CN109073875B - 用于可选择角度地照明的照明模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光学设备，其包括带有支承件(110)的照明模块(100)，所述支承件例如具有至少一个透光区域(112)。所述照明模块(100)包括多个光源(111)，这些光源设置在所述支承件(110)上。

Description

用于可选择角度地照明的照明模块
技术领域
本发明的不同实施方式涉及激光扫描显微镜和显微镜。在不同的实施方式中，用于相应光学设备的照明模块包括具有多个光源的支承件和作为可选方案的至少一个透光区域。
背景技术
由DE 10 2014 112 242 A1公知了对一个样品从不同的照明方向进行照明(可选择角度的照明或结构化的照明)。通过将为不同照明方向获得的图像组合起来可以确定一个结果图像，该结果图像例如具有相位对比。因此借助可选择角度的照明可以通过数码后期处理实现相位对比成像。
在某种程度上可能是困难的是：将用于可选择角度地照明的相应照明模块与传统的光学设备诸如激光扫描显微镜(LSM)或具有物镜的光学显微镜组合。因为在这样的传统光学设备中常常只存在有限的结构空间，所以可能出现这种情况。
发明内容
因此存在对改进地实现用于可选择角度地照明的照明模块的需要。特别是存在对相应照明模块的需要，这些照明模块能够灵活地集成在光学设备的光路中。
这个目的由独立权利要求的特征得以实现。从属权利要求限定实施方式。
根据一个实例，LSM包括第一照明模块，该第一照明模块具有激光光源。该LSM还包括第二照明模块，该第二照明模块具有一个支承件和多个光源，这些光源设置在所述支承件上。
为了这样的LSM，可选择角度的照明方面可以与激光扫描成像组合。
例如LSM可以设置用于荧光成像。为此，LSM例如可以包括样品保持器。该样品保持器可以将试样诸如生物样品或细胞培养物固定在光路中。试样例如可以是相位物体，该相位物体对穿过的光线而言引起显著的相位变化。通过激光能够激发生物样品中的荧光过程。探测器则可以设置用于对试样的相应荧光信号进行探测。
例如探测器可构造为光电倍增器(PMT)。例如探测器可设置在透射几何或反射几何中，也就是说，对第一照明模块而言设置在样品保持器之后(贯穿光路)或之前(反射光路)。若探测器设置在贯穿光路中，例如可以产生明场透射图像。
例如可能的是：探测器的探测光谱与激光光源的发射光谱不同。因为荧光过程会引起在吸收的光线与发射的光线之间的波长转变，所以会是这种情况。然而还可能的是：探测器的探测光谱与激光光源的发射光谱至少部分地重叠。
原则上可能的是：LSM包括一个以上的用于探测荧光信号的探测器。例如第一探测器可设置在贯穿光路中，而第二探测器可设置在反射光路中。例如第二探测器可通过通风单元得到补充。例如第二探测器对样品保持器而言可设置在LSM的扫描光学系统之后。
例如支承件可设置在通过激光光源限定的光路中。例如支承件可具有垂直于光路的延伸长度。所述支承件可以例如在相对光路垂直设置的平面中延伸。然而所述支承件也可以在与光路的中心射线相夹成0°至90°之间的角的平面中延伸。支承件可以相对光路倾斜地设置。在此会是可能的是：支承件还具有与光路平行的一定的延伸长度(厚度)。
在示例性的实施方案中可能的是：支承件具有至少一个透光区域。该至少一个透光区域例如可以构造在支承件的外周之内。在不同的实例中，所述至少一个透光区域可设置在支承件内部，也就是说，与支承件的外边缘或者周边间隔开设置。支承件的外周可包围所述至少一个透光区域。
所述至少一个透光区域例如能够与支承件垂直地、也就是说沿着其厚度实现对确定光谱范围中的光线的重要部分的透射。特别是透光区域例如可以具有一个透射率，该透射率大于20％、优选大于80％、特别优选大于90％。在此一般来说不必要的是：透光区域在特别大的光谱区域上具有相应大的透射率。例如可能的是：透光区域仅仅在确定的光谱区域中具有显著的透射率，而在其它光谱区域中只具有小的透射率。
例如光路能够至少部分地穿过所述至少一个透光区域。可能的是：第二照明模块设置在通过激光光源限定的光路中。例如第二照明模块可与光路的中心射线同心地设置。
通过设置具有透光区域的第二照明模块，能够灵活多变地将可选择角度的照明技术与LSM的结构相结合。特别是可将第二照明模块设置在光路内部。出现这种情况是因为借助透光区域能够实现：光路通过第二照明模块不或不显著地发生改变。
在此将透光区域构造在支承件中的大不相同的技术是可能的。在此说明的用于构成透光区域的各种不同实例在各种不同情况中也可以相互组合。
一个实例涉及的是将透光区域实施为孔。所述孔在此例如可构造为通孔。换言之，可将透光区域实施为支承件的材料的空隙。例如所述孔可设置在支承件上的中心处；作为可选方案或补充方案可能的是：所述孔或另外的孔设置在支承件上的非中心处。若所述孔设置在支承件上的非中心处，那么可能的是：所述孔、例如该孔的中心点与支承件的中心具有一定的间距。在此，支承件的中心例如可限定为该支承件的几何中心。作为可选方案还可能的是：支承件的中心通过该支承件的下述点限定，该点通过光路的中心射线确定。
所述孔可以具有通过支承件的表面限定的平面的横向尺寸，该横向尺寸与光路在第二照明模块区域中的射束宽度相关联。例如所述孔的横向尺寸可以是光路的射束宽度的50％以上、优选90％以上、特别优选120％以上。
通过将透光区域实施为孔可以实现的是：支承件的透光区域的透射率特别大。另外可以简单地制造支承件，例如通过钻孔或铣削。
在不同的实例中，在将第二照明模块设置在LSM中的情况中所述孔可以保持自由；也就是说，另外的起光学作用的元件不能设置在所述孔之内。然而在其它实例中可能的是：光学元件诸如透镜、反光镜、射束分裂器、格栅或者说光栅、滤光器等等至少部分地设置在所述孔之内。在不同的实例中例如可能的是：探测器至少部分地设置在所述孔中。探测器因此可以至少部分地在孔中延伸。例如探测器的敏感面或者说探测器的传感器面可具有表面，该表面平行于支承件的表面定向。例如所述孔可具有与支承件的表面平行的横向尺寸，该横向尺寸与探测器的敏感面的横向尺寸相关联。
借助这样的技术能够保证特别节省空间的实施方案。特别是能够将第二照明模块与探测器紧密接触地设置并且这样保证高集成度。
组合的第二照明模块/探测器的这样的实施方案特别是对透射几何(Transmissionsgeometrie)中的PMT而言是可值得追求的，也就是说，对于探测器和第二照明模块对第一照明模块而言设置在样品保持器之后的情况来说是可值得追求的。这样借助探测器例如可以实现明场荧光成像。
在其它实例中还可能的是：第二照明模块不是设置在贯穿光路中，而是更确切地说对第一照明模块而言设置在样品保持器之前。例如第二照明模块可设置在LSM的扫描光学系统与该LSM的物镜之间，例如直接在光路中或者经反射地在光路中。扫描光学系统和物镜对第一照明模块而言可设置在样品保持器之前。这样可通过第二照明模块实现高效的照明，因为不必经过扫描光学系统。
例如可能的是：第二照明模块设置在物镜与扫描光学系统之间的区域中，在该区域中光路的射束宽度较小，例如相对在扫描光学系统与物镜之间的光路的其它区域来说。例如可能的是：第二照明模块在物镜与扫描光学系统之间的区域中设置在中间图像面旁边或附近。
还可能的是：第二照明模块反射到光路中地设置在物镜与扫描光学系统之间。为此例如可以设置有部分反射的反光镜作为相应的输入耦合装置(Einkopplung)，该反光镜与光路相夹成一个确定的角。作为可选方案或补充方案还可以设置二向色的滤光器作为输入耦合装置，例如当利用不同的波长范围时。
探测器可具有探测光谱，该探测光谱至少部分地不同于第二照明模块的光源的发射光谱。这样例如与荧光成像相结合能够实现：通过第二照明模块的多个光源对试样的照明不或仅在很小程度上激发荧光过程。由此可以实现：荧光成像不或不显著地通过借助第二照明模块的光源的照明而掺假。由此除了荧光成像之外还能够进行相位对比成像，而不使荧光成像的精度显著降低。
在不同的实例中可以将LSM的上述探测器用于实施相位对比成像。换言之，会是可能的是：在不同的实例中将一个或多个探测器既用于通过第一照明模块照明时的成像，也用于通过第二照明模块照明时的成像。例如在通过第二照明模块照明时和基于可选择角度的照明技术可将PMT用于相位对比成像。在这样的实例中可以不必为可选择角度的照明技术设置一个专用的探测器；由此能够再次减少所需结构空间。
然而在其它实例中还可能的是：LSM包括另外的探测器。该另外的探测器可以设置为：其可用于可选择角度的成像技术。例如，所述另外的探测器可具有例如与PMT相比较高的分辨率。特别是所述另外的探测器可设置为：其可用于在通过第二照明模块对试样进行照明时的成像。若所述另外的探测器不必探测荧光信号，那么该另外的探测器的敏感性例如与PMT相比可以较低。在此例如可能的是：所述另外的探测器具有探测光谱，该探测光谱至少部分地与第二照明模块的光源的发射光谱重叠。例如可能的是：所述另外的探测器包括CCD传感器。作为可选方案或补充方案还可能的是：所述另外的探测器包括CMOS传感器。所述另外的探测器例如可以作为照相机运行。通过设置所述另外的探测器，可以进行对相位对比成像而言优化的图像拍摄。
在不同的实例中，所述另外的探测器可以定位在大不相同的位置上。特别是所述另外的探测器的定位可根据第二照明模块的定位而变化。原则上可以在透射几何或反射几何中针对第二照明模块和样品保持器运行所述另外的探测器。在一个实例中可能的是：所述另外的探测器设置在扫描光学系统与物镜之间。例如可能的是：所述另外的探测器设置在中间图像面的区域中。例如可以为所述另外的探测器设置射束分裂器，从而对相应的光路进行反射。
在另外的实例中，显微镜包括物镜和探测光路。该探测光路穿过所述物镜延伸。显微镜还包括具有支承件的照明模块。所述支承件具有至少一个透光区域。照明模块包括多个光源，这些光源设置在所述支承件上。
由于这样的具有照明模块的显微镜而可以获得与由于上面讨论的LSM所获得的效果相同的效果。特别是能够再次将照明模块特别节省空间地集成到显微镜中。由此能够再次灵活多变地改变照明模块的位置。
例如可能的是：支承件设置在探测光路中。在此例如可能的是：支承件具有横向于探测光路的延伸长度。这样可以实现将照明模块特别节省空间地整合到显微镜中。
显微镜也可以包括照相机，该照相机限定另外的光路。该另外的光路能够至少部分地不同于探测光路。支承件可具有横向于所述另外的光路的延伸长度。
例如显微镜可以是传统类型的光学透射光显微镜或反射光显微镜，也就是说，可以包括例如具有多个物镜的换镜旋座、探测光路中的一个或多个目镜、探测光路中的一个或多个探测器、和/或三目镜筒。例如显微镜还可以包括另外的照明模块。在此，该另外的照明模块作为光源可以包括例如日光套筒镜(Tageslicht-Aufsatzspiegel)、一个或多个卤素灯、一个或多个高压汞灯、和/或一个或多个发光二极管。所述另外的照明模块可具有聚光透镜，该聚光透镜将视场光阑显示在试样上并且利用其数值孔径提高显微镜的分辨能力。然而还可能的是：显微镜不包括另外的照明模块。它例如可以将具有多个光源的照明模块也用于传统的成像。在另外的实例中也可以使用纯数码的显微镜，其例如没有目镜。
探测光路例如可以用于设置一个或多个探测器，所述探测器放大地显示设置在显微镜的样品保持器上的试样。为此，显微镜例如可以包括一个或多个目镜或者探测器。
例如可能的是：所述另外的光路与探测光路完全不同。例如可能的是：探测光路在显微镜的样品保持器的一侧延伸；而另外的光路则在所述样品保持器的相反侧延伸。然而所述另外的光路也可以部分平行于探测光路延伸。例如可能的是：所述另外的光路反射到探测光路中。为此例如可以设置部分反射的反光镜和/或二向色的滤光器。
在一个实例中可能的是：所述另外的光路也穿过物镜延伸。在这样的实例中，所述另外的光路还典型地限定较大程度地放大试样。然而在其它实例中还可能的是：所述另外的光路不穿过物镜延伸。在这样的实例中，所述另外的光路例如能够限定较小程度地放大试样。这样所述另外的光路例如能够实现生成试样的全景图像。
例如可能的是：探测光路限定试样的第一放大程度，而另外的光路则对照相机而言限定试样的第二放大程度。在此，第二放大程度可小于第一放大程度。这样能够借助照相机生成全景图像。例如该全景图像能够显示样品保持器的主要区域。例如可以如下地确定第二放大程度的大小，即，全景图像显示样品保持器的50％以上、优选80％以上、特别优选100％以上。在放大程度足够小的情况中例如可以显示样品保持器的保持框并且用于定向。然后可以借助照相机生成的图像，通过调节样品保持器进行粗调定位和/或精确定位。
还可以将前面说明的技术用于将透光区域构造在显微镜的照明模块上。在此例如可能的是：通过孔构成透光区域，例如通过设置在支承件上的中心或非中心处的孔。
若孔例如设置在非中心处，那么该孔可以与支承件的中心具有间距。例如可以如在上面已经与LSM相关地说明的那样在几何方面和/或针对光路的中心射线限定支承件的中心。在这样的将孔设置在非中心处的实例中可能的是：照明模块的光源中的至少一个光源设置在支承件的中心与透光区域之间。
特别是由此可以将照明模块的一个或多个光源特别是设置在中心处。由此可以通过显微镜传送明场成像(Hellfeld-Bildgebung)。由此例如会是可能的是：通过物镜的光阑可以聚集通过设置在中心处的一个或多个光源对试样的照明。换言之，由此会是可能的是：设置在中心处的一个或多个光源的直接光线进入物镜中。
同时如下情况是可值得追求的：支承件的中心与透光区域之间的间距大小确定得较小、例如在上面提到的明场成像的边缘条件下。特别是可能的是：在透光区域与支承件的中心之间的间距与物镜的光圈孔在支承件上的投影相符。这样可以保障光线穿过透光区域的特别大的透射率。
在不同的实例中可能的是：孔保持自由、就是说没有光学元件设置在所述孔的区域中。然而也可能的是：照相机至少部分地设置在所述孔中。例如照相机的传感器面可以与支承件的表面平行地设置。例如可能的是：照相机的成像光学系统至少部分地设置在所述孔中。成像光学系统例如可以包括至少一个元件，所述元件选自下列组：透镜；格栅；滤光器；反光镜；和射束分裂器。这样可以将照明模块特别节省空间地集成到显微镜中。
不同的光源能够分开地或者说分别地可操控。这意味着：例如如果需要的话可以通过单独的控制信号运行不同的光源。在此处说明的实例中，可以将不同的光源用于实现可选择角度的照明。例如光源可选自下列组：有机发光二极管；固体发光二极管；发光二极管；卤素光源；和激光二极管。在此例如可能的是：有机发光二极管和卤素光源比发光二极管具有更大的与支承件的表面平行的横向尺寸。通过提供至少一个透光区域可以实现对设置在至少一个透光区域之外的光源而言的灵活性。
在一实例中，光源可设置为圆形的或者环形的。
例如光源可以以矩阵结构设置、也就是说具有由支承件的表面限定的平面内部的一维或二维的循环性。矩阵结构可以与配置组件的格栅结构相符。在此，该矩阵结构例如可以限定对应的格栅结构的正方形的、矩形的或多角的单位晶格。通过应用矩阵结构，可以使用特别灵活多变的可选择角度的照明。这样可以实现特别有说服力的相位对比成像。
例如可能的是：光源设置在支承件的拱形表面上(照明穹顶)。
在不同的实例中，用于相邻的可选择角度地照明的光源之间的间距可以变化。例如可能的是：光源以几何填充系数设置在支承件的表面上，所述几何填充系数不大于90％、优选不大于50％、特别优选不大于30％。这样可能的是：入射到支承件上的光线非常少地被光源吸收或反射。
例如可能的是：支承件至少在透光区域中由透光的材料、例如固体材料构成。例如支承件至少在透光区域中可由玻璃构成。例如支承件至少在透光区域中可由透光的塑料膜构成。例如，不同的光源可设置在塑料膜的不同幅面上。特别是与比较小的几何填充系数相结合-光源以该几何填充系数设置在支承件的表面上-通过使用透光的材料能够实现：将透光区域分别构造在相邻的光源之间并且尺寸确定的较大。这样可以实现：入射到支承件的表面上的光线非常少地被反射或吸收。
例如可能的是：光源关于设置在中心的轴线旋转对称地设置，所述轴线垂直于支承件的表面。例如不同的光源可与轴线具有不同的间距。这样能够在支承件的中心区中实现透光区域。特别是能够较大地确定透光区域的尺寸。另外，通过光源这样旋转对称的设置能够特别高效地实施可选择角度的照明技术。
在一实例中可能的是：光源在支承件上设置在透光区域之外。在这样的实例中，透光区域可通过不同于光源的元件构成，例如如上所述的那样通过孔、透光的固体材料等等。
然而在另外的实例还可能的是：光源至少部分地构成所述至少一个透光区域。例如光源实施为透光的有机发光二极管。由此一方面能够实现至少一个特别大的透光区域，同时能够特别灵活多变地设置光源。
上述这样的显微镜或激光扫描显微镜能够用于可选择角度的照明。由此能够生成物体的相位对比图像(结果图像)。
在可选择角度地照明的情况中，能够分别地和/或按顺序地操控光源以产生光线。由此可以实现从多个照明方向对物体的照明。在此，对照明模块的至少一个光源的操控可以包括从一个特定的照明方向对物体的照明。通过分别地和/或按顺序地操控光源，可以将物体的用于不同照明方向的影像分成相应的测量图像。在对物体按顺序照明的情况中，也可以按顺序拍摄不同的测量图像；由此实现按照时段对照明方向的分开。作为可选方案或补充方案，也可以通过为不同的照明方向使用不同的光谱范围来实现照明方向的分开。作为可选方案或补充方案，也可以通过为不同的照明方向使用不同的光偏振来实现照明方向的分开。在这些情况中，也可以至少部分时间并行地拍摄相应的测量图像；可以通过前置(Vorhalten)相应的滤色镜和/或偏振镜进行所述分开。单发测量(Single-Shot Messung)会是可能的。
例如相应的激光扫描显微镜或相应的显微镜可包括计算单元。该计算单元可设置用于对多个光源进行操控，以便从多个照明方向对物体分别地和/或按顺序地进行照明。该计算单元此外可设置用于将多个与照明方向关联的测量图像组合，以获得具有相位对比的结果图像。
根据另外的实例，照明模块包括支承件。该支承件具有透光区域。所述照明模块还包括多个光源，这些光源设置在所述支承件上。
根据另外的实例，照明模块包括：一个支承件；多个光源，这些光源设置在所述支承件上；和至少一个探测器，所述探测器安装在所述支承件上。例如多个光源的发射光谱可以至少部分地与所述至少一个探测器的探测光谱重叠。例如可能的是：所述至少一个探测器安装在支承件上的中心处和/或非中心处。
在此可能的是：所述至少一个探测器与支承件的中心具有间距，并且模块的至少一个光源设置在所述支承件的中心与所述至少一个探测器之间。
上述特征和下文将说明的特征不仅能够在相应详细阐述的组合中应用，而且还能够在另外的组合中或者单独地应用，而不脱离本发明的保护范围。例如，涉及各种不同照明模块的实例能够与涉及LSM和显微镜的实例组合。
附图说明
结合下文对实施例的说明使本发明的上述特性、特征和优点以及方式--如其所实现的那样--变得更加清楚和更加易于理解，结合附图对所述实施例进行详细说明。
图1为用于可选择角度地照明的照明模块的示意性俯视图，其具有支承件，该支承件根据不同的实施方式具有透光区域；
图2为图1所示的用于可选择角度地照明的照明模块的示意性侧视图；
图3为图1所示的用于可选择角度地照明的照明模块的示意性侧视图，其中，在图3的实例中一个探测器部分地设置在孔中；
图4示意性示出根据不同实施方式的LSM，其中，在图4的实例中用于可选择角度地照明的且具有支承件的照明模块在LSM的激光光源的光路中设置在LSM的扫描光学系统与LSM的物镜之间的区域中；
图5示意性示出根据不同实施方式的LSM，其中，在图5的实例中用于可选择角度地照明的且具有支承件的照明模块在贯穿光路中对LSM的激光光源而言设置在该LSM的样品保持器之后，此外在图5的实例中探测器部分地构造在设置在支承件上中心处的孔中；
图6A示意性示出根据不同实施方式的LSM，其中，在图6A的实例中用于可选择角度地照明的且具有支承件的照明模块在反射到激光光源的光路中设置在LSM的扫描光学系统与该LSM的物镜之间的区域中；
图6B示意性示出根据不同实施方式的LSM，其中，在图6B的实例中另外的探测器反射地设置在扫描光学系统与LSM的物镜之间，其中，所述另外的探测器设置用于在通过用于可选择角度地照明的照明模块进行照明时对试样进行成像；
图7示意性示出传统的LSM，其包括用于相位对比成像的、带有卤素光源的照明模块；
图8A示意性示出根据不同实施方式的、具有照相机的显微镜，其中，用于可选择角度地照明的照明模块设置在配置给所述照相机的贯穿光路中；
图8B示意性示出根据不同实施方式的、具有照相机的显微镜，其中，用于可选择角度地照明的照明模块设置在配置给所述照相机的贯穿光路中；
图8C示意性示出根据不同实施方式的、具有照相机的显微镜，其中，用于可选择角度地照明的照明模块设置在配置给所述照相机的贯穿光路中；
图9A示意性示出根据不同实施方式的显微镜，其中，用于可选择角度地照明的照明模块设置在配置给照相机的光路中；
图9B示意性示出根据不同实施方式的显微镜，其中，用于可选择角度地照明的照明模块设置在配置给照相机的光路中，并且在设置在支承件上的中心处的孔的区域中设置有成像光学系统；
图9C示意性示出根据不同实施方式的显微镜，其中，用于可选择角度地照明的照明模块设置在配置给照相机的光路中，并且照相机与照明模块联接；
图10A示意性示出根据不同实施方式的显微镜，其中，用于可选择角度地照明的照明模块设置在探测光路中；
图10B示意性示出根据不同实施方式的用于可选择角度地照明的照明模块，其具有支承件和多个光源，其中，透光区域构造为设置在支承件上的非中心处的孔；
图11示意性示出根据不同实施方式的用于可选择角度地照明的照明模块，其中，该照明模块的支承件由透光材料构成，并且该照明模块的光源以小的几何填充系数设置在支承件的表面上；
图12示意性示出根据不同实施方式的用于可选择角度地照明的照明模块，其中，该照明模块的透光区域构造为设置在支承件上的中心处的孔；
图13示意性示出根据不同实施方式的用于可选择角度地照明的照明模块，其中，该照明模块的多个光源通过有机发光二极管实现；
图14示意性示出根据不同实施方式的用于可选择角度地照明的照明模块，其中，多个光源通过卤素光源实现；
图15示意性示出根据不同实施方式的用于可选择角度地照明的照明模块，其中，透光区域和多个光源通过有机发光二极管实现；
图16为用于可选择角度地照明的照明模块的示意性俯视图，其具有支承件，根据不同实施方式在该支承件上安装有探测器；
图17为图16所示的用于可选择角度地照明的照明模块的示意性侧视图；
图18示意性示出根据不同实施方式的光学设备，其具有探测器和计算单元；
图19为根据不同实施方式的方法的流程图。
具体实施方式
下文借助优选的实施方式参照附图详细地阐述本发明。在附图中相同的附图标记表示相同的或者类似的元件。附图为本发明的不同实施方式的示意性代表。附图中所示出的元件并非必要地按比例示出。更确切地说，附图中所示出的不同元件用于使本领域技术人员理解其功能和主要目的。
下面对有关照明模块的技术进行说明，该照明模块可用于对试样进行可选择角度的照明。该照明模块包括多个光源，这些光源彼此间隔开地设置并且由此可以实现从多个照明方向对试样的照明。对应于各个照明方向的测量图像则可以相互组合。由此通过数码后期处理可以获得具有相位对比的结果图像。
在此，不同的实例涉及这样的用于可选择角度地照明的照明模块与不同构造设计的光学设备的特别灵活多变的组合。在不同的实例中对这样的照明模块如何能够与LSM组合进行说明。在另外的实例中对这样的照明模块如何能够与入射光显微镜或透射光显微镜组合进行说明。
例如在不同的实例中，对这样的照明模块如何能够与LSM的激光光源组合进行说明。在此，所述照明模块可以与设置在透射几何中的PMT在结构上连接或联接，该PMT设置用于对相应试样的荧光信号进行探测。照明模块为此可以具有例如透光区域，光线可以穿过该透光区域到达探测器。例如可以通过带有设置在中心处的开口/孔作为透光区域的支承件来实现所述照明模块；然后可以将PMT至少部分地设置在所述孔中。在此例如还可能的是：照明模块的光源的发射光谱与PMT的探测光谱不同。在此，PMT的探测光谱可以与激光光源的波长和/或荧光信号的波长相协调；所述照明模块的光源的发射光谱例如可以处于红外线的光谱范围中。
在另外的实例中例如可能的是：照明模块具有经打孔的支承件，其中，在一个孔中或在多个孔中没有设置另外的光学元件。在其它实例中，不同的光学元件可以设置在至少一个孔的区域中，例如透镜、具有可选择角度地遮暗的伯特兰透镜、格栅等等。
在不同的实例中可以将照明模块与光学显微镜组合。在此，该照明模块例如可以设置在该照明模块的探测光路或另外的光路中，该另外的光路可以至少部分地与所述探测光路不同。在不同的实例中可以将这样的照明模块与全景照相机
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组合。该全景照相机例如可以设置用于拍摄显微镜的样品保持器的全景图像。所以相应的、与照相机关联的光路可以具有较小程度的放大。
显微镜例如可以是传统的反射光显微镜或透射光显微镜。这样的技术特别是可以与宽场显微术结合应用，在该宽场显微术中生成试样的全景图像并且基于该全景图像进行精确定位。
这样的用于可选择角度地照明的照明模块的光源的独特的构造设计和设置在不同的实例中可以变化。例如LED阵列可以用作相应的矩阵结构。在其它实例中，也可以使用具有较大横向延伸长度的光源，诸如卤素光源或有机发光二极管。这些光源例如可以对设置在中心处的、构成透光区域的孔而言设置在支承件上的不同象限中。作为可选方案还可能的是：有机发光二极管本身构成为透光的并且这样实现透光区域。
在不同的实例中，照明模块具有透光区域是不必要的。例如在如下的实例中可能的是：照明模块具有连续的支承件，该支承件是不透光的。例如在此可能的是：至少一个探测器安装、例如粘贴在支承件上。例如，所述探测器可以安置在支承件上的中心或非中心处。
借助这样的技术可以实现不同的效果。例如可以将不同的成像技术相互组合。例如可以将传统的模拟成像技术、诸如模拟光学反射光显微术或模拟光学透射光显微术或荧光成像与基于数码后期处理的技术组合。另外，可以将荧光成像技术与非荧光成像技术组合。与可选择角度地照明结合的数码技术例如可以如结合DE 10 2014 112 242 A1所说明的那样能够实现全自动或至少半自动地产生适当的对比。在此通过相互参照完全吸取相应的公开。所以即使在没有深入的专业知识的情况中也能够实施这样的技术。特别是与荧光成像相结合，通过应用照明模块的光源的适当的发射光谱能够避免：生物试样通过可选择角度的照明技术受到损耗并且由此荧光成像受损。另外可以实现光学设备，该光学设备如上所述将不同的成像技术组合，然而为此使用一个共同的物镜。这节省结构空间、降低成本和复杂度。例如借助可选择角度的照明技术会是可能的是：生成相位对比图像；在这种情况下可以不必设置特定的相差(DIC)光学系统或泽尼克光学系统。
图1示出示例性的照明模块100。图1是该照明模块100的俯视图。该照明模块100包括一个支承件101。例如该支承件101可构成为实心板。该支承件101可由透明的、就是说透光的材料诸如玻璃或塑料构成或者可由不透光的材料构成。例如支承件101可由金属制成、例如由钢或铝制成。支承件可构造为板。
在图1的实例中，在支承件101上相对几何中心错开地设置有总共四个光源111，所述几何中心对应于轴线221。光源111关于轴线221沿着不同方向设置。光源111特别是对轴线221而言设置在不同的象限中。例如光源111可以通过发光二极管得以实现。也可以使用其它类型的光源111。从图1中可以看出：各光源111相对支承件101的几何中心设置在不同的位置上。由此可以例如在中心轴线221沿着容纳照明模块100的光学设备的光路的中心射线延伸的情况中实现可选择角度的照明。特别是光源111关于中心轴线221设置为旋转对称的。当应该为大程度不同的方向实现可选择角度的照明时，例如为了产生特别强的相位对比，这一点会是有帮助的。
在支承件101的几何中心的区域中设置有透光区域112。该透光区域112原则上是可选的。在一个实例中，可以通过透光的固体材料实现所述透光区域112；透光的材料的范例例如有：玻璃；塑料；塑料膜等等。透光的材料例如可以嵌入支承件101的环绕的材料中并且与该材料牢固连接。例如透光区域112可以实现为玻璃板，该玻璃板嵌入金属的支承件中。在另外的实例中，透光区域112可以通过空隙或者说孔得以实现。
关于图1的实例示出一个单独的、连在一起的透光区域112，而在其它实例中可以设置一个以上的透光区域。例如可以设置有多个彼此分离的孔。在此可以应用如前面与图1相关地阐述的相应技术。
通过透光区域可以实现：照明模块100能够特别灵活多变地与光学设备组合。例如能够具有的可能性是：将照明模块100设置在光学设备的光路内部；那么光线可以沿着光路穿过照明模块100、穿过透光区域112射出。这样可以将照明模块100灵活多变地集成到光学设备中。
图2是图1所示的照明模块100沿着图1中的双点划线A-A′的侧面剖视图。在图2中示出了支承件101的表面110A、110B。在图2中特别是示出支承件110的上侧面110A和下侧面110B。所述上侧面110A和所述下侧面110B构成为平面的；在其它实例中，这些侧面也可以具有非平面的形状。
从图2中可以看出：例如从上部或下部入射的光线能够沿着中心轴线221在没有显著的反射或吸收的情况下在透光区域112的区域中穿过照明模块100射出。所以可以将照明模块100灵活多变地与不同的光学设备诸如LSM或者传统的反射光显微镜或透射光显微镜组合。特别是可以将照明模块100设置在光学设备的光路中。
在图2中还示出分别与光源111关联的照明方向91。
图3示出关于探测器230在透光区域中的设置方面，所述透光区域构造为设置在支承件110上的中心处的孔。对于透光区域112构造为孔的实例来说可能的是：将其它起光学作用的元件诸如探测器230至少部分地设置在所述孔中。在图3中示出了这样的情况。在图3的实例中，PMT设置在实现透光区域112的孔的区域中，所述PMT例如可以设置用于对生物试样的荧光信号进行探测。特别是探测器230的敏感面231相对上侧面110A间隔开；这意味着：探测器230沿着轴线221超出上侧面110A伸出。由此可以实现：从上部入射的光线在没有由于照明模块100之故的大损失的情况下能够通过探测器230探测到。
图4示出关于LSM200的方面。该LSM200包括第一照明模块211，该第一照明模块具有激光光源。该激光光源限定第一光路261(在图4中用虚线示出)。设置有准直仪光学系统212。扫描光学系统213设置在光路261中。物镜214设置在样品保持器215的附近。扫描光学系统213和物镜214对第一照明模块211而言设置在样品保持器215之前并且直接设置在光路261中。样品保持器215设置用于将试样固定在光路261中。LSM200还包括探测器230、例如PMT。该探测器230适合于对试样的荧光信号进行探测。
在图4的实例中，探测器230关于照明模块211设置在样品保持器215之后，也就是说，在贯穿光路221中。在其它实例中，探测器230关于照明模块211也可以设置在样品保持器215之前。为此可以针对光路261设置有输出耦合装置(Auskopplung)，例如形式为部分反射的反光镜作为射束分裂器(在图4中未示出)。
图4还示出关于用于可选择角度地照明的照明模块100的外观。例如可以使用前面针对图1至3讨论过的照明模块100。图4示出照明模块100示例性地设置在光路261中。在图4的实例中，照明模块100在扫描光学系统213与物镜214之间直接设置在光路261中。在此可以看出：透光区域112具有垂直于光路261的横向尺寸，该横向尺寸大于光路261的射束宽度。所以可能的是：光线沿着光路261至少部分地或绝大部分地穿过照明模块100或者透光区域。
照明模块100限定另外的光路222(图4中的点画线)。该光路222也可用于对样品保持器215上的试样(在图4中未示出)进行照明。为了在通过照明模块100对试样进行照明时对信号进行探测，例如可以使用探测器230或另外的探测器(在图4中未示出)。
图5示出关于LSM200的外观。图5的实例所示的LSM200基本上与图4的实例所示的LSM200相符。然而在图5的实例中照明模块100对光路261而言设置在其它位置上。在图5的实例中，照明模块100设置在贯穿光路261中，也就是说，对照明模块211而言设置在样品保持器215的相反侧上。在图5的实例中，探测器230部分地设置在实现透光区域112的孔中。
尽管照明模块100与探测器230之间空间接近，却能够较少地形成元件100、230之间的相互影响。这例如可以通过如下方式得以实现，即，探测器230的探测光谱不同于光源111的发射光谱。
在图5中探测器230设置在透光区域112的孔中，而在其它实例中探测器230和照明模块100可以彼此分离地设置在贯穿光路中，例如根据在图4中探讨的设置。
在上述实例中示出如下情况，在这些情况中照明模块100的支承件110具有透光区域112，该透光区域例如通过孔得以实现。然而在其他实例中可能的是：支承件110没有相应的透光区域112。在图6A的实例中示出这样的情况。
图6A示出关于LSM200的外观。该LSM200原则上与结合前面的图4和5探讨的LSM200相符。在图6A的情况中，照明模块100反射地设置在扫描光学系统213与物镜214之间。为此设置有部分反射的反光镜243，该反光镜将与照明模块100关联的光路222与光路261合为一体。没有设置透光区域112。
图6B示出关于LSM200的外观。图6B特别是示出关于另外的探测器241的外观(在图6B中出于清楚的原因未示出探测器230；该探测器可以设置在贯穿光路中或反射光路中)。当试样通过另外的照明模块100(在图6B中出于简便原因未示出)被照明时，所述另外的探测器241可以用于检测信号。在图6B的实例中，探测器241反射地设置在扫描光学系统213与物镜214之间。为此设置有另外的光学系统242和输出耦合单元(Auskoppeleinheit)243。图6B中的探测器241的设置结构仅仅是示例性的；在其它实施方案中，探测器241例如对样品保持器215而言可以设置在扫描光学系统213之后或可以设置在贯穿光路261中，也就是说，对照明模块211而言设置在样品保持器215之后。
探测器241例如可以是CCD传感器或CMOS传感器。该探测器241例如可以是照相机的组成部分。该探测器241例如可以生成全景图像。然而该探测器241也可以生成大幅放大的图像。
图7示出关于根据参考实施方案(Referenzimplementierung)的传统LSM200A的外观，该LSM除了具有激光光源的照明模块211之外还包括另外的照明模块261A，该另外的照明模块可与适当的物镜(在图7中未示出)组合用于相位对比成像。在这样的传统LSM200A中可能需要根据照明模式(通过照明模块211或者照明模块261A进行照明)将物镜214与另外的物镜(在图7中未示出)交换。这增大所需要的结构空间并且要求复杂的机构。另外不能或者仅能有限地同时实现通过照明模块211和照明模块261A的照明。例如可根据所选择的照明使反光镜261B翻转。
图8A示出关于光学显微镜300例如反射光显微镜或透射光显微镜的外观。显微镜300包括一个目镜315和一个物镜314。目镜315限定探测光路321(在图8A中利用虚线示出)。在图8A的实例中示出一个目镜315，而在其它实例中探测光路321也可与其它单元组合，例如与CCD照相机等等。相应的内容适用于所有在此说明的实例。显微镜300还包括一个样品保持器215，该样品保持器设置用于将试样固定在光路321中。
在图8A的实例中，在不穿过物镜314延伸的贯穿光路322中设置有一个照相机310，该照相机用于提供样品保持器215或者试样的全景图像。照明模块100也设置在贯穿光路322中。中心轴线221与贯穿光路322的中心射线221同心设置。该中心射线与显微镜300的光学轴线相符。照明模块100的支承件110与照相机体311刚性联接。在此，照明模块100可以按照其它在此说明的实例构成。特别是照明模块100具有多个光源111(在图8A中未示出)。照明模块110设置为：光线可以沿着光路322穿过透光区域112、例如设置在中心或非中心处的孔。照相机310部分地设置在孔中。通过将照明模块110设置在光路322中，可以特别节省空间地实现可选择角度的照明。
图8B和图8C示出关于光学显微镜300的外观，例如反射光显微镜或透射光显微镜。图8B、8C所示的光学显微镜300原则上与图8A所示的光学显微镜300相符。特别是照相机310以及用于可选择角度地照明的照明模块100又设置在贯穿光路322中。然而在此在图8B的实例中支承件110不牢固地与照相机体311联接。在图8B的实例中，与照相机310关联的成像光学系统312部分地设置在透光区域112中。在图8C的实例中，成像光学系统312又部分地设置在透光区域112中，然而支承件110却与照相机体311刚性联接。
图9A示出关于光学显微镜300例如反射光显微镜或透射光显微镜的外观。图9A的显微镜原则上与图8A至8C的显微镜300相符。然而，在此与照相机310关联的光路322(在图9A中利用点画线示出)还穿过物镜314延伸。特别是光路322被反射到探测光路321中。为此，显微镜300包括输出耦合单元313、例如射束分裂器如部分反射的反光镜。成像光学系统312设置在光路322的区域中。另外，照明模块110设置在光路322的区域中。特别是所述照明模块110设置为：光线能够沿着光路322穿过透光区域112。中心轴线221与光路322的中心射线同心设置。通过将照明模块110设置在光路322中，可以特别节省空间地实现可选择角度的照明。
例如可能的是：照相机311拍摄用于试样的图像，该样品图像通过借助照明模块110的可选择角度的照明被照明。也可以设置另外的探测器(在图9A中未示出)；该另外的探测器可以设置在贯穿光路322中或反射光路322中。
图9B示出关于显微镜300的外观。图9B的实例的显微镜300原则上与图9A的实例的显微镜300相符。在图9B的实例中，成像光学系统312部分地设置在照明模块100的透光区域112中。如上面已经说明的那样，透光区域112在此可以构造为孔。例如可能的是：成像光学系统312的透镜、格栅和/或滤光器设置在所述孔中。这样可以保证对照明模块100的特别节省空间的集成。
图9C示出关于显微镜300的外观。图9C的实例的显微镜300原则上与图8A至8C和9A至9B的实例的显微镜300相符。在图9C的实例中，照明模块100与照相机311组合。这样可以保障对照明模块100的特别节省空间的集成。例如照相机311的传感器面可以与透光区域112邻接地设置或设置在该透光区域内部。照相机311例如可构造为与照明模块110牢固连接。
图8A、8B、8C、9A、9B、9C、10的显微镜300可以具有另外的照明模块。该另外的照明模块可用于在通过目镜进行观察时对试样进行照明。另外的照明光源例如可以具有准直仪光学系统和光源。然而也可能的是：照明模块100用于在通过目镜进行观察时对试样进行照明。为此例如可同时使多个光源111运行，以便能够实现对试样的均匀照明。
图10A示出关于显微镜300的外观。图10A的实例的显微镜300原则上与图8A至8C和9A至9C的实例的显微镜300相符。在图10A的实例中，照明模块100直接设置在探测光路321中并且具有横向于该探测光路321的延伸长度。这能够保障照明模块100的特别节省空间的集成。不必设置单独的另外的光路322。
图10B示出关于照明模块100的外观。该照明模块100包括透光区域112，该透光区域构造为设置在非中心处的孔。在此，该孔112与中心轴线221具有间距119，所述中心轴线在照明模块100设置在光学设备200、300中的情况中可与相应光路的中心射线重合。
图10B的实例所示的照明模块100特别是在照明模块100设置在光学显微镜300的透射光光路(Durchlichtstrahlengang)322中的情况中、也就是说关于探测光路321设置在探测器之后的情况中是可值得追求的，参见图8A至8C。那么通过设置在中心处的光源111、也就是说在中心轴线221与孔112之间产生的直接光线能够入射到物镜314中。
在图10B的实例中，将间距119选择得小得使物镜314的最小光圈孔在支承件110上的投影118(在图10B中用虚线示出)环绕光源111并且与孔112邻接地设置。由此可以实现明场成像。
已经对关于通过孔实现的透光区域112的图10B的实例进行了讨论，而在其他实例中相应的技术也可用于不同实现的透光区域。
图11示出关于照明模块100的外观。在图11中示出了一个实例，在该实例中支承件111由透光的固体材料构成。不同的光源111之间的中间间隙则实现透光区域112。
光源111在图11的实例中以具有六角形单位晶格的矩阵结构设置。光源111的其它设置形式也是可能的，例如矩形单位晶格等等中的矩阵结构或不规则的设置结构。
在图11的实例中，光源111以小于30％的较小的几何填充系数设置在(图11的绘图平面中的)支承件110的上侧面110A上(在图11中几何填充系数相当于所有黑色区域的面积总和与支承件110的总面积之比)。通过较小的几何填充系数可能的是：大量的入射光可以在不同的光源111之间的中间间隙的区域中穿过照明模块100的支承件110。
图12示出关于照明模块100的外观。在图12中示出一个实例，在该实例中支承件110由不透光的材料制成、例如由铝或塑料材料制成。在图12的实例中，透光区域112通过中心设置的孔构成。例如会是可能的是：在照明模块100设置在显微镜或者LSM中的情况中，透光区域112内部/孔内部的空间保持自由或者其它起光学作用的元件诸如探测器、透镜等等设置在所述孔的内部。
图12示出透光区域112设置在支承件110的中心中的实例，而在其它实例中透光区域112也可以设置在支承件110的中心之外。原则上下述情况也是不必要的：透光区域112构造为关于中心轴线对称。
图13示出关于照明模块100的外观。在图13中，支承件110的不同象限被横向延伸的光源111占据。例如图13的实例中的光源111可通过有机发光二极管实现。借助照明模块100的这样的构造设计能够实现从延展的立体角对试样的照明。
图14示出关于照明模块100的外观。在图14中，不同的光源111构造为卤素光源。这些卤素光源设置为关于中心轴线对称。
图15示出关于照明模块100的外观。在图15中，透光区域112通过透光的有机发光二极管111实现。在此，支承件110例如可由不透光的材料构成。
从对图10至15的比较中可以看出：照明模块100的构造设计可在不同的实例中大幅变化。特别是如按照图10至15示出的构造设计能够相互组合。
图16示出关于照明模块1000的外观。图16的实例所示的照明模块1000原则上与图1的实例所示的照明模块100相符。在此，照明模块1000的支承件101与图1的实例不同，其没有透光区域。在图16的实例中，探测器1230安装在支承件101上。例如探测器1230可以安装在支承件101的上侧面110A上，参见图17。那么传感器面1231与表面110A间隔开。例如，探测器1230可以粘接、螺纹连接或用其它方式紧固在支承件101上。
在图16和17的实例中，探测器1230设置在支承件101上的中心处。这特别是意味着：探测器1230关于轴线221设置在中心处。然而在不同的实例中也可能的是：探测器1230设置在支承件101上的非中心处。例如可能的是：对探测器1230使用之前涉及图10B说明的不同技术。可能的是：探测器1230与支承件110的中心具有间距，其中，照明模块100的光源111中的至少一个光源设置在支承件110的中心与探测器1230之间。探测器1230与支承件110的中心之间的间距又可以与物镜314的光圈孔在支承件110上的投影118相符。由此能够有助于明场照明。
在图16和17的实例中，模块1000分别具有一个唯一的探测器1230。然而在不同的实例中可能的是：模块1000具有比一个唯一的探测器更多的探测器、例如两个或三个探测器。在此，多个探测器可以相互间隔开地安装在支承件101上。例如多个探测器1230可安装在轴线221的不同侧上或关于轴线221的不同象限中。
图18是光学设备200、300的示意图，该设备根据在此说明的不同实例设置用于可选择角度地照明。光学设备200、300包括探测器241，该探测器对从照明模块110的光源111中发出的光线进行探测。光学设备200、300还包括计算单元299。该计算单元299设置用于对照明模块100或者说光源111进行操控，以便从多个照明方向分别和/或按顺序地对试样进行照明。为此例如可以分别和/或按顺序地激活不同的光源。计算单元299此外还设置用于每个照明方向，以便为了拍摄物体的相应测量图像对探测器241进行操控。所述计算单元299此外还设置用于将测量图像进行组合，以便获得结果图像。该结果图像具有相位对比。在此，所述计算单元299可以设置用于使用数码后期处理技术，该技术根据DE 10 2014 112242 A1公开。
图19是根据不同实例的方法的流程图。例如计算单元299可以设置用于实施图19所示的方法。
首先，在步骤2001中选择当前的照明方向91。然后在步骤2002中对一个或多个光源111进行操控，从而实现从所选择的照明方向对试样的照明。在步骤2003中，例如借助适当的探测器241、例如借助CCD探测器或CMOS探测器、全景照相机和/或光电倍增器拍摄附属的测量图像。为此可以适当地对探测器241进行操控。在从当前的照明方向对试样进行照明期间，拍摄测量图像。
然后在步骤2004中，对是否有必要从另外的照明方向91拍摄另外的测量图像进行检查。若有必要，那么重新实施步骤2001至2003。
接着在步骤2002中生成结果图像。该结果图像具有用于绘示出的物体的相位对比(相位对比图像)。该相位对比图像通过在步骤2003的迭代中拍摄的测量图像的组合得以确定。
测量图像常常没有相位对比或没有显著的相位对比，而通过将测量图像组合能够生成相位对比图像，该相位对比图像具有显著的相位对比部分(Phasenkontrast-Anteil)。特别是与相位对比成像的其它传统技术相比，利用当前所说明方法一方面可达到特别简单地实现相位对比成像的效果，另一方面还可达到光学设备的特别简单和因此经济耐用的构造设计的效果。
例如可能的是：照明方向分别成对地构成或者说成对地设置。在此可能的是：一个照明方向始终只配置给一对。然而也可能的是：照明方向中的至少几个照明方向配置给多对。那么为了获得相应的结果图像，可以至少将属于一对的照明方向的测量图像组合。
各种不同的标准能够适于两个照明方向91与一对的配置。例如一对照明方向91的几何标准能够例如对光学轴线有效；这样例如能够在相位对比图像中生成特别高的相位对比部分。例如一对照明方向能够关于光学设备的轴线--理想化的光束沿着该轴线不或者仅仅遭受微小的折射(光学轴线)--对称地相夹和/或关于包含该光学轴线的平面对称设置。然而作为可选方案或补充方案同样可能的是：作为用于两个照明方向91相对一对的配属标准的可选或补充标准，对照明和拍摄的时刻加以考虑；例如如下的照明方向91可以构成一对，为这些照明方向直接地或立即地相继拍摄相应的测量图像；这样例如可以获得相对运动伪影的一定的稳固性(Robustheit)。一般来说，作为用于两个照明方向91相对一对的配属的可选或补充的标准也可以对随后用于生成相位对比图像的分析处理加以考虑；例如可以始终针对一对两个测量图像通过将这些测量图像组合而生成一个单独的结果图像。
可能的是：一对两个照明方向91与光学轴线相夹成关联角(korrelierenderWinkel)。关联角例如可意味着：基本上相同的角或基本上在数值上
Figure BDA0001850591420000231
相同的角；特别是关于精度方面的技术限制诸如在拍摄测量图像中系统上或统计上的误差，基本上能够以光学设备和/或光学设备的照明设备的取决于结构的限制为特征。如果实现了尽管绝对不同的、然而例如在光学设备的精度内相同的角，那么这一点可以满足基本上相同的角的这样的标准。这样的标准在下文中适用于角的相应数据和/或照明方向91的其他特性的相应数据或者光学设备的相应数据。
通过照明向量(Beleuchtungsvektor)对照明方向91进行说明会有助于对照明方向的几何特性的说明。照明向量能够与光学设备的根源相关地、例如与物体和/或聚焦面与光学轴线的交叉点相关地得到确定。照明向量的长度例如可以与来自相应照明方向的照明振幅(Amplitude)相符；在接下来对不同照明向量的取向的探讨中可以不必考虑照明向量的长度。照明向量与光学轴线相夹而成的角则可以与相应照明方向的角相符。
例如可值得追求的是：一对照明方向的照明向量彼此相夹成一个角，该角大于10°、优选大于20°、特别优选大于40°。作为可选方案或补充方案还可能的是：一对照明方向的照明向量分别与光学轴线相夹成一个角，该角大于5°、优选大于10°、特别优选大于20°。这样可以实现：一对照明方向91的两个照明向量之间的差分向量具有垂直于光学轴线的显著分量；这可以特别大幅度地提高相位对比图像中的相位对比。
特别会是可能的是：一对照明方向的两个照明方向的照明向量通过围绕光学设备的光学轴线转动大于25°、优选大于50°、特别优选大于85°的角而能够相互交错。由此差分向量变得特别大。
一对照明方向的两个照明方向也可以设置如下，即，附属的照相向量通过围绕光学轴线转动160°至200°、有益地175°至185°、特别有益地180°的角而相互包含。还可能的是：附属的照明向量能够通过围绕光学轴线转动70°至110°、有益地85°至95°、特别有益地90°的角而相互交错。换言之，一对照明方向91的两个照明向量可以位于一个平面中并且设置为关于光学轴线对称或者基本上对称。例如当180°的转动使两个照明向量相互交错时，光学轴线能够位于这个平面中(能够包含在该平面中)。这样可以获得相位对比图像中比较大的相位对比部分，这是因为一对两个照明方向如此设置为彼此互补的。
一般来说，将较大数量的照明方向用于获得相位对比图像是可值得追求的。特别是在相应地设置有不同的照明方向91的情况中相位对比图像中的相位对比部分能够增加。例如可以考虑多对照明方向。例如可以按照顺序从2个或4个或6个或8个照明方向或者更多照明方向对物体进行照明。例如可能的是：第一对照明方向确定附属的照明向量的第一差分向量。第二对照明方向可以相应地确定附属的照明向量的第二差分向量。第一和第二差分向量能够彼此相夹成一个角、例如一个70°至110°、有益地85°至95°、特别有益地90°的角。
相应地还可能的是：第一平面通过第一对照明方向91的照明向量得以限定。第二平面例如可以通过第二对照明方向的照明向量得以限定。第一平面和第二平面例如可以彼此相夹成70°至110°、有益地85°至95°、特别有益地90°的角。所述平面例如可以通过如下方式得以限定，即，相应的照明向量位于所述平面中。还可能的是：这些平面通过法向量得以限定，该法向量平行于相应的照明向量的一个差分向量定向；光学轴线可位于所述平面中。
这样，两对照明方向91的照明向量的差分向量因此能够彼此相夹成最大至90°的较大的角；由此可以沿着不同的图像方向(Bildrichtung)提高相位对比图像中的相位对比。例如相位对比图像中的一个相位对比部分能够沿着如下的图像方向特别大，对于这些图像方向，一对照明方向的照明向量具有垂直于光学轴线的分量。特别是相位对比图像中的一个相位对比部分能够沿着如下的方向特别大，对于这些方向，由一对照明方向的照明向量得出的差分向量具有垂直于光学轴线的分量。所以使用互补和/或对称设置的照明方向是可值得追求的。为了在相位对比图像中生成各向同性的相位对比，照明方向与光学轴线相夹成均匀分布的角是可值得追求的。
如上所说明的这样的照明方向91或者照明向量可以通过光源111在支承件101上的适当的设置和/或延伸得以实现。
概括来说，以上对涉及用于可选择角度地照明的照明模块的技术进行了说明。这样的技术能够实现可选择角度的照明与各种不同的光学设备的灵活多变的组合。
不言而喻，本发明的上述实施方式和方面的特征能够相互组合。特别是所述特征不仅能够在所说明的组合中、而且也能够在其他组合中或者单独应用，而不脱离本发明的范围。
前面对涉及LSM和涉及带有目镜的显微镜的不同实例进行了说明，而在其它实例中也可使用用于其它光学设备的相应技术。特别是在此说明的具有支承件和透光区域的照明模块也可用于其它光学设备。
前面对涉及荧光成像的各种不同实例进行了说明，也可以将相应的技术用于其它类型的成像。这可意味着：能够使用例如不适合探测荧光信号的其它探测器。
前面对涉及带有支承件(该支承件具有透光区域)的照明模块的不同实例进行了说明，而在一些实例中也能够将相应技术用于没有透光区域的支承件。

Claims (21)

1.激光扫描显微镜(200)，其包括：
-第一照明模块(211)，该第一照明模块具有激光光源，
-第二照明模块(100)，该第二照明模块具有支承件(110)和多个光源(111)，这些光源设置在所述支承件(110)上，
-样品保持器(215)，该样品保持器设置用于将试样固定在通过激光光源限定的光路(261)中，
-探测器，该探测器适于对试样的荧光信号进行探测，
-扫描光学系统(213)，
-物镜(214)，
其中，扫描光学系统(213)和物镜(214)对第一照明模块(211)而言设置在样品保持器(215)之前和光路(261)中。
2.如权利要求1所述的激光扫描显微镜(200)，其中，支承件(110)具有至少一个透光区域(112)。
3.如权利要求2所述的激光扫描显微镜(200)，其中，所述至少一个透光区域(112)构造为设置在支承件(110)上的中心和/或非中心处的孔。
4.如权利要求3所述的激光扫描显微镜(200)，其中，所述探测器至少部分地设置在所述孔中。
5.如权利要求1至4之任一项所述的激光扫描显微镜(200)，其中，第二照明模块(100)对第一照明模块(211)而言设置在样品保持器(215)之后或该样品保持器(215)之前。
6.如权利要求1至4之任一项所述的激光扫描显微镜(200)，其中，第二照明模块(100)在光路(261)中或者反射到该光路(261)中地设置在扫描光学系统(213)与物镜(214)之间。
7.如权利要求1至4之任一项所述的激光扫描显微镜(200)，其中，探测器(230)的探测光谱至少部分地不同于第二照明模块(100)的光源(111)的发射光谱。
8.如权利要求1至4之任一项所述的激光扫描显微镜(200)，该激光扫描显微镜还包括：
-另外的探测器，该另外的探测器具有探测光谱，该探测光谱与第二照明模块(100)的光源(111)的发射光谱至少部分地重叠。
9.如权利要求1至4之任一项所述的激光扫描显微镜(200)，其中，所述第二照明模块设置为，使得所述多个光源(111 )中的设置在中心处的光源的直接光线进入所述物镜(214)中。
10.如权利要求1至4之任一项所述的激光扫描显微镜(200)，其中，光源(111)选自下列组：发光二极管；激光二极管；和卤素光源。
11.如权利要求10所述的激光扫描显微镜(200)，其中，所述发光二极管是固体发光二极管或有机发光二极管。
12.如权利要求1至4之任一项所述的激光扫描显微镜(200)，其中，光源(111)以矩阵结构设置。
13.如权利要求1至4之任一项所述的激光扫描显微镜(200)，其中，光源(111)以如下的几何填充系数设置在支承件(110)的表面(110A，110B)上，所述几何填充系数不大于90％。
14.如权利要求13所述的激光扫描显微镜(200)，其中，所述几何填充系数不大于50％。
15.如权利要求14所述的激光扫描显微镜(200)，其中，所述几何填充系数不大于30％。
16.如权利要求2至4之任一项所述的激光扫描显微镜(200)，其中，透光区域(112)由透光的固体材料构成。
17.如权利要求1至4或10之任一项所述的激光扫描显微镜(200)，其中，光源(111)关于设置在中心处的轴线(221)旋转对称地设置，所述轴线垂直于支承件(110)的表面(110A，110B)。
18.如权利要求2至4之任一项所述的激光扫描显微镜(200)，其中，光源(111)包括透光的有机发光二极管，
其中，透光区域(112)通过有机发光二极管构成。
19.如权利要求1至4或10之任一项所述的激光扫描显微镜(200)，其设置用于可选择角度地照明。
20.如权利要求1至4或10之任一项所述的激光扫描显微镜(200)，其中，多个光源设置为被分别地和/或按顺序地操控以产生光线。
21.如权利要求1至4或10之任一项所述的激光扫描显微镜(200)，其还包括：
-计算单元(299)，该计算单元设置用于对多个光源(111)进行操控，以便从多个照明方向(91)对物体分别地和/或按顺序地进行照明，
其中，所述计算单元(299)此外设置用于将多个与照明方向(91)关联的测量图像组合，以获得具有相位对比的结果图像。
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