DE10024135A1 - 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 einer Lichtaufspalteinrichtung (9, 12) zur Aufspaltung von durch das Objekt (6) tretendem Transmissionslicht (15) und von in dem Objekt (6) erzeugtem Fluoreszenzlicht (10, 13) und mit einer auf das Transmissionslicht (15) wirkenden Segmentiereinrichtung (17) ist im Hinblick auf einen möglichst kurzen Detektionslichtweg derart ausgestaltet, dass die Segmentiereinrichtung (17) zwischen dem Objekt (6) und der Lichtaufspalteinrichtung (9, 12) angeordnet ist. Die Segmentiereinrichtung kann ein lichtdurchlässiges Substrat mit einer farbselektiven Beschichtung aufweisen. Alternativ könnte die Segmentiereinrichtung einen in geeigneter Weise ausgestalteten, vorzugsweise zugeschnittenen, Farbfilter aufweisen. Weiter alternativ könnte die Segmentiereinrichtung eine Farb-LCD-Matrix aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Mikroskop-Aufbau, insbesondere für die konfokale Scan- Mikroskopie, mit einer Lichtquelle zur Beleuchtung eines zu untersuchenden Objekts, mit einer Lichtaufspalteinrichtung zur Aufspaltung von durch das Objekt tretendem Transmissionslicht und von in dem Objekt erzeugtem Fluoreszenzlicht und mit einer auf das Transmissionslicht wirkenden Segmentiereinrichtung.

Des weiteren betrifft die Erfindung eine Segmentiereinrichtung, die ihre Anwendung insbesondere in dem oben genannten Mikroskop-Aufbau findet. Eine derartige Seg­ mentiereinrichtung liefert die bei der Durchlichtkontrastmikroskopie erforderliche Kontrastierung.

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 abgerastert wird. Das Mikroskop umfaßt im allgemeinen eine Lichtquelle und eine Fokussieroptik, 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. Fluoreszenzlicht vorgesehen.

Das Beleuchtungslicht wird meist über den Strahlteiler eingekoppelt. Der Fokus des Lichtstrahls wird mit der Scaneinrichtung in einer erobenebene bewegt. Hierzu werden üblicherweise zwei Spiegel verwendet, die verkippt werden, wobei die Ablenkachsen meist senkrecht aufeinander stehen, so dass ein Spiegel in X- und der andere in Y-Richtung ablenkt. Die Verkippung der Spiegel wird bspw. mit Hilfe von Galvanometer-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. Detektionslicht, 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. Beleuchtung und Detektion finden hierbei objektivseitig, d. h. auf Seiten der Mikroskopoptik, 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.

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. Dennoch sind auch bei dieser Art der Beobachtung von Fluoreszenzlicht bspw. Zellumrisse aufgrund der Nichtmarkierung in lebenden Präparaten nicht ausreichend gut detektierbar, so dass man sich wünschen würde, gleichzeitig das Transmissions­ licht beobachten zu können, das klare Rückschlüsse zuließe.

Ein Mikroskop-Aufbau zur simultanen Detektion von Fluoreszenz- und Transmissi­ onslicht ist bereits aus einer früheren Patentanmeldung der Anmelderin bekannt. Der bekannte Mikroskop-Aufbau umfaßt nach einem Kondensor eine Lichtaufspalteinrich­ tung in Form mindestens eines Farbstrahlteilers, der das Fluoreszenzlicht vom Transmissionslicht räumlich trennt bzw. abspaltet.

Zur Durchlichtkontrastmikroskopie ist bei dem bekannten Mikroskop-Aufbau in einer Fourier-Ebene zur Probenfokusebene des Transmissionslichtstrahlengangs nach der Lichtaufspalteinrichtung bzw. nach dem Farbstrahlteiler die zur Kontrastierung nötige Segmentiereinrichtung in Form einer Segmentblende angeordnet. Dies erfordert einen langen und zusätzlich zur Standardmikroskopausstattung einzurichtenden Detektionslichtweg nach der Lichtaufspalteinrichtung.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Mikroskop-Auf­ bau sowie eine Segmentiereinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, wo­ nach ein möglichst kurzer Detektionslichtweg mit konstruktiv einfachen Mitteln reali­ siert ist.

Die voranstehende Aufgabe wird einerseits durch einen Mikroskop-Aufbau mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach ist der Mikroskop-Aufbau der ein­ gangs genannten Art derart ausgestaltet, dass die Segmentiereinrichtung zwischen dem Objekt und der Lichtaufspalteinrichtung angeordnet ist.

In erfindungsgemäßer Weise ist zunächst erkannt worden, dass eine optimierte An­ ordnung der Segmentiereinrichtung die obige Aufgabe auf überraschend einfache Weise löst. Hierzu ist die Segmentiereinrichtung nicht mehr nach der Lichtaufspalt­ einrichtung angeordnet, sondern zwischen dem Objekt und der Lichtaufspalteinrich­ tung. Hierbei ist ein bereits durch die Anordnung der Lichtaufspalteinrichtung vorge­ gebener Detektionslichtweg zwischen dem Objekt und der Lichtaufspalteinrichtung zusätzlich durch Anordnung der Segmentiereinrichtung auf diesem Detektionslicht­ weg genutzt. Die Schaffung eines zusätzlichen Detektionslichtwegs ist dabei vermie­ den.

Folglich ist mit dem erfindungsgemäßen Mikroskop-Aufbau ein Mikroskop-Aufbau realisiert, bei dem ein möglichst kurzer Detektionslichtweg mit konstruktiv einfachen Mitteln bereitgestellt ist.

In einer konkreten Ausführung des Mikroskop-Aufbaus könnte auf der der Lichtquelle abgewandten Seite des Objekts ein Kondensor für das Transmissionslicht und das Fluoreszenzlicht angeordnet sein. Die Segmentiereinrichtung könnte dann in einfa­ cher Weise zwischen dem Kondensor und der Lichtaufspalteinrichtung angeordnet sein, wobei im Hinblick auf eine möglichst effektive Segmentierung eine Anordnung der Segmentiereinrichtung in einer Fourier-Ebene zwischen dem Kondensor und der Lichtaufspalteinrichtung vorteilhaft ist. In jedem Fall könnte die Segmentiereinrichtung ausschließlich auf das Transmissionslicht wirken, wobei das Fluoreszenzlicht unbeeinflusst durch die Segmentiereinrichtung hindurchtreten kann.

Üblicherweise ist bei den meisten herkömmlichen Mikroskop-Aufbauten nach dem Objekt oder gegebenenfalls nach dem Kondensor eine Einrichtung zum Einbringen optischer Bauteile in einen Strahlengang angeordnet. Die Einrichtung ist dabei meist in einer auf die Objektebene bezogenen Fourier-Ebene angeordnet. Die Segmen­ tiereinrichtung könnte daher in konstruktiv besonders einfacher Weise einer solchen Einrichtung zum Einbringen optischer Bauteile in einen Strahlengang zugeordnet sein. Mit anderen Worten könnte die Segmentiereinrichtung mittels dieser Einrich­ tung in den Strahlengang des Mikroskop-Aufbaus eingebracht und je nach Erforder­ nis wieder aus dem Strahlengang entfernt werden.

Die Einrichtung zum Einbringen optischer Bauteile in einen Strahlengang könnte zur Gewährleistung eines besonders sicheren Einbringens der optischen Bauteile in den Strahlengang einen Revolvermechanismus oder ein Schiebemagazin aufweisen. Da­ durch ist ein nicht nur sehr zuverlässiges sondern auch sehr einfaches Einbringen einer Segmentiereinrichtung in den Strahlengang erreicht.

In besonders vielseitiger Weise könnten in der Einrichtung unterschiedliche Segmen­ tiereinrichtungen angeordnet sein. Je nach erforderlichem Untersuchungsverfahren kann somit die geeignete Segmentiereinrichtung in den Strahlengang eingebracht werden.

Als Segmentiereinrichtung kommen die unterschiedlichsten Bauteile in Frage. Insbe­ sondere könnte die Segmentiereinrichtung eine Segmentblende, eine Segmentpha­ senblende oder einen Segmentphasenfilter aufweisen.

In einer konstruktiv besonders einfachen Ausgestaltung könnte die Segmentierein­ richtung ein lichtdurchlässiges Substrat mit einer farbselektiven Beschichtung auf­ weisen. Hierdurch ist nicht nur eine besonders einfache Segmentiereinrichtung, son­ dern auch eine äußerst dünne Segmentiereinrichtung realisiert, die problemlos in einen Mikroskop-Aufbau der eingangs genannten Art eingebracht werden kann. Die Beschichtung könnte dabei für das Transmissionslicht undurchlässig und für das Fluoreszenzlicht durchlässig sein.

Die Beschichtung könnte in vorteilhafter Weise eine dielektrische Beschichtung sein. In jedem Fall könnte die Beschichtung in besonders einfacher Weise auf das Sub­ strat aufgedampft sein. Hierdurch ist ein sicheres Anhaften der Beschichtung auf dem Substrat erreichbar.

In einer alternativen Ausgestaltung könnte die Segmentiereinrichtung einen in geeig­ neter Weise ausgestalteten Farbfilter aufweisen. Der Farbfilter könnte insbesondere entsprechend einer bekannten Segmentblende zugeschnitten sein. Als Farbfilterma­ terial kommen unterschiedliche Materialien in Frage. Dabei ist eine Ausgestaltung des Farbfilters aus Kunststoff, vorzugsweise Kunststoff-Folie, besonders einfach handhabbar. Es ist jedoch auch eine Ausgestaltung des Farbfilters aus Glas denk­ bar.

In einer weiter alternativen Ausgestaltung könnte die Segmentiereinrichtung eine Farb-LCD-Matrix aufweisen. Eine derartige Farb-LCD-Matrix erlaubt eine Verände­ rung der Segment- bzw. Blendenform und eine Veränderung der Farbeigenschaften ohne weiteren Umbau.

Im einfachsten Fall könnte der optisch wirksame Teil der Segmentiereinrichtung senkrecht zu einer optischen Achse des Mikroskop-Aufbaus angeordnet sein. Bei einer herkömmlichen Segmentblende wird der optisch wirksame Teil durch einen im wesentlichen flächigen Bereich gebildet. Bei beispielsweise einem beschichteten Substrat wäre die Beschichtung der optisch wirksame Teil der Segmentiereinrich­ tung.

Zur Vermeidung von Reflexionen, die in die Lichtquelle zurücklaufen könnten, könnte der optisch wirksame Teil der Segmentiereinrichtung so angeordnet sein, dass die Oberflächennormale der Segmentiereinrichtung in einem von Null verschiedenen Winkel zur optischen Achse steht. Mit anderen Worten wäre dann der optische wirksame Teil der Segmentiereinrichtung von der Senkrechten auf eine optische Achse des Mikroskop-Aufbaus abweichend angeordnet. Dabei ist insbesondere an eine geringfügige Abweichung gedacht, die die optische Wirkung der Segmentiereinrichtung nicht beeinflusst.

Die Segmentiereinrichtung bzw. der optisch wirksame Teil der Segmentiereinrichtung kann je nach Anwendung unterschiedliche geometrische Formen aufweisen.

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 Wellenlängenbereiche zu ermöglichen.

Alternativ hierzu könnte die Lichtaufspalteinrichtung mindestens einen teildurchlässi­ gen Spiegel aufweisen. Diesem Spiegel oder diesen Spiegeln könnte ein Band- oder Blockfilter nachgeordnet sein. Auch bei der Verwendung von Spiegeln als Aufspal­ tungsbauteil könnten mehrere derartige Spiegel hintereinander, gegebenenfalls mit einem nachgeordneten Band- oder Blockfilter, angeordnet sein. Auch hierdurch ist eine Aufspaltung des Fluoreszenzlichts in mehrere Spektralbereiche möglich.

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

Im Hinblick auf eine sichere Detektion des Transmissionslichts und des Fluoreszenz­ lichts könnten mindestens ein Fluoreszenzlicht-Detektor zur Detektion des Fluores­ zenzlichts und mindestens ein Transmissionslicht-Detektor zur Detektion des Trans­ missionslichts zur simultanen Detektion von Fluoreszenz- und Transmissionslicht auf der der Lichtquelle abgewandten Seite des Objekts angeordnet sein. Das Fluores­ zenzlicht und das Transmissionslicht könnten bei einer besonders kompakten Aus­ gestaltung des Mikroskops im selben Detektor detektierbar sein. Im Hinblick auf eine möglichst klare Differenzierung könnten das Fluoreszenzlicht und das Transmissi­ onslicht jedoch in verschiedenen Detektoren detektierbar sein.

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

Die voranstehende Aufgabe wird des werteren durch mehrere alternativ ausgestal­ tete Segmentiereinrichtungen mit den Merkmalen der Patentansprüche 29, 33 oder 35 gelöst.

Gemäß Patentanspruch 29 ist eine Segmentiereinrichtung, die insbesondere zur Verwendung in einem Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 28 geeig­ net ist, derart ausgestaltet, dass die Segmentiereinrichtung ein lichtdurchlässiges Substrat mit einer farbselektiven Beschichtung aufweist. In einer konkreten Ausge­ staltung könnte die Beschichtung für das Transmissionslicht undurchlässig und für das Fluoreszenzlicht durchlässig sein. Die Beschichtung könnte dielektrisch sein und/oder auf das Substrat aufgedampft sein.

Gemäß Patentanspruch 33 ist eine Segmentiereinrichtung bereitgestellt, die insbe­ sondere zur Verwendung in einem Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 28 geeignet ist. Die Segmentiereinrichtung weist einen in geeigneter Weise aus­ gestalteten, vorzugsweise zugeschnittenen, Farbfilter auf. Der Farbfilter könnte aus Kunststoff hergestellt sein.

In einer dritten Alternative ist eine Segmentiereinrichtung gemäß Patentanspruch 35, die insbesondere zur Verwendung in einem Mikroskop-Aufbau nach einem der An­ sprüche 1 bis 28 geeignet ist, derart ausgestaltet, dass die Segmentiereinrichtung eine Farb-LCD-Matrix aufweist.

Hinsichtlich der besonderen Vorteile dieser zuletzt genannten Segmentiereinrichtun­ gen wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorangegangene Beschrei­ bung verwiesen.

Die Segmentiereinrichtung könnte beispielsweise nach dem Dodt- oder nach dem Hoffman-Prinzip arbeiten. Dabei besteht die Segmentiereinrichtung nicht - wie üblich - aus einer massiven lichtundurchlässigen Segmentblende. Bei einer als beschich­ tetes Substrat ausgebildeten Segmentiereinrichtung äst die Beschichtung für das Fluoreszenzlicht durchlässig, während sie für das Transmissionslicht - Zwei- oder Mehrphotonenanregungslicht - undurchlässig ist.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die den Patentansprüchen 1, 29 und 33 nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung an­ hand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzug­ ten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im all­ gemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 in einer schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines er­ findungsgemäßen Mikroskop-Aufbaus und

Fig. 2 in einer schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfin­ dungsgemäßen Segmentiereinrichtung mit einem geeignet beschichte­ ten Substrat.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfin­ dungsgemäßen Mikroskop-Aufbaus. Bei dem Mikroskop-Aufbau handelt es sich um ein konfokales Laser-Scanning-Mikroskop. Das Mikroskop weist eine als Laser aus­ gebildete Lichtquelle 1 auf. Die Lichtquelle 1 emittiert einen Beleuchtungslichtstrahl 2, der über einen Hauptstrahlteiler 3 zu einer Scaneinrichtung 4 reflektiert wird. Die Scaneinrichtung 4 führt den Beleuchtungslichtstrahl 2 durch eine Mikroskopoptik bzw. ein Objektiv 5 hindurch über ein Objekt 6. Sowohl das durch das Objekt 6 hin­ durchtretende Transmissionslicht als auch das im Objekt 6 erzeugte Fluoreszenzlicht gelangt über einen Kondensor 7 und einen Umlenkspiegel 8 zu einem ersten Farbstrahlteiler 9, der den spektral niedrigerwelligen Bereich 10 des Fluoreszenz­ lichts abspaltet und zu einem Fluoreszenzlicht-Detektor 11 reflektiert. Über einen zweiten Farbstrahlteiler 12 wird der spektral höherwellige Bereich 13 des Fluores­ zenzlichts zu einem weiteren Fluoreszenzlicht-Detektor 14 reflektiert. Das Transmissionslicht 15 gelangt zu einem in Geradeausrichtung angeordneten Transmissionslicht-Detektor 16.

Der Mikroskop-Aufbau weist demnach eine Lichtquelle 1 zur Beleuchtung eines zu untersuchenden Objekts 6 auf. Des weiteren weist der Mikroskop-Aufbau eine Licht­ aufspalteinrichtung mit zwei Farbstrahlteilern 9 und 12 zur Aufspaltung von durch das Objekt 6 tretendem Transmissionslicht 15 und von in dem Objekt erzeugtem Fluores­ zenzlicht 10 und 13 auf. Schließlich umfasst der Mikroskop-Aufbau eine auf das Transmissionslicht 15 wirkende Segmentiereinrichtung in Form einer Farbsegment­ blende 17. Die Segmentiereinrichtung ist im Hinblick auf einen möglichst kurzen Detektionslichtweg zwischen dem Objekt 6 bzw. dem Kondensor 7 und der Lichtauf­ spalteinrichtung angeordnet. Aufgrund der Segmentiereinrichtung ist der Mikroskop- Aufbau zur Durchlichtkontrastmikroskopie geeignet.

Der in Fig. 1 gezeigte Mikroskop-Aufbau weist darüber hinaus einen weiteren Detektor 18 auf, der objektivseitig angeordnet ist und bei der Durchlichtkontrastmikroskopie üblicherweise nicht verwendet wird.

Beide Fluoreszenzlicht-Detektoren 11 und 14 sind auf der der Lichtquelle 1 abge­ wandten Seite des Objekts 6 angeordnet. Des weiteren ist der Transmissionslicht- Detektor 16 auf der der Lichtquelle 1 abgewandten Seite des Objekts 6 angeordnet.

Die Segmentiereinrichtung in Form der Farbsegmentblende 17 ist in einer Fourier- Ebene zwischen dem Kondensor 7 und der Lichtaufspalteinrichtung, genauer dem Umlenkspiegel 8, angeordnet. Zum Einbringen der Farbsegmentblende 17 kann ein Revolvermechanismus oder ein Schiebemagazin verwendet werden.

Fig. 2 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfin­ dungsgemäßen Segmentiereinrichtung. Die Segmentiereinrichtung weist ein flächi­ ges Substrat 19 mit einer Beschichtung 20 auf. Die Beschichtung 20 ist vorzugs­ weise dielektrisch und auf das Substrat 19 aufgedampft. Die auf dem lichtdurchlässi­ gen Substrat aufgedampfte Beschichtung 20 ist für das Transmissionslicht 15 undurchlässig und für das Fluoreszenzlicht 10, 13 durchlässig. Insbesondere ist die dielektrische Beschichtung 20 für Licht mit Wellenlängen durchlässig, die weniger als 790 nm betragen. Licht mit höheren Wellenlängen wird reflektiert. Die Wellenlängengrenze hinsichtlich der Transmission und Reflexion von Licht kann jedoch auch bei einer anderen geeigneten Wellenlänge liegen.

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

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

Claims (35)

1. Mikroskop-Aufbau, insbesondere für die konfokale Scan-Mikroskopie, mit ei­ ner Lichtquelle (1) zur Beleuchtung eines zu untersuchenden Objekts (6), mit einer Lichtaufspalteinrichtung (9, 12) zur Aufspaltung von durch das Objekt (6) tretendem Transmissionslicht (15) und von in dem Objekt (6) erzeugtem Fluoreszenzlicht (10, 13) und mit einer auf das Transmissionslicht (15) wirkenden Segmentiereinrichtung (17), dadurch gekennzeichnet, dass die Segmentiereinrichtung (17) zwischen dem Objekt (6) und der Lichtaufspalteinrichtung (9, 12) angeordnet ist.

2. Mikroskop-Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Lichtquelle (1) abgewandten Seite des Objekts (6) ein Kondensor (7) für das Transmissionslicht (15) und das Fluoreszenzlicht (10, 13) angeordnet ist.

3. Mikroskop-Aufbau nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Seg­ mentiereinrichtung (17) zwischen dem Kondensor (7) und der Lichtaufspalteinrich­ tung (9, 12) angeordnet ist.

4. Mikroskop-Aufbau nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmentiereinrichtung (17) in einer Fourier-Ebene zwischen dem Kondensor (7) und der Lichtaufspalteinrichtung (9, 12) angeordnet ist.

5. Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, dass die Segmentiereinrichtung (17) nur auf das Transmissionslicht (15) wirkt.

6. Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, dass die Segmentiereinrichtung (17) einer Einrichtung zum Einbringen optischer Bauteile in einen Strahlengang zugeordnet ist.

7. Mikroskop-Aufbau nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ein­ richtung einen Revolvermechanismus aufweist.

8. Mikroskop-Aufbau nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ein­ richtung ein Schiebemagazin aufweist.

9. Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeich­ net, dass in der Einrichtung unterschiedliche Segmentiereinrichtungen (17) angeord­ net sind.

10. Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 11 bis 9, dadurch gekennzeich­ net, dass die Segmentiereinrichtung (17) eine Segmentblende, eine Segmentphasenblende oder einen Segmentphasenfilter aufweist.

11. Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeich­ net, dass die Segmentiereinrichtung (17) ein lichtdurchlässiges Substrat (19) mit einer farbselektiven Beschichtung (20) aufweist.

12. Mikroskop-Aufbau nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Be­ schichtung (20) für das Transmissionslicht (15) undurchlässig und für das Fluores­ zenzlicht (10, 13) durchlässig ist.

13. Mikroskop-Aufbau nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (20) dielektrisch ist.

14. Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Beschichtung (20) auf das Substrat (19) aufgedampft ist.

15. Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeich­ net, dass die Segmentiereinrichtung einen in geeigneter Weise ausgestalteten, vor­ zugsweise zugeschnittenen, Farbfilter aufweist.

16. Mikroskop-Aufbau nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbfilter aus Kunststoff hergestellt ist.

17. Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeich­ net, dass die Segmentiereinrichtung eine Farb-LCD-Matrix aufweist.

18. Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeich­ net, dass der optisch wirksame Teil der Segmentiereinrichtung (17) senkrecht zu einer optischen Achse des Mikroskop-Aufbaus angeordnet ist.

19. Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeich­ net, dass der optisch wirksame Teil der Segmentiereinrichtung von der Senkrechten auf eine optische Achse des Mikroskop-Aufbaus abweichend angeordnet ist.

20. Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeich­ net, dass die Lichtaufspalteinrichtung (9, 12) mindestens einen Farbstrahlteiler (9, 12) aufweist.

21. Mikroskop-Aufbau nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Farbstrahlteiler (9, 12) hintereinander angeordnet sind.

22. Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeich­ net, dass die Lichtaufspalteinrichtung mindestens einen teildurchlässigen Spiegel aufweist.

23. Mikroskop-Aufbau nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass dem Spiegel oder den Spiegeln ein Band- oder Blockfilter nachgeordnet ist.

24. Mikroskop-Aufbau nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Spiegel hintereinander angeordnet sind.

25. Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeich­ net, dass die Lichtaufspalteinrichtung einen Multibanddetektor aufweist.

26. Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeich­ net, dass mindestens ein Fluoreszenzlicht-Detektor (11, 14) zur Detektion des Fluo­ reszenzlichts (10, 13) und mindestens ein Transmissionslicht-Detektor (16) zur De­ tektion des Transmissionslichts (15) zur simultanen Detektion von Fluoreszenz- und Transmissionslicht (10, 13; 15) auf der der Lichtquelle (1) abgewandten Seite des Objekts (6) angeordnet sind.

27. Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeich­ net, dass das Fluoreszenzlicht (10, 13) und das Transmissionslicht (15) im selben Detektor oder in verschiedenen Detektoren (11, 14; 16) detektierbar sind.

28. Mikroskop-Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeich­ net, dass die Lichtquelle (1) ein Laser ist.

29. Segmentiereinrichtung (17), insbesondere zur Verwendung in einem Mikros­ kop-Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein lichtdurchlässiges Substrat (19) mit einer farbselektiven Beschichtung (20) aufweist.

30. Segmentiereinrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (20) für das Transmissionslicht (15) undurchlässig und für das Fluo­ reszenzlicht (10, 13) durchlässig ist.

31. Segmentiereinrichtung nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (20) dielektrisch ist.

32. Segmentiereinrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Beschichtung (20) auf das Substrat (19) aufgedampft ist.

33. Segmentiereinrichtung, insbesondere zur Verwendung in einem Mikroskop- Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen in geeigneter Weise ausgestalteten, vorzugsweise zugeschnittenen, Farbfilter aufweist.

34. Segmentiereinrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbfilter aus Kunststoff hergestellt ist.

35. Segmentiereinrichtung, insbesondere zur Verwendung in einem Mikroskop- Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Farb-LCD-Matrix aufweist.