013021222.7A Active DE102013021222B4 (en) | 2013-12-17 | 2013-12-17 | Microscope and microscopy method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102013021222B4 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104297218B (en) * | 2013-07-15 | 2016-09-14 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | The remote original position of components of metallurgical liquid metal, on-line measuring device and method |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10153113A1 (en) | 2001-08-15 | 2003-03-13 | Aglaia Ges Fuer Bildverarbeitu | Distance determination method and apparatus |
GB2422193A (en) | 2004-12-24 | 2006-07-19 | Campbell Scient Ltd | A weather measurement device for determining the speed of hydrometeors |
US7554725B2 (en) | 2002-12-09 | 2009-06-30 | Europaeisches Laboratorium Fuer Molekularbiologie (Embl) | Microscope with a viewing direction perpendicular to the illumination direction |
US20090231660A1 (en) | 2008-02-21 | 2009-09-17 | National Applied Research Laboratories | Observing device and method to observe a three-dimensional flow field |
WO2009124700A1 (en) | 2008-04-11 | 2009-10-15 | Carl Zeiss Microimaging Gmbh | Device for microscopy having selective illumination of a plane |
WO2011059826A2 (en) | 2009-10-29 | 2011-05-19 | California Institute Of Technology | Multiple-photon excitation light sheet illumination microscope |
DE102010013223A1 (en) | 2010-03-29 | 2011-09-29 | Lavision Biotec Gmbh | Method and arrangement for microscopy |
DE102010060121A1 (en) | 2010-10-22 | 2012-04-26 | Leica Microsystems Cms Gmbh | SPIM microscope with sequential light sheet |
WO2013132257A1 (en) | 2012-03-07 | 2013-09-12 | Imperial Innovations Limited | Angular multiplexed optical projection tomography |
WO2013150273A1 (en) | 2012-04-03 | 2013-10-10 | University Court Of The University Of St Andrews | High resolution imaging of extended volumes |
-
2013
- 2013-12-17 DE DE102013021222.7A patent/DE102013021222B4/en active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10153113A1 (en) | 2001-08-15 | 2003-03-13 | Aglaia Ges Fuer Bildverarbeitu | Distance determination method and apparatus |
US7554725B2 (en) | 2002-12-09 | 2009-06-30 | Europaeisches Laboratorium Fuer Molekularbiologie (Embl) | Microscope with a viewing direction perpendicular to the illumination direction |
GB2422193A (en) | 2004-12-24 | 2006-07-19 | Campbell Scient Ltd | A weather measurement device for determining the speed of hydrometeors |
US20090231660A1 (en) | 2008-02-21 | 2009-09-17 | National Applied Research Laboratories | Observing device and method to observe a three-dimensional flow field |
WO2009124700A1 (en) | 2008-04-11 | 2009-10-15 | Carl Zeiss Microimaging Gmbh | Device for microscopy having selective illumination of a plane |
WO2011059826A2 (en) | 2009-10-29 | 2011-05-19 | California Institute Of Technology | Multiple-photon excitation light sheet illumination microscope |
DE102010013223A1 (en) | 2010-03-29 | 2011-09-29 | Lavision Biotec Gmbh | Method and arrangement for microscopy |
DE102010060121A1 (en) | 2010-10-22 | 2012-04-26 | Leica Microsystems Cms Gmbh | SPIM microscope with sequential light sheet |
WO2013132257A1 (en) | 2012-03-07 | 2013-09-12 | Imperial Innovations Limited | Angular multiplexed optical projection tomography |
WO2013150273A1 (en) | 2012-04-03 | 2013-10-10 | University Court Of The University Of St Andrews | High resolution imaging of extended volumes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102013021222A1 (en) | 2015-06-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102013001238B4 (en) | Light microscope and microscopy method | |
EP3489735B1 (en) | Method and arrangement for light sheet microscopy | |
EP3084399B1 (en) | Device and method for the examination of a sample using optical projection tomography | |
WO2004053558A1 (en) | Microscope with a viewing direction perpendicular to the illumination direction | |
EP2199734A1 (en) | Method and System for Optical Coherence Tomography | |
DE102012017920B4 (en) | Optical arrangement and light microscope | |
EP3283917B1 (en) | Method and device for examination of a sample | |
DE102013019951B4 (en) | Light microscope and microscopy method for examining multiple microscopic objects | |
DE102020209889A1 (en) | Microscope and method for microscopic imaging with variable illumination | |
WO2015044035A1 (en) | Confocal light microscope and method for examining a sample using a confocal light microscope | |
DE112018007549T5 (en) | Confocal three-dimensional measuring device and associated Nipkow disk with several hole diameters | |
DE10004233A1 (en) | Microscope setup | |
EP2601551A1 (en) | Autofocus system | |
EP3283918A1 (en) | Method and device for the spim analysis of a sample | |
EP2784564A1 (en) | Light microscope and method for examining a microscopic sample | |
LU93022B1 (en) | Method and microscope for examining a sample | |
DE102014118025B4 (en) | Light sheet microscopy device | |
DE102013021222B4 (en) | Microscope and microscopy method | |
DE10233549A1 (en) | Confocal scanning microscope, has illumination and manipulation light beams that use common beam deflection optics for their positioning on a sample | |
EP1576405A2 (en) | Coherence microscope | |
DE19822869A1 (en) | Optical near-field microscope | |
DE19950225A1 (en) | Arrangement for the optical scanning of an object | |
DD279962B5 (en) | Confocal laser scanning microscope | |
LU92846B1 (en) | Method and illumination arrangement for illuminating a sample layer with a light sheet | |
DE102013016368B4 (en) | Light microscope and microscopy method for examining a microscopic sample |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: PRISMA IP PATENTANWALTSKANZLEI, DE |
|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |