DE10004233A1 - Mikroskop-Aufbau - Google Patents

Abstract

Ein Mikroskop-Aufbau, insbesondere für die konfokale Scan-Mikroskopie, mit einer Lichtquelle (1) zur Beleuchtung eines zu untersuchenden Objekts (6) mit Anregungslicht (2), wobei mindestens zwei Detektionslicht (8, 9) aufweisende Detektionskanäle erzeugt sind, ist im Hinblick auf eine hohe Signalausbeute und ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis derart ausgestaltet, dass mindestens zwei Detektionskanäle mittels einer Überlagerungseinrichtung (11, 12, 13, 15, 17, 18) optisch überlagerbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Mikroskop-Aufbau, insbesondere für die konfokale Scan- Mikroskopie, mit einer Lichtquelle zur Beleuchtung eines zu untersuchenden Objekts mit Anregungslicht, wobei mindestens zwei Detektionslicht aufweisende Detektions­ kanäle erzeugt sind.

Mikroskop-Aufbauten der eingangs genannten Art sind aus der Praxis bekannt und existieren in den unterschiedlichsten Ausführungsformen. Ein Beispiel eines derarti­ gen Mikroskop-Aufbaus wird durch ein konfokales Scan-Mikroskop gebildet, bei dem ein zu untersuchendes Objekt mit einem Lichtstrahl bzw. dem Anregungslicht abge­ rastert wird. Das Mikroskop umfaßt im allgemeinen eine Lichtquelle und eine Fokus­ sieroptik, mit der das Licht der Quelle auf eine Lochblende fokussiert wird. Dabei sind ein Strahlteiler, eine Scaneinrichtung zur Strahlsteuerung, eine Mikroskopoptik, eine Detektionsblende und Detektoren zum Nachweis von Detektions- bzw. Fluoreszenz­ licht vorgesehen.

Das Beleuchtungslicht wird meist über den Strahlteiler eingekoppelt. Der Fokus des Lichtstrahls wird mit der Scaneinrichtung in einer Probenebene bewegt. Hierzu sind üblicherweise zwei Spiegel verwendet, die verkippt werden, wobei die Ablenkachsen meist senkrecht aufeinanderstehen, so dass ein Spiegel in X- und der andere in Y- Richtung ablenkt. Die Verkippung der Spiegel wird bspw. mit Hilfe von Galvanome­ ter-Stellelementen bewerkstelligt. Das von der Probe kommende Fluoreszenz- oder Reflexionslicht gelangt in dieser meist üblichen Descan-Anordnung über dieselben Scanspiegel zurück zum Strahlteiler und passiert diesen, um anschließend auf die Detektionsblende fokussiert zu werden, hinter der sich die Detektoren befinden. De­ tektionslicht, das nicht direkt aus der Fokusregion stammt, nimmt einen anderen Lichtweg und passiert die Detektionsblende nicht, so daß man eine Punktinformation erhält, die durch Abrastern des Objekts zu einem dreidimensionalen Bild führt. Be­ leuchtung und Detektion finden hierbei objektivseitig, d. h. auf Seiten der Mikroskop­ optik statt.

Es ist auch möglich, in einer Durchlichtanordnung bspw. das Fluoreszenzlicht oder das Transmissionslicht - die Transmission des Anregungslichts - kondensorseitig, d. h. auf der Seite eines nach dem Objekt angeordneten Kondensors, zu detektieren. Der Detektionslichtstrahl gelangt dann nicht über die Scanspiegel zum Detektor. Eine derartige Anordnung wird als Non-Descan-Anordnung bezeichnet.

Für die Detektion des Fluoreszenzlichts wäre in der Durchlichtanordnung eine kon­ densorseitige Detektionsblende nötig, um - wie in der beschriebenen Descan-Anord­ nung - eine dreidimensionale Auflösung zu erreichen. Im Fall der Zweiphotonenanre­ gung kann jedoch auf eine kondensorseitige Detektionsblende verzichtet werden, da die Anregungswahrscheinlichkeit vom Quadrat der Photonendichte bzw. der Intensi­ tät abhängt, die naturgemäß im Fokus viel höher ist als in den Nachbarregionen. Das zu detektierende Fluoreszenzlicht stammt daher mit großer Wahrscheinlichkeit zum allergrößten Teil aus der Fokusregion, was eine weitere Differenzierung von Fluores­ zenzphotonen aus der Fokusregion von Fluoreszenzphotonen aus den Nachbarre­ gionen mit einer Blendenanordnung überflüssig macht. Aber auch bei der Einphoto­ nenanregung kann die Detektion des Transmissionslichts und/oder die kondensor­ seitige Detektion des Fluoreszenzlichts hilfreich sein.

Insbesondere vor dem Hintergrund einer ohnehin geringen Ausbeute an Fluores­ zenzphotonen bei der Zweiphotonenanregung ist eine Non-Descan-Anordnung, bei der im allgemeinen auf dem Detektionslichtweg weniger Licht verloren geht, interes­ sant.

Aus der EP 0 627 643 A1 ist es bekannt, die Signalausbeute durch elektronische Addition der Signale des Descan- und des Non-Descan-Detektors zu steigern. Dabei werden also zwei Detektionskanäle elektronisch überlagert.

Bei der bekannten elektronischen Addition bzw. Überlagerung der Signale ist nun­ mehr problematisch, dass diese Form der elektronischen Überlagerung der Detek­ torsignale aufwendig und langsam ist. Insbesondere müssen die verwendeten De­ tektoren aufwendig eingestellt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Mikroskop-Auf­ bau der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem eine hohe Signalausbeute und ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis mit einfachen Mitteln erreicht ist.

Die voranstehende Aufgabe wird durch einen Mikroskop-Aufbau mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach ist der Mikroskop-Aufbau der eingangs genannten Art derart ausgestaltet, dass mindestens zwei Detektionskanäle mittels einer Überlagerungseinrichtung optisch überlagerbar sind.

In erfindungsgemäßer Weise ist zunächst erkannt worden, dass eine Steigerung der Signalausbeute nicht ausschließlich durch eine elektronische Addition der Signale der verwendeten Detektoren erreichbar ist. Hierzu ist in weiter erfindungsgemäßer Weise eine optische Überlagerung mindestens zweier Detektionskanäle mittels einer Überlagerungseinrichtung vorgesehen. Auf störanfällige elektronische Bauteile, die bei dem bekannten Mikroskop-Aufbau zusätzlich integriert werden müssen, kann bei dem erfindungsgemäßen Mikroskop-Aufbau gänzlich verzichtet werden. Dabei ent­ fällt dann auch die aufwendige Einstellung der verwendeten Detektoren. Schließlich ist mit der optischen Überlagerung eine schnellere Überlagerungs- bzw. Additions­ technik als die herkömmliche elektronische Additionstechnik bereitgestellt.

Folglich ist mit dem erfindungsgemäßen Mikroskop-Aufbau ein Mikroskop-Aufbau realisiert, bei dem eine hohe Signalausbeute und ein hohes Signal-Rausch-Verhält­ nis mit einfachen Mitteln erreicht ist.

Im konkreten könnte das Detektionslicht mindestens zweier Detektionskanäle in einem gemeinsamen und mindestens einen Detektor aufweisenden Detektor-Aufbau detektierbar sein. Es könnten jedoch auch mehr als zwei Detektionskanäle in einem gemeinsamen Detektor-Aufbau detektierbar sein.

Der Ort der Überlagerung des Detektionslichts der jeweiligen Detektionskanäle ist grundsätzlich nicht vorgegeben. In einer konstruktiv besonders einfachen Ausführung könnte das Detektionslicht der Detektionskanäle jedoch in dem Detektor-Aufbau op­ tisch überlagerbar sein. Dabei wird das Detektionslicht der jeweiligen Detektionska­ näle in geeigneter Weise dem Detektor-Aufbau zugeleitet.

Der Detektor-Aufbau könnte ein Descan-Detektor-Aufbau sein, wobei es in prakti­ scher Weise ermöglicht ist, einen bei einem Mikroskop-Aufbau häufig bereits vor­ handenen Descan-Detektor-Aufbau zur optischen Überlagerung zu nutzen. Ein zu­ sätzlicher Detektor-Aufbau ist somit nicht erforderlich.

Der Detektor-Aufbau könnte jedoch auch ein Non-Descan-Detektor-Aufbau sein.

Beim Ausbau eines herkömmlichen Mikroskop-Aufbaus, der ursprünglich einen De­ scan-Detektor-Aufbau aufweist, müsste dann ein weiterer Detektor-Aufbau vorgese­ hen werden, mit dem dann das Detektionslicht sämtlicher Detektionskanäle detek­ tierbar ist. Insbesondere hierbei könnte das Detektionslicht zumindest eines Detek­ tionskanals vor seinem - ursprünglich planmäßigen - Durchgang durch eine Scanein­ richtung zu dem Detektor-Aufbau geleitet werden. Hierzu könnte das Detektionslicht vorzugsweise durch Abspaltung zwischen einem Objektiv und der Scaneinrichtung - aus dem ursprünglichen Strahlengang - zu dem Detektor-Aufbau geleitet werden. Zur Abspaltung könnte in besonders einfacher Weise ein Farbstrahlteiler in einem Strahlengang des Mikroskop-Aufbaus anordenbar sein.

In einer konkreten Ausgestaltung könnte ein erster Detektionskanal Detektionslicht aufweisen, das auf der der Lichtquelle zugewandten Seite des Objekts emittiert wird, und könnte ein zweiter Detektionskanal Detektionslicht aufweisen, das auf der der Lichtquelle abgewandten Seite des Objekts emittiert wird. Genauergesagt könnte der erste Detektionskanal Reflexions- und/oder Fluoreszenzlicht aufweisen. Der zweite Detektionskanal könnte hingegen Transmissions- und/oder Fluoreszenzlicht aufwei­ sen.

Der Detektor-Aufbau könnte dem ersten Detektionskanal zugeordnet sein. Mit ande­ ren Worten könnte es sich dabei um einen Detektor-Aufbau handeln, der bei einem herkömmlichen Mikroskop-Aufbau in Descan-Anordnung bereits vorhanden ist.

Hinsichtlich einer konkreten Überlagerung von zwei Detektionskanälen könnte das Detektionslicht des zweiten Detektionskanals mittels der Überlagerungseinrichtung zu dem Detektor-Aufbau geleitet werden. Dabei könnte es sich insbesondere um einen bereits vorhandenen Descan-Detektor-Aufbau handeln.

Bei einer alternativen Ausgestaltung könnten sowohl das Detektionslicht des ersten Detektionskanals als auch das Detektionslicht des zweiten Detektionskanals mittels der Überlagerungseinrichtung zu dem Detektor-Aufbau geleitet werden. Dabei könnte es sich hinsichtlich des Detektor-Aufbaus um einen speziell für die Überlage­ rungstechnik vorgesehenen Detektor-Aufbau handeln, der ggf. zusätzlich zu einem bereits vorhandenen Descan-Detektor-Aufbau realisiert ist. Bei dem Detektor-Aufbau könnte es sich insbesondere um einen Non-Descan-Detektor-Aufbau handeln.

Im Hinblick auf eine effektive optische Überlagerung der Detektionskanäle könnten Reflexionslicht des ersten Detektionskanals und Transmissionslicht des zweiten De­ tektionskanals gemeinsam, vorzugsweise in ein und demselben Detektor, detektier­ bar sein. Dabei könnten Reflexionslicht des ersten Detektionskanals und Transmis­ sionslicht des zweiten Detektionskanals etwa in demselben Wellenlängenbereich liegen.

Weiterhin im Hinblick auf eine effektive Überlagerung der Detektionskanäle könnte Fluoreszenzlicht des ersten Detektionskanals und Fluoreszenzlicht des zweiten De­ tektionskanals gemeinsam, vorzugsweise in ein und demselben Detektor, detektier­ bar sein. Hierbei könnten Fluoreszenzlicht des ersten Detektionskanals und Fluores­ zenzlicht des zweiten Detektionskanals etwa in demselben Wellenlängenbereich lie­ gen.

Je nach Anzahl an zu detektierenden Wellenlängenbereichen könnten mehrere De­ tektoren vorgesehen sein, die dann unterschiedliche Wellenlängenbereiche detektie­ ren könnten.

Zur Gewährleistung einer sicheren Überlagerung der Detektionskanäle könnte die Überlagerungseinrichtung eine Lichtleiteinrichtung aufweisen. In konstruktiv beson­ ders einfacher Weise könnte die Lichtleiteinrichtung eine Lichtleitfaser aufweisen. Hierbei sind insbesondere Glasfasern einsetzbar. Insbesondere könnte die Licht­ leiteinrichtung einen Flüssiglichtleiter aufweisen, der vorzugsweise eine große nume­ rische Apertur aufweist. Derartige Lichtleiteinrichtungen sind flexibel und einfach zu handhaben. Im konkreten könnte der Lichtleitfaser oder dem Flüssiglichtleiter eine Lichteinkoppeloptik und eine Lichtauskoppeloptik zugeordnet sein.

In einer alternativen Ausgestaltung könnte die Lichtleiteinrichtung mindestens einen Spiegel aufweisen. Dem Spiegel oder den Spiegeln könnte oder könnten eine oder mehrere Linsen zugeordnet sein. Dadurch lassen sich Spiegel-Linsen-Anordnungen aufbauen, die ebenfalls eine sichere Lichtleitung ermöglichen.

Im Hinblick auf eine besonders selektive Detektion des Detektionslichts könnte dem Detektor-Aufbau eine Lichtaufspalteinrichtung zur Aufspaltung des Detektionslicht in unterschiedliche Wellenlängenbereiche zugeordnet sein. Die Lichtaufspalteinrichtung könnte in besonders einfacher Weise mindestens einen Farbstrahlteiler aufweisen. Dabei könnten im konkreten mehrere Farbstrahlteiler hintereinander angeordnet sein, um eine Abspaltung unterschiedlicher Wellenlängen oder Wellenlängenberei­ che zu ermöglichen.

Alternativ oder zusätzlich hierzu könnte die Lichtaufspalteinrichtung mindestens einen teildurchlässigen Spiegel aufweisen. Diesen Spiegel oder diesen Spiegeln könnte ein Band- oder Blockfilter nachgeordnet sein. Auch bei der Verwendung von Spiegeln als Aufspaltungsbauteil könnten mehrere derartige Spiegel hintereinander, ggf. mit einem nachgeordneten Band- oder Blockfilter, angeordnet sein. Auch hier­ durch ist eine Aufspaltung des Fluoreszenzlichts in mehrere Spektralbereiche mög­ lich.

Alternativ zur Verwendung von Farbstrahlteilern oder Spiegeln könnte zur Aufspal­ tung ein Multiband-Detektor eingesetzt werden, der bpsw. in der DE 199 02 625 A1 beschrieben ist. Mit einem derartigen Multiband-Detektor ist ebenfalls eine Aufspal­ tung des Fluoreszenzlichts in mehrere Spektralbereiche möglich.

Als Lichtquelle könnte in besonders vorteilhafter Weise ein Laser verwendet sein. Es ist jedoch auch die Verwendung anderer geeigneter Lichtquellen denkbar.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfol­ gende Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeich­ nung zeigen

Fig. 1 in einer schematischen Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Mikroskop-Aufbaus,

Fig. 2 in einer schematischen Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Mikroskop-Aufbaus mit einem separaten Non-Descan-Detektor-Aufbau und

Fig. 3 in einer schematischen Darstellung ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Mikroskop-Aufbaus mit einem separaten Non-Descan-Detektor-Aufbau.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Mikroskop-Aufbaus. Bei dem Mikroskop-Aufbau handelt es sich um ein konfokales Laser-Scanning-Mikroskop. Das Mikroskop weist eine als Laser ausgebildete Lichtquelle 1 auf. Die Lichtquelle 1 emittiert Anregungslicht 2, das über einen Hauptstrahlteiler 3 zu einer Scaneinrichtung 4 reflektiert wird. Die Scanein­ richtung 4 führt den Anregungslichtstrahl durch eine Mikroskopoptik bzw. ein Objektiv 5 hindurch über ein Objekt 6. Durch das Objekt 6 hindurchtretendes Transmissions­ licht und im Objekt 6 erzeugtes Fluoreszenzlicht treten durch einen Kondensor 7 hin­ durch, wobei sie ein kondensorseitiges Detektionslicht 8 bilden. Vom Objekt 6 reflek­ tiertes Anregungslicht 2 und in dem Objekt 6 erzeugtes Fluoreszenzlicht bilden ein objektivseitiges Detektionslicht 9.

Das kondensorseitige Detektionslicht 8 gelangt des weiteren über einen umlenken­ den Spiegel 10 zu einer Einkoppeloptik 11, die das Detektionslicht 8 in eine Licht­ leitfaser 12 einkoppelt. Am Ende der Lichtleitfaser 12 ist eine Auskoppeloptik 13 vor­ gesehen, aus der ausgekoppeltes Detektionslicht 14 austritt, welches über einen Spiegel 15 zu einem Farbstrahlteiler 16 reflektiert wird. Auf den Farbstrahlteiler 16 wird auch das objektivseitige Detektionslicht 9 reflektiert, das über die Scaneinrich­ tung 4 geleitet ist. Mit anderen Worten gelangt das Detektionslicht 9 über einen De­ scan-Lichtweg.

Der Farbstrahlteiler 16 reflektiert den spektral niedrigerwelligen Bereich des Lichts über eine Fokussieroptik 17 zu einem Detektor 19. Der spektral höherwellige Anteil des Detektionslichts gelangt über eine Fokussieroptik 18 zu einem Detektor 20. Hier­ bei ist ein Descan-Detektor-Aufbau verwendet, der die beiden Detektoren 19 und 20 aufweist und bei herkömmlichen Mikroskop-Aufbauten der eingangs genannten Art bereits vorhanden ist.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Transmissionslicht so­ wie das objektrückseitig emittierte Fluoreszenzlicht mit Hilfe einer Lichtleitfaser 12 zu den bereits vorhandenen Detektoren 19 und 20 geleitet und dort gemeinsam mit dem über die Scaneinrichtung 4 laufenden Reflexions- und Fluoreszenzlicht detektiert.

Hierbei werden zwei Detektoren 19 und 20 verwendet, wobei den Detektoren 19 und 20 mit Hilfe eines Farbstrahlteilers 16 Licht unterschiedlicher Wellenlänge zugeleitet ist. Dabei stimmen die Wellenlängenbereiche des zu einem Detektor geführten Transmissionslichts bzw. des objektrückseitig emittierten Fluoreszenzlichts mit dem Wellenlängenbereich des mit diesem Detektor zu detektierenden Reflexions- bzw. Fluoreszenzlicht vorzugsweise überein.

Mit anderen Worten ist ein Mikroskop-Aufbau mit einer Lichtquelle 1 zur Beleuchtung eines zu untersuchenden Objekts 6 mit Anregungslicht 2 realisiert, wobei mindestens zwei Detektionslicht 8 und 9 aufweisende Detektionskanäle erzeugt sind. Der eine Detektionskanal weist dabei Detektionslicht 8 und der andere Detektionslicht 9 auf. Im Hinblick auf eine hohe Signalausbeute und ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis ist der Mikroskop-Aufbau derart ausgestaltet, dass mindestens zwei Detektionska­ näle mittels einer Überlagerungseinrichtung optisch überlagerbar sind. Die Überlage­ rungseinrichtung weist gemäß Fig. 1 im konkreten eine Einkoppeloptik 11, eine Lichtleitfaser 12, eine Auskoppeloptik 13, einen Spiegel 15, eine Fokussieroptik 17 und eine Fokussieroptik 18 auf.

Der spektral niedrigerwellige Bereich des Fluoreszenzlichts des Detektionslichts 8 und des Detektionslichts 9 wird im Detektor-Aufbau optisch überlagert. Des weiteren wird das Transmissionslicht und das Reflexionslicht im Detektor-Aufbau optisch überlagert.

Fig. 2 zeigt in einer schematischen Seitenansicht ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Mikroskop-Aufbaus. Der Mikroskop-Aufbau entspricht in wesentlichen Teilen dem bereits in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel. Daher sind gleiche Bauteile der beiden Ausführungsbeispiele mit denselben Bezugszif­ fern gekennzeichnet.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Mikroskop-Aufbau mit einem zusätzlichen Non-Descan-Detektor-Aufbau. Dabei wird Detektionslicht 9 aus einem ersten Detektionskanal vor seinem Durchgang durch die Scaneinrichtung 4 zu dem Non-Descan-Detektor-Aufbau geleitet. Hierzu ist zwischen der Scaneinrichtung 4 und dem Objektiv 5 ein Farbstrahlteiler 21 angeordnet, der das Detektionslicht 9 aus dem ursprünglichen Strahlengang auskoppelt.

Zur weiteren Leitung des Detektionslichts 9 sind Spiegel 22 vorgesehen, die das ob­ jektivseitig emittierte Detektionslicht 9 weiter zum Farbstrahlteiler 16 in den Detektor- Aufbau hereinführen. Die Zukopplung des kondensorseitig emittierten Detektions­ lichts 8, das Transmissionslicht und in dem Objekt 6 erzeugtes Fluoreszenzlicht auf­ weist, erfolgt analog zum in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel. Anstelle der beim ersten Ausführungsbeispiel verwendeten Detektoren 19 und 20 werden beim in Fig. 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel Detektoren 23 und 24 verwendet.

Bei der optischen Überlagerung der Detektionskanäle ist eine Kombination realisiert, die einerseits eine Lichtleitfaser 12 und andererseits eine Spiegelanordnung mit Spiegeln 22 verwendet.

Fig. 3 zeigt in einer schematischen Darstellung ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Mikroskop-Aufbaus. Das in Fig. 3 gezeigte dritte Ausführungs­ beispiel ist analog zu dem in Fig. 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel ausgebil­ det. Der einzige Unterschied besteht darin, dass das objektivseitig emittierte Detek­ tionslicht 9 - anstatt über Spiegel - über eine Einkoppeloptik 25, eine Lichtleitfaser 26 und eine Auskoppeloptik 27 zu dem Non-Descan-Detektor-Aufbau geleitet wird. An­ sonsten entspricht der Aufbau des dritten Ausführungsbeispiels dem Aufbau des zweiten Ausführungsbeispiels.

Sowohl beim zweiten Ausführungsbeispiel als auch beim dritten Ausführungsbeispiel werden die Detektoren 19 und 20 nicht verwendet.

Die Ein- und Auskoppeloptiken 11, 13, 25 und 27 weisen üblicherweise Linsen auf.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel wird die Überlagerungsein­ richtung durch die Einkoppeloptik 11, die Lichtleitfaser 12, die Auskoppeloptik 13, den Spiegel 15, die Fokussieroptik 17 und die Fokussieroptik 18 gebildet. Bei dem in Fig. 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel kommen zu diesen Bauteilen noch der Farbstrahlteiler 21 und die Spiegel 22 hinzu. Bei dem in Fig. 3 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel sind bei der Überlagerungseinrichtung im Vergleich zu dem in Fig. 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel die Spiegel 22 durch die Einkoppelop­ tik 25, die Lichtleitfaser 26 und die Auskoppeloptik 27 ersetzt.

Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfin­ dungsgemäßen Mikroskop-Aufbaus wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung sowie auf die beigefügten Patentansprüche verwiesen.

Schließlich sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die voranstehend beschriebe­ nen Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Mikroskop-Aufbaus lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf diese Ausfüh­ rungsbeispiele einschränken.

Claims (33)

1. Mikroskop-Aufbau, insbesondere für die konfokale Scan-Mikroskopie, mit einer Lichtquelle (1) zur Beleuchtung eines zu untersuchenden Objekts (6) mit Anre­ gungslicht (2), wobei mindestens zwei Detektionslicht (8, 9) aufweisende Detektions­ kanäle erzeugt sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Detektionskanäle mit­ tels einer Überlagerungseinrichtung (11, 12, 13, 15, 17, 18, 21, 22, 25, 26, 27) op­ tisch überlagerbar sind.

2. Mikroskop-Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das De­ tektionslicht (8, 9) mindestens zweier Detektionskanäle in einem gemeinsamen und mindestens einen Detektor (19, 20; 23, 24) aufweisenden Detektor-Aufbau detektier­ bar ist.

3. Mikroskop-Aufbau nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das De­ tektionslicht (8, 9) der Detektionskanäle in dem Detektor-Aufbau optisch überlagerbar ist.

4. Mikroskop-Aufbau nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor-Aufbau ein Descan-Detektor-Aufbau ist.

5. Mikroskop-Aufbau nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor-Aufbau ein Non-Descan-Detektor-Aufbau ist.

6. Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, dass das Detektionslicht (9) zumindest eines Detektionskanals vor seinem Durchgang durch eine Scaneinrichtung (4), vorzugsweise durch Abspaltung zwi­ schen einem Objektiv (5) und der Scaneinrichtung (4), zu dem Detektor-Aufbau ge­ leitet ist.

7. Mikroskop-Aufbau nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ab­ spaltung ein Farbstrahlteiler (21) in einem Strahlengang des Mikroskop-Aufbaus an­ ordenbar ist.

8. Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich­ net, dass ein erster Detektionskanal Detektionslicht (9) aufweist, das auf der der Lichtquelle (1) zugewandten Seite des Objekts (6) emittiert wird, und dass ein zweiter Detektionskanal Detektionslicht (8) aufweist, das auf der der Lichtquelle (1) abge­ wandten Seite des Objekts (6) emittiert wird.

9. Mikroskop-Aufbau nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Detektionskanal Reflexions- und/oder Fluoreszenzlicht aufweist.

10. Mikroskop-Aufbau nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Detektionskanal Transmissions- und/oder Fluoreszenzlicht aufweist.

11. Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeich­ net, dass der Detektor-Aufbau dem ersten Detektionskanal zugeordnet ist.

12. Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeich­ net, dass das Detektionslicht (8) des zweiten Detektionskanals mittels der Überlage­ rungseinrichtung (11, 12, 13, 15, 17, 18) zu dem Detektor-Aufbau geleitet wird.

13. Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeich­ net, dass sowohl das Detektionslicht (9) des ersten Detektionskanals als auch das Detektionslicht (8) des zweiten Detektionskanals mittels der Überlagerungseinrich­ tung (11, 12, 13, 15, 17, 18, 21, 22, 25, 26, 27) zu dem Detektor-Aufbau geleitet wird.

14. Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeich­ net, dass Reflexionslicht des ersten Detektionskanals und Transmissionslicht des zweiten Detektionskanals gemeinsam, vorzugsweise in ein und demselben Detektor, detektierbar sind.

15. Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeich­ net, dass Reflexionslicht des ersten Detektionskanals und Transmissionslicht des zweiten Detektionskanals etwa in demselben Wellenlängenbereich liegen.

16. Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeich­ net, dass Fluoreszenzlicht des ersten Detektionskanals und Fluoreszenzlicht des zweiten Detektionskanals gemeinsam, vorzugsweise in ein und demselben Detektor, detektierbar sind.

17. Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeich­ net, dass Fluoreszenzlicht des ersten Detektionskanals und Fluoreszenzlicht des zweiten Detektionskanals etwa in demselben Wellenlängenbereich liegen.

18. Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeich­ net, dass mehrere Detektoren (19, 20, 23, 24) vorgesehen sind.

19. Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeich­ net, dass die Überlagerungseinrichtung (11, 13, 15, 17, 18, 21, 22, 25, 26, 27) eine Lichtleiteinrichtung aufweist.

20. Mikroskop-Aufbau nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleiteinrichtung eine Lichtleitfaser (12, 26) aufweist.

21. Mikroskop-Aufbau nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleiteinrichtung einen Flüssiglichtleiter aufweist.

22. Mikroskop-Aufbau nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssiglichtleiter eine große numerische Apertur aufweist.

23. Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Lichtleitfaser (12, 26) oder dem Flüssiglichtleiter eine Lichteinkop­ peloptik (11, 25) und eine Lichtauskoppeloptik (13, 27) zugeordnet ist.

24. Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Lichtleiteinrichtung mindestens einen Spiegel (15, 22) aufweist.

25. Mikroskop-Aufbau nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass dem Spiegel (15) oder den Spiegeln eine oder mehrere Linsen (17, 18) zugeordnet ist oder sind.

26. Mikroskop-Aufbau nach Anspruch 2 und ggf. einem der Ansprüche 3 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass dem Detektor-Aufbau eine Lichtaufspalteinrichtung zur Aufspaltung des Detektionslichts (8, 9) in unterschiedliche Wellenlängenbereiche zugeordnet ist.

27. Mikroskop-Aufbau nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaufspalteinrichtung mindestens einen Farbstrahlteiler (16) aufweist.

28. Mikroskop-Aufbau nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Farbstrahlteiler hintereinander angeordnet sind.

29. Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Lichtaufspalteinrichtung mindestens einen teildurchlässigen Spie­ gel aufweist.

30. Mikroskop-Aufbau nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass dem Spiegel oder den Spiegeln ein Band- oder Blockfilter nachgeordnet ist.

31. Mikroskop-Aufbau nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Spiegel hintereinander angeordnet sind.

32. Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 26 bis 31, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Lichtaufspalteinrichtung einen Multiband-Detektor aufweist.

33. Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeich­ net, dass die Lichtquelle (1) ein Laser ist.