DE102004044629A1 - Vorrichtung und Verfahren zum simultanen Nachweis mehrerer Spektralbereiche eines Lichtstrahls - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum simultanen Nachweis mehrerer Spektralbereiche eines Lichtstrahls Download PDF

Info

Publication number
DE102004044629A1
DE102004044629A1 DE102004044629A DE102004044629A DE102004044629A1 DE 102004044629 A1 DE102004044629 A1 DE 102004044629A1 DE 102004044629 A DE102004044629 A DE 102004044629A DE 102004044629 A DE102004044629 A DE 102004044629A DE 102004044629 A1 DE102004044629 A1 DE 102004044629A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light beam
detection means
partial light
filter
beams
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.)
Granted
Application number
DE102004044629A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102004044629B4 (de
Inventor
Frank Sieckmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leica Microsystems CMS GmbH
Original Assignee
Leica Microsystems CMS GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leica Microsystems CMS GmbH filed Critical Leica Microsystems CMS GmbH
Priority to DE102004044629.6A priority Critical patent/DE102004044629B4/de
Publication of DE102004044629A1 publication Critical patent/DE102004044629A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102004044629B4 publication Critical patent/DE102004044629B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10Beam splitting or combining systems
    • G02B27/1006Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths
    • G02B27/1013Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths for colour or multispectral image sensors, e.g. splitting an image into monochromatic image components on respective sensors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/0004Microscopes specially adapted for specific applications
    • G02B21/002Scanning microscopes
    • G02B21/0024Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
    • G02B21/0052Optical details of the image generation
    • G02B21/0064Optical details of the image generation multi-spectral or wavelength-selective arrangements, e.g. wavelength fan-out, chromatic profiling
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10Beam splitting or combining systems
    • G02B27/14Beam splitting or combining systems operating by reflection only
    • G02B27/144Beam splitting or combining systems operating by reflection only using partially transparent surfaces without spectral selectivity
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10Beam splitting or combining systems
    • G02B27/14Beam splitting or combining systems operating by reflection only
    • G02B27/145Beam splitting or combining systems operating by reflection only having sequential partially reflecting surfaces

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Abstract

Eine Vorrichtung und ein Verfahren zum simultanen Nachweis mehrerer Spektralbereiche eines Lichtstrahls, insbesondere zum simultanen Nachweis mehrerer Spektralbereiche eines Detektionslichtstahls in einem vorzugsweise konfokalen Scanmikroskop, mit einer Einrichtung (2) zur Manipulation des Lichtstrahls (1) sowie mit mehreren Detektionsmitteln (3), sind im Hinblick auf eine benutzerseitig leicht und flexibel durchführbare Adaption an unterschiedliche Spektralbereiche dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (2) zur Manipulation des Lichtstrahls (1) Mittel (5) zur räumlichen Abspaltung von Teillichtstrahlen (6) aus dem Gesamtspektrum des Lichtstrahls (1) sowie Mittel zur Selektion vorgebbarer Wellenlängen und/oder Wellenlängenbereiche aus dem Spektrum der Teillichtstrahlen (6) umfasst und dass nach der Selektion jeder der Teillichtstrahlen (6) jeweils einem der Detektionsmittel (3) zuführbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum simultanen Nachweis mehrerer Spektralbereiche eines Lichtstrahls, insbesondere zum simultanen Nachweis mehrerer Spektralbereiche eines Detektionslichtstrahls in einem vorzugsweise konfokalen Scanmikroskop, mit einer Einrichtung zur Manipulation des Lichtstrahls sowie mit mehreren Detektionsmitteln.
  • Bei verschiedenen optischen Untersuchungsverfahren, beispielsweise bei FRET-Experimenten (Fluoreszenz-Resonanz-Energietransfer) oder bei Multicolor-Fluoreszenzuntersuchungen, besteht oftmals die Notwendigkeit des simultanen Nachweises mehrerer Spektralbereiche eines Lichtstrahls. Das gleichzeitige Detektieren mehrer Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche bietet den Vorteil, dass beispielsweise unterschiedliche Arten von in einer zu untersuchenden Probe vorhandenen Fluorchrome gleichzeitig angeregt und mikroskopisch untersucht werden können. Durch diese Möglichkeiten wird der Zugang zu Prozessen erleichtert, die auf einer kurzen Zeitskala innerhalb der Probe ablaufen. Ohne die Möglichkeit einer gleichzeitigen Detektion mehrerer Spektralbereiche müsste zunächst die Emission eines Fluorchroms detektiert werden und im Anschluss daran – nach Umstellung des Mikroskops auf die Emissionswellenlänge eines anderen Fluorchroms – ein neues Bild der Probe aufgenommen werden.
  • Zum simultanen spektralselektiven Nachweis des von einer Probe ausgehenden Lichts sind bereits Vorrichtungen der eingangs genannten Art bekannt. In der DE 199 02 625 A1 ist beispielsweise eine optische Anordnung offenbart, bei der unterschiedliche Wellenlängenanteile gleichzeitig mittels eines sog. Multiband-Detektors nachgewiesen werden können. Bei einer derartigen Anordnung ist nachteilig, dass die eingesetzten Multiband-Detektoren sehr aufwendig und demzufolge sehr teuer sind. Aufgrund der aktiven Aufspaltung des Lichtstrahls mittels eines Prismas treten zudem Probleme in Zusammenhang mit optischen Dispersionseffekten auf.
  • Eine weitere Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der US 5,926,283 bekannt. Das dort gezeigte multispektrale Spektrometer umfasst ein pyramidenförmiges multidirektionales Reflexionselement, mit dem räumlich unterschiedliche Bereiche des zu detektierenden Lichtstrahls auf mehrere Reflexionsflächen geleitet werden. Von diesen Reflexionsflächen werden die erzeugten Teillichtstrahlen auf eine Filteranordnung reflektiert, und nach Passieren der Filteranordnung werden die Teil lichtstrahlen zur Detektion auf ein oder mehrere Detektor-Arrays geführt. An der bekannten optischen Anordnung ist nachteilig, dass sie zum einen relativ groß baut und zum anderen die Bildausrichtung äußerst aufwendig und schwer justierbar ist.
  • Der simultane Nachweis mehrerer Spektralbereiche ist auch mit Hilfe herkömmlicher Farbfernsehkameras möglich. Derartige Kameras umfassen im Allgemeinen ein Objektiv, das mit einem Lichtteilerprisma gekoppelt ist. Die Funktion des Prismas besteht darin, das Bild in einen Rotauszug, einen Grünauszug und einen Blauauszug (RGB) zu teilen. Die auf diese Weise erzeugten Farbanteile des Eingangslichts werden geeigneten Detektionsmitteln zugeführt, welche heutzutage im Allgemeinen als CCD-Chips ausgeführt sind. Bei dieser Art von 3-Chip-Kameras ist nachteilig, dass die spektralen Detektionsbereiche auf den RGB-Bereich beschränkt sind und eine individuelle Adaption an unterschiedliche Spektralbereiche nicht möglich ist.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum simultanen Nachweis mehrerer Spektralbereiche eines Lichtstrahls anzugeben, so dass mit einfachen und kostengünstig herzustellenden Mitteln eine benutzerseitig leicht und flexibel durchführbare Adaption an unterschiedliche Spektralbereiche ermöglicht ist.
  • Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe in vorrichtungsmäßiger Hinsicht durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach ist die in Rede stehende Vorrichtung derart ausgebildet, dass die Einrichtung zur Manipulation des Lichtstrahls Mittel zur räumlichen Abspaltung von Teillichtstrahlen aus dem Gesamtspektrum des Lichtstrahls sowie Mittel zur Selektion vorgebbarer Wellenlängen und/oder Wellenlängenbereiche aus dem Spektrum der Teillichtstrahlen umfasst und dass nach der Selektion jeder der Teillichtstrahlen jeweils einem der Detektionsmittel zuführbar ist.
  • In erfindungsgemäßer Weise ist zunächst erkannt worden, dass ein hohes Maß an Flexibilität hinsichtlich des Nachweises unterschiedlicher Spektralbereiche dadurch erreicht wird, dass zunächst aus dem Gesamtspektrum des Lichtstrahls Teillichtstrahlen räumlich abgespalten werden. Die Teillichtstrahlen tragen somit die gleiche Information wie der Lichtstrahl selbst und sind lediglich in ihrer Intensität gegenüber dem Lichtstrahl abgeschwächt. Die Teillichtstrahlen treffen erfindungsgemäß sodann auf Mittel zur Selektion vorgebbarer Wellenlängen und/oder Wellenlängenbereiche, mittels derer aus dem Spektrum der Teillichtstrahlen eine bestimmte Wellenlänge und/oder ein bestimmter Wellenlängenbereich herausfilterbar ist. Zum Nachweis der ausgewählten Wellenlängen und/oder Wellenlängenbereiche sind die Teillichtstrahlen erfindungsgemäß jeweils einem der Detektionsmittel zuführbar.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist mit einfachen Mitteln kostengünstig herstellbar und zeichnet sich darüber hinaus durch ihre vielseitige Verwendbarkeit aus, wobei als mögliche Einsatzgebiete lediglich beispielhaft die Bereiche der Biologie, der Genetik sowie der Materialforschung genannt seien. Von den konkreten Experimenten, für die eine simultane Detektion mehrerer Spektralbereiche nützlich ist und bei denen die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft eingesetzt werden kann, seien – ebenfalls lediglich beispielhaft – FRET-Experimente, FLIM-Experimente (fluoresence-life-time-imaging microscopy), die Multicolor-Fluoreszenz, Calcium-Imaging oder allgemeines Ration-Imaging genannt.
  • Im Rahmen einer konkreten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Mittel zur räumlichen Abspaltung von Teillichtstrahlen als teildurchlässige Spiegel oder als dichroitische Strahlteiler ausgeführt sind. Die Mittel zur Selektion vorgebbarer Wellenlängen und/oder Wellenlängenbereiche können als Spektralfilter ausgeführt sein. Diese sind kostengünstig herstellbar und über einen weiten Spektralbereich in unterschiedlichen Ausführungsformen verfügbar.
  • Im Hinblick auf eine hochpräzise Beaufschlagung der Detektionsmittel mit Lichtintensitäten ist es von Vorteil, die Mittel zur räumlichen Abspaltung von Teillichtstrahlen und/oder die Mittel zur Selektion vorgebbarer Wellenlängen und/oder Wellenlängenbereiche als aktive Elemente auszuführen, so dass die Intensitäten der Teillichtstrahlen, die auf die einzelnen Detektionseinrichtungen treffen, individuell steuerbar oder regelbar sind.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Mittel zur räumlichen Abspaltung von Teillichtstrahlen und die Mittel zur Selektion vorgebbarer Wellenlängen und/oder Wellenlängenbereiche in einen Filterwürfel integriert. Durch die Filterwürfel lässt sich zum eine kompakte und zugleich robuste Bauform realisieren und zum anderen sind die in den Filterwürfel integrierten Mittel effektiv gegen Staubeinwirkungen geschützt.
  • Zur Verteilung der Lichtintensität des Lichtstrahls auf mehrere Teillichtstrahlen können mehrere Filterwürfel kaskadenartig hintereinander angeordnet sein. Dabei ist die Kaskade in vorteilhafter Weise auf der optischen Achse des Lichtstrahls angeordnet, so dass auf zusätzlich optische Bauteile wie Umlenkspiegel oder ähnliches, verzichtet werden kann. Die optische Strahlenführung wird dabei ebenfalls in vorteilhafter Weise an die kaskadenförmige Anordnung angepasst. Insbesondere können auch die Detektionsmittel derart kaskadenförmig angeordnet sein, dass jedes Detektionsmittel mit einem Filterwürfel korrespondiert.
  • Im Hinblick auf eine hohe Variabilität kann eine Austauschbarkeit der Filterwürfel vorgesehen sein. Eine einfache Handhabung lässt sich dabei beispielsweise durch die Verwendung herkömmlicher Einlegeschienen für die Filterwürfel erreichen. Mittels dieser bekannten Einlegesysteme können die Filterwürfel benutzerseitig in dafür vorgesehene Aufnahmen an definierten Einrastpositionen ohne die Notwendigkeit weiterer Justierung in den Strahlengang eingebracht werden. Das Einbringen der Filterwürfel in den Strahlengang kann dabei entweder manuell oder mittels einer motorischen Einrichtung erfolgen.
  • Bei den Detektionsmitteln kann es sich um Kameras oder um CCD-Chips handeln, wobei aufgrund der erfindungsgemäßen optischen Adaption die volle Auflösung der CCD-Chips ausgenutzt werden kann. Beim Einsatz von Kameras ist die Verwendung beliebiger Kamerasysteme (d.h. digital, analog, hochauflösend, etc.) denkbar, so dass insbesondere auch an bestehenden Mikroskop-Ports, z.B. an C-Mounts, bereits vorhandene Kameras eingesetzt werden können. Durch die einfache optische Adaption ist ein optimales Bild-Alignment erreicht, da keine Verdrehungen der Bilder oder Offsets auftreten.
  • In verfahrensmäßiger Hinsicht ist die eingangs genannte Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 13 gelöst. Hiernach ist ein Verfahren zum simultanen Nachweis mehrerer Spektralbereiche eines Lichtstrahls dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Gesamtspektrum des Lichtstrahls Teillichtstrahlen räumlich abgespalten werden, dass aus dem Spektrum der Teillichtstrahlen vorgebbare Wellen längen und/oder Wellenlängenbereiche selektiert werden und dass nach der Selektion jeder der Teillichtstrahlen jeweils einem der Detektionsmittel zugeführt wird. Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren unter Einsatz einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 durchgeführt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf den vorigen Teil der Beschreibung verwiesen wird.
  • Im Hinblick auf die Intensitätsverteilung ist es für bestimmte Untersuchungsverfahren vorteilhaft, die Teillichtstrahlen derart abzuspalten, dass sich eine gleichmäßige Verteilung der Intensität des Lichtstrahls auf alle Detektionsmittel ergibt. Zur Anpassung an konkrete Versuchsparameter kann vorgesehen sein, dass die Intensitätsaufteilung auf die einzelnen Detektionsmittel mittels einer Software angepasst wird. In einer bevorzugten Ausführungsform kann zudem eine getrennte Verstärkungsregelung der einzelnen Detektionsmittel vorgesehen sein.
  • Bezüglich des Bildversatzes, der beim Durchgang des Lichtstrahls durch einen Filterwürfel entsteht, kann ein Ausgleich durch Verdrehung des Filterwürfels um einen geeigneten Winkel vorgesehen werden. Alternativ ist es möglich, den Bildversatz beim Durchgang des Lichtstrahls durch einen Filterwürfel durch Drehung des Filterwürfels um einen geeigneten Winkel gezielt herbeizuführen. Durch Überlagerung der Einzelbilder der einzelnen Detektionsmittel lässt sich auf diese Weise eine Subpixel-Auflösung erzielen, was zu einer Erhöhung der lateralen Auflösung des Gesamtbildes beiträgt.
  • Besondere Vorteile ergeben sich bei einer Aufspaltung des Lichtstrahls in drei Teillichtstrahlen, welche drei Detektionsmitteln zugeführt werden, da sich die Daten der Detektionsmittel in diesem Fall mittels einer Software zur Verarbeitung von RGB-Bildern auswerten lassen. Bei der Bildauswertung muss benutzerseitig lediglich berücksichtigt werden, dass es sich nicht um ein tatsächliches RGB-Bild, sondern um ein Bild handelt, dass sich aus den drei vom Benutzer ausgewählten Wellenlängen bzw. Wellenlängenbereichen zusammensetzt.
  • Neben herkömmlichen Kameras können als Detektionsmittel auch Videokameras eingesetzt werden, mit denen multispektrale Filme oder Filmsequenzen aufgezeichnet werden können. Mittels einer geeigneten Software können die zu den ein zelnen ausgewählten Wellenlängen und/oder Wellenlängenbereichen aufgenommene Filme oder Filmsequenzen zu einem Gesamtfilm verrechnet werden.
  • Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die den Patentansprüchen 1 und 13 nachgeordneten Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt
    die einzige Figur eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum simultanen Nachweis mehrerer Spektralbereiche eines Lichtstrahls.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum simultanen Nachweis mehrerer Spektralbereiche eines Lichtstrahls 1 umfasst eine Einrichtung 2 zur Manipulation des Lichtstrahls 1 sowie mehrere Detektionsmittel 3.
  • Die Einrichtung 2 zur Manipulation des Lichtstrahls 1 umfasst eine Kaskade aus Filterwürfeln 4, die auf der Strahlachse des Lichtstrahls 1 hintereinander angeordnet sind. Im Inneren jedes Filterwürfels 4 sind Mittel 5 zur räumlichen Abspaltung von Teillichtstrahlen 6 aus dem Gesamtspektrum des Lichtstrahls 1 integriert. Bei den Mitteln 5 zur räumlichen Abspaltung der Teillichtstrahlen 6 handelt es sich um teildurchlässige Spiegel 7, die in einem Winkel von 45° zur Achse des Lichtstrahls 1 angeordnet sind. Mit jedem Filterwürfel 4 wird somit eine Teilintensität des Lichtstrahls 1 in einen orthogonal zum Lichtstrahl 1 verlaufenden Teillichtstrahl 6 ausgeblendet.
  • Die Lichtaustrittsflächen, durch die die Teillichtstrahlen 6 aus den Filterwürfeln 4 austreten, sind als Spektralfilter 8 ausgeführt, mit denen die Selektion einer vorgegebenen Wellenlänge oder eines vorgegebenen Wellenlängenbereichs aus dem Spektrum der Teillichtstrahlen 6 durchgeführt wird. Die aus den Teillichtstrahlen 6 herausgefilterten Wellenlängen und/oder Wellenlängenbereiche werden den Detektionsmitteln 3 zugeführt, welche beispielsweise als CCD-Chips ausgeführt sind. Die Detektionsmittel sind ebenfalls kaskadenförmig angeordnet, wobei jeder Filterwürfel 4 mit einem Detektionsmittel 3 korrespondiert.
  • In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der aus dem letzten Filterwürfel 4 austretende Lichtstrahl 1 ebenfalls einem Detektionsmittel 9 zugeführt. Mit dem Detektionsmittel 9 kann beispielsweise eine Aufnahme erstellt werden, in der alle im Lichtstrahl 1 vorhandenen Wellenlängen vertreten sind. Alternativ kann auch an der Lichtaustrittfläche, durch die der Lichtstrahl 1 aus dem letzten Filterwürfel 4 austritt, ein Spektralfilter vorgesehen sein, so dass auch mit dem Detektionsmittel 9 eine wellenlängenspezifische Aufnahme erstellt werden kann.
  • In dem illustrierten Ausführungsbeispiel wird die gesamte Lichtintensität des Lichtstrahls 1 gleichmäßig auf die vier Detektionsmittel 3, 9 verteilt, so dass jedem CCD-Chip ein Viertel der Intensität des Lichtstrahls 1 zugeführt wird. Die Punkte deuten an, dass die Kaskade durch zusätzliche Filterwürfel und Detektionsmittel beliebig erweiterbar ist. Die Würfel 4 können dabei benutzerseitig entsprechend spezieller Anforderungen ausgewählt und mit Hilfe der bekannten Einschiebetechnik in den Strahlengang eingebracht werden. Durch die Austauschbarkeit der Würfel 4 ist eine nahezu beliebige spektrale Lichtaufspaltung und eine nachfolgende simultane Detektion dieser Bereiche durch die Detektionsmittel 3, 9 möglich.
  • Abschließend sei ganz besonders darauf hingewiesen, dass das zuvor rein willkürlich gewählte Ausführungsbeispiel lediglich zur Erörterung der erfindungsgemäßen Lehre dient, diese jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt.

Claims (22)

  1. Vorrichtung zum simultanen Nachweis mehrerer Spektralbereiche eines Lichtstrahls, insbesondere zum simultanen Nachweis mehrerer Spektralbereiche eines Detektionslichtstrahls in einem vorzugsweise konfokalen Scanmikroskop, mit einer Einrichtung (2) zur Manipulation des Lichtstrahls (1) sowie mit mehreren Detektionsmitteln (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (2) zur Manipulation des Lichtstrahls (1) Mittel (5) zur räumlichen Abspaltung von Teillichtstrahlen (6) aus dem Gesamtspektrum des Lichtstrahls (1) sowie Mittel zur Selektion vorgebbarer Wellenlängen und/oder Wellenlängenbereiche aus dem Spektrum der Teillichtstrahlen (6) umfasst und dass nach der Selektion jeder der Teillichtstrahlen (6) jeweils einem der Detektionsmittel (3) zuführbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (5) zur räumlichen Abspaltung von Teillichtstrahlen (6) als teildurchlässige Spiegel (7), als dichroitische Strahlteiler oder dergleichen ausgeführt sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Selektion vorgebbarer Wellenlängen und/oder Wellenlängenbereiche als Spektralfilter (8) ausgeführt sind.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (5) zur räumlichen Abspaltung von Teillichtstrahlen (6) und/oder die Mittel zur Selektion vorgebbarer Wellenlängen und/oder Wellenlängenbereiche als aktive Elemente derart ausgeführt sind, dass die auf die Detektionsmittel (3) treffenden Intensitäten der Teillichtstrahlen (6) steuerbar oder regelbar sind.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (5) zur räumlichen Abspaltung von Teillichtstrahlen (6) und die Mittel zur Selektion vorgebbarer Wellenlängen und/oder Wellenlängenbereiche in einen Filterwürfel (4) integriert sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Filterwürfel (4) kaskadenartig hintereinander angeordnet sind.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kaskade auf der optischen Achse des Lichtstrahls (1) angelegt ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch eine an die kaskadenförmige Anordnung angepasste optische Strahlenführung.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsmittel (3) kaskadenförmig derart angeordnet sind, dass jedes Detektionsmittel (3) mit einem Filterwürfel (4) korrespondiert.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterwürfel (4) austauschbar sind.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine motorische Einrichtung zum Austauschen Filterwürfel (4).
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsmittel (3) als Kameras oder als CCD-Chips ausgeführt sind.
  13. Verfahren zum simultanen Nachweis mehrerer Spektralbereiche eines Lichtstrahls, insbesondere zum simultanen Nachweis mehrerer Spektralbereiche eines Detektionslichtstrahls in einem vorzugsweise konfokalen Scanmikroskop, unter Verwendung einer Einrichtung (2) zur Manipulation des Lichtstrahls (1) sowie mehrerer Detektionsmittel (3), dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Gesamtspektrum des Lichtstrahls (1) Teillichtstrahlen (6) räumlich abgespalten werden, dass aus dem Spektrum der Teillichtstrahlen (6) vorgebbare Wellenlängen und/oder Wellenlängenbereiche selektiert werden und dass nach der Selektion jeder der Teillichtstrahlen (6) jeweils einem der Detektionsmittel (3) zugeführt wird.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (5) zur räumlichen Abspaltung von Teillichtstrahlen (6) und die Mittel zur Selektion vor gebbarer Wellenlängen und/oder Wellenlängenbereiche in einen Filterwürfel (4) integriert werden.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Teillichtstrahlen (6) derart abgespalten werden, dass die Intensität des Lichtstrahls (1) gleichmäßig auf die Detektionsmittel (3) aufgeteilt wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensitätsaufteilung auf die einzelnen Detektionsmittel (3) mittels einer Software angepasst wird.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, gekennzeichnet durch eine getrennte Verstärkungsregelung der einzelnen Detektionsmittel (3).
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildversatz beim Durchgang des Lichtstrahls (1) durch einen Filterwürfel (4) durch Verdrehung des Filterwürfels (4) um einen geeigneten Winkel ausgeglichen wird.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildversatz beim Durchgang des Lichtstrahls (1) durch einen Filterwürfel (4) durch Verdrehung des Filterwürfels (4) um einen geeigneten Winkel gezielt herbeigeführt wird.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtstrahl (1) in insgesamt drei Teillichtstrahlen (6) für drei Detektionsmittel (3) aufgespalten wird und die Daten der Detektionsmittel (3) mittels einer Software zur Verarbeitung von RGB-Bildern ausgewertet werden.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass als Detektionsmittel (3) Videokameras zur Aufzeichnung eines multispektralen Films verwendet werden.
  22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die zu den einzelnen Wellenlängen und/oder Wellenlängenbereichen aufgenommenen Filme durch eine geeignete Software zu einem Gesamtfilm verrechnet werden.
DE102004044629.6A 2004-09-13 2004-09-13 Verfahren zum simultanen Nachweis mehrerer Spektralbereiche eines Lichtstrahls Expired - Fee Related DE102004044629B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004044629.6A DE102004044629B4 (de) 2004-09-13 2004-09-13 Verfahren zum simultanen Nachweis mehrerer Spektralbereiche eines Lichtstrahls

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004044629.6A DE102004044629B4 (de) 2004-09-13 2004-09-13 Verfahren zum simultanen Nachweis mehrerer Spektralbereiche eines Lichtstrahls

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102004044629A1 true DE102004044629A1 (de) 2006-03-16
DE102004044629B4 DE102004044629B4 (de) 2023-01-12

Family

ID=35853613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102004044629.6A Expired - Fee Related DE102004044629B4 (de) 2004-09-13 2004-09-13 Verfahren zum simultanen Nachweis mehrerer Spektralbereiche eines Lichtstrahls

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102004044629B4 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006044214A1 (de) * 2006-09-15 2008-03-27 Leica Microsystems Cms Gmbh Mikroskop, insbesondere ein Polarisations- und/oder ein Fluoreszenzmikroskop
DE102017111023A1 (de) * 2017-05-19 2018-11-22 Deutsche Telekom Ag Digitales Kamerasystem, Linse und Verfahren zum Bestimmen der Position und/oder Orientierung

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4330347C2 (de) 1993-09-08 1998-04-09 Leica Lasertechnik Verwendung einer Vorrichtung zur Selektion und Detektion mindestens zweier Spektralbereiche eines Lichtstrahls
US6456734B1 (en) 1997-06-05 2002-09-24 Kairos Scientific, Inc. Calibration of fluorescence resonance energy transfer in microscopy
DE69841107D1 (de) 1997-07-12 2009-10-08 Roper Ind Inc Multispektraler zweidimensionaler bildgebeuder spekteometer
DE19902625A1 (de) 1998-01-28 1999-09-30 Leica Microsystems Vorrichtung zur gleichzeitigen Detektion mehrerer Spektralbereiche eines Lichtstrahls
DE10024135B4 (de) 2000-01-28 2004-07-08 Leica Microsystems Heidelberg Gmbh Mikroskop
DE10132638A1 (de) 2001-07-05 2003-01-16 Leica Microsystems Scanmikroskop und Verfahren zur wellenlängenabhängigen Detektion

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006044214A1 (de) * 2006-09-15 2008-03-27 Leica Microsystems Cms Gmbh Mikroskop, insbesondere ein Polarisations- und/oder ein Fluoreszenzmikroskop
WO2008049697A1 (de) * 2006-09-15 2008-05-02 Leica Microsystems Cms Gmbh Mikroskop, insbesondere ein polarisations- und/oder ein fluoreszenzmikroskop
DE102006044214B4 (de) * 2006-09-15 2016-11-17 Leica Microsystems Cms Gmbh Mikroskop, insbesondere ein Polarisations- und/oder ein Fluoreszenzmikroskop
DE102017111023A1 (de) * 2017-05-19 2018-11-22 Deutsche Telekom Ag Digitales Kamerasystem, Linse und Verfahren zum Bestimmen der Position und/oder Orientierung
DE102017111023B4 (de) 2017-05-19 2020-06-18 Deutsche Telekom Ag Digitales Kamerasystem, Verfahren zum Bestimmen der Position und/oder Orientierung und mobile elektronische Einrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
DE102004044629B4 (de) 2023-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3177957B1 (de) Hochauflösende scanning-mikroskopie mit der unterscheidung mindestens zweier wellenlängenbereiche
DE19510102C1 (de) Konfokales Fluoreszenzmikroskop
DE102012204128B4 (de) Hochauflösende Scanning-Mikroskopie
DE19835072A1 (de) Anordnung zur Beleuchtung und/oder Detektion in einem Mikroskop
DE102009043745A1 (de) Spektraldetektor mit variabler Filterung durch räumliche Farbtrennung und Laser-Scanning- Mikroskop
DE102018124129A1 (de) Mikroskopsystem und Verfahren zur mikroskopischen Abbildung mit einem solchen Mikroskopsystem
EP3033646A1 (de) Hochauflösende scanning-mikroskopie
WO2012034852A1 (de) Optisches abbildungssystem zur multispektralen bildgebung
DE10257120A1 (de) Rastermikroskop zum Abbilden eines Objekts
WO2008052821A1 (de) Optische anordnung und verfahren zum steuern und beeinflussen eines lichtstrahls
WO2014147261A1 (de) Spim-anordnung
DE102005008925A1 (de) Laser-Mikrodissektionsgerät
WO2013045226A1 (de) Mikroskop für die weitfeldmikroskopie
EP1341023A2 (de) Verfahren zum Benutzertraining für ein Scanmikroskop, Scanmikroskop und Software zum Benutzertraining für ein Scanmikroskop
DE102015001032A1 (de) Raman-Spektroskopie-Beleuchtungs- und Auslesesystem
WO2017013033A1 (de) Hochauflösende, spektral selektive scanning-mikroskopie einer probe
DE19710143A1 (de) Hadamard-Spektrometer
WO2016173662A1 (de) Lichtemissionsmessgerät und verfahren zur messung von lichtemission
DE102018129833B4 (de) Mikroskopsystem, Detektionseinheit für Mikroskopsystem und Verfahren zur mikroskopischen Abbildung einer Probe
EP1505424A1 (de) Rastermikroskop mit optischer Einkoppelvorrichtung für externes Licht
DE19936999C2 (de) Anordnung zum Erfassen der Fluoreszenzstrahlung von matrixförmigen Probenträgern
DE102004044629B4 (de) Verfahren zum simultanen Nachweis mehrerer Spektralbereiche eines Lichtstrahls
DE102010060747B4 (de) Konfokales Laser-Scanmikroskop zum Untersuchen einer Probe
DE10303404A1 (de) Verfahren zur Detektion von Fluoreszenzlicht
DE10017825C2 (de) Polychromatische Fluoreszenz-Meßvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20110720

R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R125 Request for further processing filed
R126 Request for further processing allowed
R125 Request for further processing filed
R082 Change of representative
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee