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Die
Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für fluoreszenzmikroskopische
Untersuchungen von Objekten mit mehreren Leuchtdioden zur Erzeugung
eines Beleuchtungsstrahlengangs zur Objektbeleuchtung, wobei die
Hauptabstrahlrichtung einer Leuchtdiode eine Beleuchtungsachse definiert, und
mit einem Strahlenteiler, der in einem vorgegebenen Winkel zu dieser
Beleuchtungsachse orientiert bzw. orientierbar ist, um den Beleuchtungsstrahlengang
auf das Objekt hin umzulenken. Weiterhin betrifft die Erfindung
ein Fluoreszenzmikroskop mit einer solchen Beleuchtungseinrichtung.
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Die
Fluoreszenzmikroskopie spielt in vielen naturwissenschaftlichen
Disziplinen als diagnostisches Werkzeug eine große Rolle.
Grundprinzip der Fluoreszenzmikroskopie ist die Bestrahlung einer Probe
mit kurzwelliger Erregerstrahlung, wobei die Probe selbst oder ein
fluoreszierender Farbstoff, mit dem die Probe angefärbt
ist, bei Anregung mit der kurzwelligen Erregerstrahlung längerwelliges
Fluoreszenzlicht emittiert (Primär- bzw. Sekundär-Fluoreszenz).
Für die Fluoreszenzmikroskopie wird in der Regel die Sekundär-Fluoreszenz
ausgenutzt, um bestimmte Objektstrukturen von angefärbten
Präparaten sichtbar zu machen. Mittels der Fluoreszenzmikroskopie
lassen sich beispielsweise Krankheitserreger bestimmen, Gene lokalisieren
oder genetische Veränderungen einer zu untersuchenden DNA
bestimmen oder auch Proteinbildungen in Zellen visualisieren.
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Je
nach Anwendung steht eine bestimmte Untersuchungsmethode mit spezifischen
fluoreszierenden Farbstoffen, den sogenannten Fluorochromen zur
Verfügung. Typisch sind beispielsweise Anregungen mit UV-Licht
für den Farbstoff "DAPI", mit blauem Licht für
den Farbstoff "FITC" oder mit grünem Licht für
die Farbstoffe "Texas Red" oder "Rhodamin". Typische Anregungsfrequenzen
liegen im ultravioletten und sichtbaren Spektralbereich.
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Als
Lichtquellen der Beleuchtungssysteme für Fluoreszenzmikroskope
werden üblicherweise Kurzbogenlampen mit Hg- oder Xe-Füllung
oder Halogenlampen eingesetzt. Die Lichtquellen befinden sich meist
in einem separaten Lampenhaus, das an das Mikroskop adaptiert wird.
Die erwähnten Lichtquellen besitzen ein im wesentlichen
kontinuierliches Spektrum (UV bis IR), das von charakteristischen
Linien hoher Intensität durchsetzt ist. Mittels verschiedener
(wechselbarer) dielektrischer Filter, den sogenannten Anregungsfiltern,
kann aus dem Spektralbereich der Lichtquelle der für die
Anregung eines Fluorochroms passende Spektralbereich ausgewählt werden.
Die Bandbreite der Anregungsfilter beträgt typischerweise
etwa 10 bis 30 nm.
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Typischerweise
wird mit verschiedenen Fluoreszenzfilter-Systemen, sogenannten Filterblocks oder
-würfel, gearbeitet, um verschiedene Einfärbungen
eines Präparates sichtbar machen zu können. Diese
Fluoreszenzfilter-Systeme bestehen aus einer aufeinander abgestimmten
Kombination eines Anregungsfilters, eines dichromatischen Teilers
und eines Sperrfilters. Der dichromatische Teiler reflektiert die Anregungsstrahlung
zum Präparat hin, ist jedoch transparent für das
vom Präparat emittierte Fluoreszenzlicht. Das Sperrfilter
hält vom Präparat gestreutes und in das Objektiv
eingetretenes Anregungslicht zurück. Für die spezifische
Fluoreszenzstrahlung besitzt es jedoch höchste Durchlässigkeit.
Die verschiedenen Fluoreszenzfilter-Systeme befinden sich üblicherweise
auf einer Wechseleinrichtung, die z. B. als Schieber oder Karussell
ausgeführt ist. Die Bedienung erfolgt hierbei manuell und/oder
motorisch.
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Nachteilig
bei den genannten Lampen bisher üblicher Fluoreszenzbeleuchtungssysteme
sind der geringe Wirkungsgrad, da von den etwa 100 W elektrischer
Leistung nur wenige Milliwatt die Probe im ausgewählten
Spektralbereich erreichen, und die hieraus resultierende störende
Wärmeentwicklung. Schließlich ist die Lebensdauer
der Lampen auf wenige hundert Stunden begrenzt.
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In
jüngster Zeit werden Leuchtdioden oder LEDs ("Light Emitting
Diode") als Lichtquellen für Fluoreszenzmikroskope vorgeschlagen
und auf dem Markt angeboten.
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Aus
der
DE 20 2004
010 121 U1 ist beispielsweise eine Lichtquelle für
ein Auflichtfluoreszenzmikroskop bekannt, die eine Hochleistungs-LED
aufweist, die blaues Licht (460 bis 480 nm) aussendet. Eine Anordnung
mit einer einzigen LED wird jedoch den üblichen Anforderungen
eines Routine- oder Forschungslabors nicht gerecht.
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Eine
Anordnung zur Fluoreszenzbeleuchtung ist aus der japanischen Anmeldung
mit der Veröffentlichungsnummer
JP 2005-321453 bekannt, wobei
hier das Licht einer Leuchtdiode über eine Kollektorlinse
in ein Fluoreszenzfilter-System und von dort auf ein Objekt geleitet
wird. Das vom Objekt emittierte Fluoreszenzlicht wird über
ei nen Sperrfilter auf einen CCD-Detektor und/oder ein Okular gelenkt.
Auch diese Anordnung mit einer einzigen LED wird den hier gestellten
Anforderungen nicht gerecht. In der korrespondierenden
EP 1 593 996 A2 ist eine
Erweiterung dieses Systems auf zwei Leuchtdioden offenbart, deren
Lichtflüsse über einen dichromatischen Teiler
zusammengeführt und auf ein Fluoreszenzfilter-System geleitet
werden.
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Ein
Fluoreszenzmikroskop, bei dem Laser als Lichtquellen eingesetzt
werden, ist aus der japanischen Anmeldung mit der Veröffentlichungsnummer
JP 07-333516 bekannt.
Hier wird das Licht zweier Laser über dichromatische Teiler
auf einen gemeinsamen Beleuchtungsstrahlengang gelenkt. Das vom
Objekt emittierte Fluoreszenzlicht wird ebenfalls über
dieselben dichromatischen Teiler zu entsprechenden Fotodetektoren
geleitet. Mit dieser Einrichtung kann das Objekt gleichzeitig mit
zwei Anregungswellenlängen beleuchtet und die resultierenden
beiden Fluoreszenzwellenlängen können getrennt
detektiert werden. Eine sequentielle Anregung mit verschiedenen
Wellenlängen ist bei Dauerbetrieb der Laser nicht möglich.
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Aus
der
DE 103 14 125
B4 ist eine LED-Lichtquellenanordnung zur Objektbeleuchtung für
fluoreszenzmikroskopische Anwendungen bekannt, bei der mehrere Dioden
auf einem Drehteller angeordnet sind, wobei durch Drehung des Drehtellers
um eine Achse im Zentrum des Drehtellers eine bestimmte Diode ausgewählt
und vor einer Lichtaustrittsöffnung positioniert werden
kann. An der Lichtaustrittsöffnung befindet sich eine Kollimatoroptik,
die das emittierte Licht der Diode in den Beleuchtungsstrahlengang
des Fluoreszenzmikroskops einkoppelt. Jede Leuchtdiode ist über
ein Peltier-Element zur Ableitung der Wärme und eine Halterung mit
dem Drehteller verbunden.
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Nachteilig
an dieser bekannten LED-Lichtquellenanordnung ist, dass der Wechsel
zu einer anderen Wellenlänge mit einer mechanischen Bewegung
des die Dioden tragenden Drehtellers verbunden ist. Ein Wechsel
der Wellenlängen dauert daher verhältnismäßig
lange und ist mit Erschütterungen und Geräuschen
aufgrund der mechanischen Bewegung verbunden. Da die Dioden einer
guten Kühlung bedürfen, sind Peltier-Elemente
und/oder entsprechend große Massen der Aufnahmevorrichtung
nötig. Weiterhin sind elektrische Zuleitungen zu den LEDs
und den Peltier-Elementen auf dem Drehteller problematisch (Schleifkontakte
oder eingeschränkter Drehbereich).
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Schließlich
bietet die Firma COOLLED eine Lichtquelle an, bei der mehrere Dioden
parallel in einen Flüssigkeitslichtleiter gekoppelt werden.
Die drei Farben können unabhängig in ihrer Intensität
eingestellt werden. Nachteile dieses Beleuchtungssystems sind in
erster Linie dessen Größe und Gewicht. Der Flüssigkeitslichtleiter
erzeugt zudem Lichtverluste und Lichtschwankungen und erfordert
einen zusätzlichen Adapter, um eine Anschluss an übliche
Lampenschnittstellen der Mikroskope zu ermöglichen.
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Aus
der
DE 196 24 087
A1 ist ferner eine Beleuchtungsvorrichtung zur Erzeugung
von Licht mit hoher Strahlleistung und Bandbreite bekannt. Hierzu werden
mehrere punktförmige Lichtquellen, wie Leuchtdioden, die
jeweils Licht in einer bevorzugten Richtung abstrahlen, mittels
einer Halteeinrichtung derart zueinander räumlich angeordnet,
dass die punktförmigen Lichtquellen ihr Licht in mindestens zwei
unterschiedliche Richtungen abstrahlen, wobei eine optische Einrichtung
in Form eines Reflektors vorgesehen ist, welche die Charakteristik
des von den punktförmigen Lichtquellen abgestrahlten Lichts derart
verändert, dass sie das ausgestrahlte Licht in eine vorbestimmte
Richtung richtet. Bei unterschiedlichen Wellenlängen der
Lichtquellen kann durch entsprechende Ausgestaltung des Reflektors
als Diffusor zusätzlich eine homogene Farbmischung des Lichts
mit unterschiedlichen Wellenlängen erreicht werden. Die
Gestalt der dort vorgeschlagenen Beleuchtungsvorrichtung kann der
eines üblichen Halogenstrahlers ähneln. In einer
Ausführungsform fällt das von mehreren Leuchtdioden
emittierte Licht auf einen Reflektor, durch den es homogen auf die
Austrittsöffnung des Reflektors gerichtet und zusätzlich farblich
gemischt und gebündelt wird, so dass für den Betrachter
nicht mehr erkennbar ist, dass das Licht ursprünglich von
einzelnen Leuchtdioden herrührt. Auf die spezifischen Probleme
und Anforderungen einer Beleuchtungseinrichtung für fluoreszenzmikroskopische
Untersuchungen wird in dieser Schrift nicht eingegangen.
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Die
hohen Lebensdauern (von mehreren tausend Stunden) von LEDs, ihr
schneller Betriebseinsatz ohne Notwendigkeit einer Aufwärmzeit
und die stabile und für die Fluoreszenzanregung ausreichende
Abstrahlleistung in einem bestimmten Wellenlängenbereich
mit Halbwertsbreiten von etwa 20 bis 50 nm sind Vorteile, die LED-basierte
Beleuchtungssysteme für Fluoreszenzmikroskope herkömmlichen
Systemen überlegen machen.
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Die
vorliegende Erfindung ist anhand von Leuchtdioden (LEDs) als Lichtquellen
erläutert. Selbstverständlich lassen sich jedoch
auch andere funktionsgleiche im wesentlichen punktförmige
Lichtquellen für die erfindungsgemäße
Beleuchtungseinrichtung verwenden, insbesondere andere punktförmige
Halbleiterlichtquellen, wie z. B. Halbleiterlaser oder weitere Halbleiteranordnungen,
die Lumineszenzeffekte aufweisen, wie beispielsweise amorphes Silizium.
Der Begriff "Leuchtdiode" ist daher als Synonym für diese
Art von Lichtquellen zu betrachten.
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Aufgabe
vorliegender Erfindung ist es, unter Verwendung von Leuchtdioden
eine kompakt bauende und einfach sowie vielfältig handhabbare
Beleuchtungseinrichtung für Fluoreszenzmikroskope anzugeben,
die die Nachteile der bekannten Systeme soweit als möglich überwindet.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Beleuchtungseinrichtung
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und mit einer Beleuchtungseinrichtung
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 18 gemäß einem
ersten bzw. einem zweiten Aspekt der Erfindung gelöst.
Ein erfindungsgemäßes Fluoreszenzmikroskop ist
Gegenstand des Anspruchs 20. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben
sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden
Beschreibung.
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Die
erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung gemäß erstem
Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass jeder Leuchtdiode eine verschieden
orientierte Beleuchtungsachse zugeordnet ist, und dass jeder Leuchtdiode
ein Strahlteiler zugeordnet ist, der wiederum entsprechend der jeweiligen
Beleuchtungsachse ausgerichtet ist, wobei die Strahlteiler in einer
Wechselvorrichtung angeordnet sind, die derart betätigbar
ist, um einen Strahlteiler in den Beleuchtungsstrahlengang einzubringen
und (zumindest) eine die sem zugeordneten Leuchtdiode auszuwählen.
Für die nachfolgenden Betrachtungen soll davon ausgegangen
werden, dass die Leuchtdioden vorzugsweise fest positioniert sind.
Jeder Leuchtdiode ist erfindungsgemäß eine eigene
Beleuchtungsachse zugeordnet. Die Beleuchtungsachsen sind hierbei
in verschiedene Richtungen orientiert, mit anderen Worten sie sind
nicht parallel zueinander gerichtet. Dies läßt
sich entweder dadurch realisieren, dass die Leuchtdioden räumlich
derart zueinander angeordnet sind, dass ihre Hauptabstrahlachsen
verschieden orientiert sind, aber auch beispielsweise dadurch, dass die
Hauptabstrahlachsen der Leuchtdioden parallel zueinander angeordnet
sind, jedoch mittels Umlenkelemente in verschiedene Richtungen umgelenkt werden.
Wiederum soll für die nachfolgenden Betrachtungen ohne
Beschränkung der Allgemeinheit vom ersteren Fall ausgegangen
werden.
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Bei
der (Auflicht-)Fluoreszenzmikroskopie wird üblicherweise
mittels eines (dichromatischen) Strahlenteilers das entlang einer
Beleuchtungsachse kommende Anregungslicht auf das Objekt hin umgelenkt.
Der Strahlteiler nimmt daher üblicherweise einen Winkel
von 45 Grad zur Beleuchtungsachse ein, um eine Strahlumlenkung von
90 Grad zu bewirken. Bei Beleuchtungseinrichtungen nach dem Stand
der Technik wird das Anregungslicht immer entlang ein und derselben
Beleuchtungsachse in das Fluoreszenzmikroskop eingekoppelt, mit
anderen Worten das Anregungslicht trifft immer aus derselben vorgegebenen
Richtung auf den (dichromatischen) Teiler. Dieser Strahlteiler ist
in der Regel Bestandteil eines Fluoreszenzfilter-Systems (Filterblock
oder -würfel), das ein Anregungsfilter und/oder Sperrfilter
aufweist. Diese Fluoreszenzfilter-Systeme befinden sich – wie eingangs
erläutert – üblicherweise auf einer Wechseleinrichtung,
wobei jedes einzelne Filtersystem die gleiche Position und Ausrichtung
besitzt, so dass das Licht aus der einen Beleuchtungsachse aufgenommen
werden kann.
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Die
vorliegende Erfindung schlägt erstmals vor, dass die Filtersysteme
und somit die in ihnen enthaltenen Strahlteiler in unterschiedlichen
Richtungen zueinander orientiert sind, wobei die Ausrichtung jeweils
einer Beleuchtungsachse entspricht, die wiederum einer Leuchtdiode
zugeordnet ist. Somit ergibt sich eine eindeutige Zuordnung von
Strahlteiler bzw. Filtersystem und Leuchtdiode. Die Strahlteiler
bzw. Filtersysteme können in einem Schieber oder Karussell
als Wechselvorrichtung angeordnet sein, so dass durch Schieben bzw.
Verdrehen dieser Wechselvorrichtung ein Strahlteiler bzw. Filtersystem
und mit diesem zusammen die zugeordnete Leuchtdiode zur Objektbeleuchtung
ausgewählt werden können.
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Verschiedene
Positionen der Wechselvorrichtung liefern bei unterschiedlichen
Emissionsspektren der Leuchtdioden verschiedene Anregungswellenlängen
zur Beobachtung unterschiedlicher Fluorochrome.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass aufgrund der Verwendung von Leuchtdioden
das geschilderte klassische Fluoreszenzfilter-System (Filterblock)
modifiziert werden kann: Insbesondere bei Verwendung schmalbandiger
Leuchtdioden kann die Notwendigkeit eines Anregungsfilters entfallen.
In einem solchen Fall würde der Filterblock nur noch aus
dem (dichromatischen) Teiler und dem Sperrfilter bestehen. Weiterhin
wäre es auch vorstellbar, auf einen Sperrfilter verzichten
zu können, insbesondere dann, wenn die Anre gungswellenlänge
(oder das Anregungsspektrum) weit genug von der Fluoreszenzwellenlänge
(oder dem Fluoreszenzspektrum) entfernt liegt. Bei ausreichend hohem
Kontrast kann dann auf das Sperrfilter verzichtet werden. Es sei
jedoch angemerkt, dass Sperrfiltern auch eine Schutzfunktion zukommt,
insbesondere bei Anregungsfrequenzen aus dem UV-Bereich.
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Besondere
Vorteile der Erfindung sind bei einer festen Anordnung der Leuchtdioden
begründet, wodurch eine gute Wärmeableitung und
Temperaturkontrolle ermöglicht werden. Zum Wechsel der
Wellenlängen der Fluoreszenzanregung ist keine Bewegung
der Leuchtdioden erforderlich, sondern lediglich eine Verstellung
der Wechselvorrichtung, wie sie üblicherweise bei einem
Wellenlängenwechsel ohnehin erforderlich ist. Wenn folglich
alle Leuchtdioden kontinuierlich leuchten, ist die Auswahl der Anregungswellenlänge
erfindungsgemäß lediglich über eine Betätigung
der Wechselvorrichtung möglich. Die Betätigung
der Wechseleinrichtung ist mit kurzen Verstellzeiten realisierbar.
Da die Leuchtdioden vorzugsweise fest angeordnet sind, benötigt
die Erfindung keine beweglichen Stromzuführungen oder die
Notwendigkeit der Bewegung großer Massen, auf denen die Leuchtdioden
befestigt sind.
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Es
ist vorteilhaft, wenn jeder Leuchtdiode eine Kollektorlinse nachgeschaltet
ist. Befindet sich die Leuchtdiode, genauer gesagt die lichtemittierende
Chipfläche der Leuchtdiode, im Fokus der Kollektorlinse,
so werden parallele Lichtbündel der Leuchtdiode auf den
Strahlteiler bzw. in das Filtersystem geführt. Die Verwendung
paralleler Lichtbündel ist insbesondere hinsichtlich etwaiger
nachgeschalteter di- oder polychromatischer Teiler von Vorteil,
die eine starke Winkelabhängigkeit aufweisen. Eigene Kollektorlinsen
erlauben zudem unterschiedliche Abbildungsmaßstäbe
der abgebildeten Lichtquellen.
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Es
ist in diesem Zusammenhang von Vorteil, wenn die Kollektorlinsen
fokussierbar angeordnet sind, d. h. entlang der Hauptabstrahlachse
einer Leuchtdiode verschiebbar. Hierdurch lässt sich die Fokussierung
genauer justieren.
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Es
ist sinnvoll, wenn die Leuchtdioden voneinander unterschiedliche
Emissionsspektren in guter Übereinstimmung mit den Absorptionsspektren der
jeweils verwendeten Fluorochromen aufweisen. Es kann jedoch auch
sinnvoll sein, zumindest eine der Leuchtdioden durch eine Weißlichtquelle
zu ersetzen bzw. eine zusätzliche Weißlichtquelle
vorzusehen, um Lücken im Spektrum der Leuchtdioden abdecken
zu können. Selbstverständlich können auch
zusätzlich Halogen- oder Hg-Lichtquellen vorgesehen sein.
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Es
ist zweckmäßig, wenn als Wechselvorrichtung ein
Karussell oder ein Schieber vorgesehen ist. Dabei können
hierfür vorgesehene handelsübliche Wechselvorrichtungen
verwendet werden, soweit sie den Einsatz von Filtersystemen bzw. Strahlteilern
in zueinander unterschiedlichen Orientierungen erlauben. Die Wechselvorrichtung
ist mit Vorteil manuell und/oder motorisch betätigbar.
Insbesondere bei einer manuellen Betätigung empfiehlt sich
eine Kodierung, um einen in Position gebrachten, falschen Filterblock
(Strahlteiler) schnell identifizieren zu können. Die motorische
Betätigung solcher Wechselvorrichtungen ist an sich bekannt
und soll daher vorliegend nicht vertieft werden.
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Es
ist eine Anordnung von Vorteil, bei der die Beleuchtungsachsen in
einer gemeinsamen Ebene liegen, da dann die Filtersysteme (bzw.
Strahlteiler) in der selben Ebene angeordnet werden können.
In dieser Eben sind die Filtersysteme (bzw. Strahlteiler) entsprechend
gegeneinander verdreht bzw. verkippt angeordnet, um das Anregungslicht
der zugeordneten Leuchtdiode aufnehmen zu können.
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Weiterhin
kann es vorteilhaft sein, wenn die Beleuchtungsachsen sich im wesentlichen
in einem Punkt treffen. Dies erlaubt eine gute Selektion der Wellenlängen
und eine gute Zuordnung von Filtersystem (bzw. Strahlteiler) und
Leuchtdiode, da hierdurch wirksam vermieden werden kann, dass Anregungslicht
einer anderen Leuchtdiode in das Filtersystem (bzw. auf den Strahlteiler)
fällt. Mit anderen Worten: jedes Filtersystem (bzw. jeder
Strahlteiler) "sieht" nur die ihm zugeordnete Leuchtdiode.
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Eine
praktisch besonders gut handhabbare Anordnung kann erzielt werden,
wenn die Beleuchtungsachsen in einer Ebene angeordnet sind und sich
in einem Punkt im wesentlichen schneiden, der jeweils auf einem
Strahlteiler liegt ("schielende Anordnung" der Leuchtdioden).
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Es
ist allgemein vorteilhaft, wenn die Beleuchtungsachsen zueinander
derart orientiert sind, dass Licht genau jeweils einer Leuchtdiode
für die Objektbeleuchtung auswählbar ist. Dies
hat den Vorteil, dass jeweils die maximale Abstrahlleistung einer Leuchtdiode
zur Objektbeleuchtung verwendet werden kann. Andererseits sind insbesondere
bei Hochleistungs-Leuchtdioden auch Anordnungen denkbar, bei denen
die Beleuchtungsachsen der Leuchtdioden derart angeordnet sind,
dass das Licht von zwei (oder mehr) Leuchtdioden zumindest jeweils
zum Teil auf das Objekt gelangt.
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Es
ist vorteilhaft, wenn ein Leistungsregler vorgesehen ist, mittels
dessen die einer Leuchtdiode zugeführte elektrische Leistung
variiert werden kann. Hierdurch kann die Lichtintensität
variiert werden, ohne dass Abschwächer in den Beleuchtungsstrahlengang
eingebracht werden müßten.
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In
diesem Zusammenhang ist es weiterhin vorteilhaft, wenn ein Detektor
für die von einer Leuchtdiode abgestrahlte Lichtintensität
vorgesehen ist, wobei dieser Detektor mit dem Leistungsregler derart
in Wirkverbindung steht, dass die Lichtintensität der Leuchtdiode
regelbar ist. Hierbei umfasst dieser Detektor beispielsweise einen
Sensor, auf den ein Teil (beispielsweise 5 Prozent) des abgestrahlten Lichtes
gelenkt wird. Dieser Sensor erzeugt ein zur Lichtintensität
proportionales Ausgangssignal, das wiederum einer nachgeschalteten
Steuereinheit oder dem genannten Leistungsregler zugeführt
werden kann. Hierdurch läßt sich die von der Leuchtdiode aufgenommene
elektrische Leistung derart regeln, dass der Istwert der Lichtleistung
einen vorgegebenen Sollwert erreicht und einhält. Somit
können Temperatur- oder betriebsbedingte Schwankungen der Lichtintensität
ausgeglichen werden. Derartige Regelungen sind an sich bekannt und
sollen daher nicht weiter erörtert werden.
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Es
ist vorteilhaft, wenn die Leuchtdioden in der erfindungsgemäßen
Beleuchtungseinrichtung austauschbar sind, um bei einem Wechsel
von Farbstoffen anderen benötigten Wellenlängen
Rechnung tragen zu können.
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Weiterhin
ist es vorteilhaft, wenn die Leuchtdioden räumlich justierbar
sind, so dass die nur kleine (ca. 1 mm2 große)
lichtemittierende Chipfläche einer Leuchtdiode exakt abgebildet
werden kann, um möglichst alles Licht der Leuchtdiode in
den Beleuchtungsstrahlengang einzukoppeln, damit dieses in das Objektiv
eines Fluoreszenzmikroskops gelangen kann.
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Die
erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung kann
in einem Fluoreszenzmikroskop integriert oder aber als selbstständige
Einheit (wie ein Lampenhaus) ausgebildet sein, die an ein Fluoreszenzmikroskop
adaptierbar ist.
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Es
sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, dass bei der vorgeschlagenen
erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung prinzipiell
keine weiteren Optiken, wie Linsen oder Blenden zwischen einer Leuchtdiode
(abgesehen von der vorzugsweise nachgeschalteten Kollektorlinse)
und dem zugeordneten Strahlteiler bzw. Filtersystem von Nöten
sind. Somit stellt die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung
eine preisgünstige Lösung dar, die sich insbesondere
für kleine Stative von Fluoreszenzmikroskopen eignet und
die sehr kompakt baut. Sie kann auch nachträglich in Mikroskope
eingebaut werden.
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In
ihrem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Beleuchtungseinrichtung
für fluoreszenzmikroskopische Untersuchungen von Objekten
mit mehreren Leuchtdioden zur Erzeugung eines Beleuchtungsstrahlengangs
zur Objektbeleuchtung, wobei die Hauptabstrahlrichtung einer Leuchtdiode
eine Beleuchtungsachse definiert, und mit einem Strahlenteiler,
der in einem vorgegebenen Winkel zu die ser Beleuchtungsachse orientierbar
ist, um den Beleuchtungsstrahlengang auf das Objekt hin umzulenken.
Hierbei ist wiederum jeder Leuchtdiode eine verschieden orientierte
Beleuchtungsachse zugeordnet, wobei nunmehr zumindest mehreren Leuchtdioden ein
Multiband-Strahlenteiler zugeordnet ist, der entsprechend der jeweiligen
Beleuchtungsachse ausrichtbar ist, um eine Leuchtdiode für
die Objektbeleuchtung auszuwählen.
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Während
gemäß erstem Aspekt der Erfindung jeder Leuchtdiode
ein Strahlteiler zugeordnet ist, und die Strahlteiler in einer Wechselvorrichtung angeordnet
sind, ist gemäß zweitem Aspekt der Erfindung zumindest
mehreren Leuchtdioden ein Multiband-Strahlenteiler zugeordnet, der
entsprechend der jeweiligen Beleuchtungsachse ausrichtbar ist. Die
Auswahl einer Anregungswellenlänge erfolgt folglich nicht
durch Auswahl des zugeordneten Strahlteilers, sondern durch entsprechende
Orientierung des Multiband-Strahlenteilers. Während gemäß erstem
Aspekt der Erfindung verschiedene Strahlteiler in verschiedenen
Orientierungen zueinander in einer Wechselvorrichtung positioniert
sind, muss gemäß zweitem Aspekt der Erfindung
ein Multiband-Strahlenteiler in die unterschiedlichen Orientierungen
ausgerichtet werden.
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Hierbei
versteht man unter einem Multiband-Strahlenteiler einen Strahlenteiler,
der mehrere Anregungsfrequenzen umlenkt und für mehrere
Fluoreszenzfrequenzen durchlässig ist. Der Multiband-Strahlteiler
vereint somit die Eigenschaften mehrerer dichromatischer Teiler.
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Wieder
kann es zweckmäßig sein, wenn der Multiband-Strahlenteiler
Bestandteil eines Multiband- Fluoreszenzfilter-Systems ist, das einen
Multiband-Anregungsfilter und/oder ein Multiband-Sperrfilter aufweist.
Unter einem Multiband-Anregungs- oder Sperrfilter versteht man ein
Anregungs- bzw. Sperrfilter der mehrere Anregungsfrequenzen bzw. Fluoreszenzfrequenzen
durchlässt.
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Die
meisten Ausgestaltungen, die im Zusammenhang mit der Beleuchtungseinrichtung
gemäß erstem Aspekt der Erfindung oben besprochen
worden sind, sind auch für eine Beleuchtungseinrichtung gemäß zweitem
Aspekt der Erfindung sinnvoll und vorteilhaft. Um Wiederholungen
zu vermeiden, sei daher auf das oben gesagte ausdrücklich
verwiesen. Lediglich kursorisch seien die folgenden Ausgestaltungen
erwähnt: Zuordnung einer eigenen Kollektorlinse zu jeder
Leuchtdiode; fokussierbare Anordnung einer Kollektorlinse; Leuchtdioden
unterschiedlicher Emissionsspektren; manuelle und/oder motorische Betätigbarkeit
des Multiband-Strahlenteilers bzw. des Multiband-Fluoreszenzfilter-Systems,
um diesen bzw. dieses entsprechend der jeweiligen Beleuchtungsachse
auszurichten; die Ausgestaltungen bezüglich der Lage der
Beleuchtungsachsen treffen hier in gleicher Weise zu; die Ausgestaltungen
bezüglich der Variation und Regelbarkeit der Lichtintensität
einer Leuchtdiode treffen hier in gleicher Weise zu; Austauschbarkeit
der Leuchtdioden; räumliche Justierbarkeit der Leuchtdioden;
Integration der Beleuchtungseinrichtung in ein Fluoreszenzmikroskop oder
selbständige Ausbildung der Beleuchtungseinheit mit der
Möglichkeit der Adaption an ein Fluoreszenzmikroskop.
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Schließlich
betrifft die Erfindung ein Fluoreszenzmikroskop mit einer Beleuchtungseinrichtung gemäß erstem
oder zweitem Aspekt der Erfindung. Der Vollständigkeit
halber sei erwähnt, dass der erste und der zweite Aspekt
der Erfindung auch zusammen in einer Beleuchtungseinrichtung realisiert
werden können. Hierzu wird beispielsweise ein Teil der Leuchtdioden
eigenen Strahlteilern bzw. Filtersystemen zugeordnet, während
ein anderer Teil der Leuchtdioden gemeinsam einem Multiband-Strahlenteiler
bzw. Multiband-Fluoreszenzfilter-System zugeordnet ist, der bzw.
das entsprechend ausrichtbar ist.
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Es
versteht sich, dass die geschilderten und noch zu schildernden Merkmale
der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination,
sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar
sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Der
Erfindung und ihre Vorteile sollen im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels
erläutert werden, das durch die beigefügte Zeichnung
illustriert wird.
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1 zeigt
schematisch eine Aufsicht der erfindungsgemäßen
Beleuchtungseinrichtung gemäß erstem Aspekt,
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2 zeigt
schematisch eine Seitenansicht eines Fluoreszenzmikroskops mit einer
solchen Beleuchtungseinrichtung, und
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3 zeigt
schematisch eine Beleuchtungseinrichtung in Aufsicht gemäß zweitem
Aspekt der Erfindung.
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1 zeigt
in Aufsicht eine Beleuchtungseinrichtung 20 für
fluoreszenzmikroskopische Untersuchungen von Objekten mit zwei Leuchtdioden 1 und 6 zur
Erzeugung eines Beleuchtungsstrahlengangs 18 zur Objektbeleuchtung.
Der Übersichtlichkeit halber sind in 1 nur
zwei Leuchtdioden dargestellt. Häufig werden für
fluoreszenzmikroskopische Untersuchungen auch drei oder mehr Leuchtdioden
eingesetzt je nach Anzahl der verwendeten Fluorochrome. Der Beleuchtungsstrahlengang
meint wie üblich den Strahlengang ausgehend von der Leuchtdiode 1 bis
zum Objekt 22 (vergleiche 2). Jeder
Leuchtdiode 1, 6 ist ein Kolimator, hier jeweils eine
Kollektorlinse 2 bzw. 7 zugeordnet, durch die
die gesamte abgestrahlte Lichtleistung gesammelt und gerichtet werden
kann. Die Hauptabstrahlrichtung einer Leuchtdiode 1, 6 definiert
eine Beleuchtungsachse 3 bzw. 8, wie aus 1 ersichtlich. 4 und 5 bezeichnen
die Beleuchtungsstrahlen, die das von der Leuchtdiode 1 erzeugte
Beleuchtungslichtbündel begrenzen.
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Die
Beleuchtungseinrichtung 20 umfasst weiterhin eine Wechseleinrichtung 9 für
dichromatische Strahlteiler 16, 17, die in diesem
Ausführungsbeispiel in Filterblöcken oder Fluoreszenz-Systemen 10 und 13 aufgenommen
sind. In der Darstellung gemäß 1 handelt
es sich bei der Wechseleinrichtung um einen Schieber. Es ist jedoch
auch die Verwendung eines Karussells möglich, wie in 2 dargestellt.
Jedes Fluoreszenzfilter-System 10 und 13 enthält
einen Anregungsfilter 11 bzw. 14 und einen Sperrfilter 12 bzw. 15 sowie
einen dichromatischen Teiler 16 bzw. 17. Je nach
Bandbreite des von einer Leuchtdiode 1, 6 abgestrahlten
Emissionsspektrums kann unter Umständen auf ein Anregungsfilter
verzichtet werden, wenn das Emissionsspektrum ausreichend schmalbandig
ist. Prinzipiell ist auch ein Verzicht von Sperrfiltern denkbar,
wenn das Anregungsspektrum weit genug von den Fluoreszenzspektrum entfernt
liegt, so dass ein ausreichender Bildkontrast sichergestellt ist.
Bei Anregungsfrequenzen im UV-Bereich sollte ein Sperrfilter zum
Einsatz kommen, um einen Betrachter oder empfindliche Detektorflächen
zu schützen.
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In
der in 1 dargestellten Position der Wechseleinrichtung 9 ist
der Strahlteiler 16 und mit ihm das Fluoreszenzfilter-System 10 im
Beleuchtungsstrahlengang 18 der Leuchtdiode 1 angeordnet und
die dem Strahlteiler 16 zugeordnete Leuchtdiode 1 wird
somit für die Objektbeleuchtung ausgewählt. Diese
Auswahl bzw. Zuordnung erfolgt erfindungsgemäß dadurch,
dass jede Leuchtdiode 1, 6 eine verschieden orientierte
Beleuchtungsachse 3 bzw. 8 aufweist und die Strahlteiler 16 bzw. 17 sowie
die zugehörigen Fluoreszenzfilter-Systeme 10 bzw. 13 ihrerseits
räumlich entsprechend der jeweiligen Beleuchtungsachse 3 bzw. 8 ausgerichtet
sind. Die Zuordnung von Leuchtdiode 1 und Floureszenfilter-System 10 auf
der einen Seite sowie von Leuchtdiode 6 und Fluoreszenzfilter-System 13 auf
der anderen Seite ist somit eindeutig. Selbst wenn beide Leuchtdioden 1 und 6 in
Dauerbetrieb sind, ist aufgrund der unterschiedlichen Orientierung
der Fluoreszenzfilter-Systeme 10 und 13 und der
dichromatischen Teiler 16 und 17 sichergestellt,
dass möglichst viel Licht nur der zugeordneten Leuchtdioden 1 bzw. 6 auf
die Probe gelangt. Ein Dauerbetrieb der Leuchtdioden 1, 6 kann
sinnvoll sein, um Temperaturschwankungen durch sequenziellen Betrieb
auszuschließen.
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In 1 ist
eine für die praktische Handhabung vorteilhafte Anordnung
von Leuchtdioden und Ausrichtung von Beleuchtungsachsen dargestellt, wobei
die Leuchtdioden 1 und 6 fest zueinander angeordnet
sind, wobei die Hauptabstrahlachsen mit den Beleuchtungsachsen 3 bzw. 8 zusammenfallen. Alternativ
wäre eine Anordnung denkbar, bei der die Leuchtdioden 1 und 6 mit
ihren Hauptabstrahlachsen parallel zueinander angeordnet sind und
bspw. durch einfache Umlenkspiegel die Beleuchtungsachsen 3 und 8 unter
den in 1 dargestellten Winkel aufeinander zugerichtet
werden. In der in 1 dargestellten Anordnung sind
die Beleuchtungsachsen 3 und 8 derart zueinander
orientiert, dass diese sich im wesentlichen in einem Punkt treffen,
der bei entsprechender Verlängerung der Beleuchtungsachsen 3 und 8 im
wesentlichen auf einen dichromatischen Teiler (hier Teiler 16)
liegt.
-
Durch
einfaches Schieben der Wechseleinrichtung 9 (in 1 nach
links) lässt sich der dichromatische Teiler 17 der
Leuchtdiode 6 zuordnen, so dass der Strahlenteiler 17 im
Beleuchtungsgang liegt, wenn die Leuchtdiode 6 eingeschaltet
ist. Eine selektive Anregung ist mittels dieser Beleuchtungseinrichtung
demnach lediglich durch Betätigung der Wechseleinrichtung 9 ohne
zusätzlich bewegte Teile möglich. Es sind beliebig
viele Kombinationen von Leuchtdioden und Filtersystemen möglich.
Hierzu sind die Leuchtdioden 1, 6 mit Vorteil
austauschbar angeordnet. Sinnvoll ist es, wenn die Filtersysteme nur
in der vorgegebenen Position und Ausrichtung in die Wechseleinrichtung 9 eingesetzt
werden können. Hierzu können in der Wechseleinrichtung 9 entsprechende
Führungen für die Filtersysteme vorgesehen sein.
-
Es
ist sinnvoll, wenn die Leuchtdioden 1 und 6 räumlich
justierbar sind, um möglichst viel Licht der aktiven Chipfläche
(ca. 1 mm2) in dem Beleuchtungsstrahlengang 18 zu
bringen. Auch eine fokussierbare Anordnung der Kollektorlinsen 2 und 7 ist
vorteilhaft, um eine variable Abbildung für jede Leuchtdiode
zu ermöglichen.
-
2 zeigt
einen möglichen Gesamtaufbau von Beleuchtungseinrichtung 20 und
Fluoreszenzmikroskop 40. Es lässt sich sofort
der kompakte Aufbau erkennen, bei dem keine weiteren Optiken (Linsen
und Blenden) zwischen Beleuchtungseinrichtung 20 und Fluoreszenzmikroskop 40 benötigt
werden. Die in 1 dargestellte Beleuchtungseinrichtung 20 kann
auch nachträglich an ein Fluoreszenzmikroskop 40 adaptiert
werden. 2 zeigt die Anordnung von Beleuchtungseinrichtung 20 und
Fluoreszenzmikroskop 40 in einer Seitenansicht, so dass
nur eine der beiden in 1 dargestellten Leuchtdioden 1 und 6 sichtbar
ist. Dargestellt ist die Leuchtdiode 1 mit der ihr zugeordneten
Kollektorlinse 2 und die durch die Hauptabstrahlrichtung
der Leuchtdiode 1 definierte Beleuchtungsachse 3,
die mit der Hauptabstrahlachse zusammenfällt, da keine
weiteren Spiegel/Strahlteiler verwendet werden. Der Beleuchtungsstrahlengang
zwischen Leuchtdiode 1 und Objekt 22 ist mit 18 gekennzeichnet.
Das der Leuchtdiode 1 zugeordnete Fluoreszenzfilter-System
ist wiederum mit 10 bezeichnet. Die Komponenten des Fluoreszenzfiltersystems 10 sowie
des weiteren Fluoreszenzfiltersystems 13 sind mit denselben
Bezugszeichen wie in 1 bezeichnet. Bezüglich
der Beschreibung dieser Komponenten sei auf das in Zusammenhang
mit 1 Gesagte verwiesen. Im Unterschied zu 1 handelt
es sich bei der Wechselvorrichtung 9 um ein Karussell.
In diesem Karussell sind diese Fluoreszenzfilter-Systeme 10, 13 derart orientiert
angeordnet, dass eine Ausrichtung auf die jeweilige Beleuchtungsachse 3, 8 der
Leuchtdioden 1 bzw. 6 und damit eine eindeutige
Zuordnung sichergestellt ist. Selbstverständlich lassen
sich wiederum mehr als zwei Leuchtdioden einsetzen. Bei der Verwendung
von drei Farbdioden ist es sinnvoll, wenn diese im blauen, grünen
und roten Spektralbereich emittieren. Hierdurch lassen sich die
Anregungsspektren gängiger Fluorochrome (DAPI, GFP, FITC, CY2,
CY3, Rhodamin, Texas Red) abdecken.
-
Die
wesentlichen Bestandteile des Fluoreszenzmikroskops 40 sind:
Das Objektiv 23 und die Tubuslinse bzw. Tubusoptik 24.
Das Objektiv 23 und die Tubuslinse 24 dienen zur
Abbildung des Objekts 22 bzw. des untersuchten Objektbereichs,
wobei mit 25 das Betrachtungsmedium (Detektor/CCD-Aray/Auge bzw.
Okular) bezeichnet ist. Der Aufbau eines Fluoreszenzmikroskops 40 ist
an sich bekannt und ist deshalb hier nur sehr schematisch dargestellt.
-
In 2 ist
eine vorteilhafte Ausgestaltung zur Leistungsregelung bzw. Regelung
der Lichtintensität der Leuchtdiode 1 illustriert.
Mittels eines teildurchlässigen Spiegels 26, der
bspw. 5% des auftreffenden Lichtes umlenkt (es sollte ein möglichst
geringer Prozentsatz des Lichtes ausgekoppelt werden), wird ein
Teil des Lichtes auf einen Sensor oder Detektor 27 gelenkt.
Der Sensor 27 erzeugt ein Ausgangssignal, das in fester
Korrelation zur auftreffenden Lichtintensität steht, so
dass ein Leistungsregler 30 die der Leuchtdiode 1 zugeführte
elektrische Leistung derart variieren bzw. regeln kann, das die
von der Leuchtdiode 1 abgestrahlte Lichtleistung bzw. Lichtintensität
einen vorgegebenen Wert halten kann. Derartige Regelungsprinzipien
sind ebenfalls an sich bekannt und sollen daher nicht näher
erläutert werden. Weiterhin erlaubt der Leistungsregler 30 selbstverständlich
eine Verringerung der zugeführten elektrischen Leistung
und damit eine Verringerung der abgestrahlten Lichtintensität,
so dass auf eigens vorzusehende Abschwächer im optischen Strahlengang
verzichtet werden kann. Schließlich erlaubt der Leistungsregler 30 ein
An- und Ausschalten der Leuchtdioden, so dass ein Dauerbetrieb aller
Leuchtdioden oder ein alternierender Einzelbetrieb möglich ist.
Bspw. kann folglich, wie in 2 dargestellt,
der Motor 21 der Wechseleinrichtung 9 derart mit
dem Leistungsregler 30 verbunden sein, das der Leistungsregler 30,
der wie eine Steuereinheit fungiert, abhängig von der zu
wählenden Anregungsfrequenz die entsprechende Leuchtdiode
einschaltet und das zugehörige Fluoreszenzfilter-System
in den Beleuchtungsstrahlengang einbringt. Auf diese Weise lässt sich
ein vollautomatischer Betrieb ermöglichen. Der Leistungsregler 30 lässt
sich in diesem Fall als Steuereinheit 30 verstehen. In 2 sind
ausgehend von der Steuereinheit 30 insgesamt drei Leitungen
dargestellt, die zur Leistungsregelung mit der jeweiligen Leuchtdiode
verbunden sind. Da nur eine Leuchtdiode dargestellt ist, ist nur
die für die Leuchtdiode 1 zugehörige
Leitung durchgezogen dargestellt.
-
Im
Betrieb der dargestellten Anordnung gelangt von der Leuchtdiode 1 über
die Kollektorlinse 2 emittiertes Licht gesammelt und gerichtet
auf den Anregungsfilter 11, der im Beleuchtungsstrahlengang 18 liegt.
Das vom Anregungsfilter 11 durchgelassene schmalbandige
Anregungslicht wird über den dichromatischen Teiler 16 auf
das Objekt 22 gelenkt. Das Objektiv 23 befindet
sich hier im Beleuchtungsstrahlengang 18. Das vom Objekt 22 ausgesandte
Fluoreszenzlicht gelangt wiederum über das Objektiv 23 und
den dichromatischen Teiler 16 zum Sperrfilter 12. Dieser
ist insbesondere für gestreutes Anregungslicht undurchlässig.
Für das vom Objekt emittierte Fluoreszenzlicht hat der
Sperrfilter 12 maximale Durchlässigkeit. Das vom Objektiv 23 erzeugte
Zwischenbild des Objekts 22 wird von der Tubuslinse 24 abgebildet
und kann von einem Betrachter wahrgenommen werden. Hierzu kann ein
CCD-Array oder allgemein ein Detektor, aber auch ein System aus Okular
und Auge dienen. Diese Elemente sind allgemein mit 25 bezeichnet.
Es ist vorteilhaft, wenn die Leuchtdioden 1, 6 auf
einer gemeinsamen Grundplatte angeordnet sind, um sie miteinander
thermisch zu koppeln und Wärme ableiten zu können.
Auch eine aktive Kühlung (bspw. durch Peltier-Elemente) ist
denkbar. Verbleibende Temperaturschwankungen und damit Lichtleistungsschwankungen
können durch die dargestellte Regelung der Lichtintensität optimal
beseitigt werden.
-
3 zeigt
schematisch eine Beleuchtungseinrichtung in Aufsicht gemäß zweitem
Aspekt der Erfindung. Diese Beleuchtungseinrichtung 200 weist in
diesem Ausführungsbeispiel die gleiche Anordnung von Leuchtdioden 1 und 6 auf,
wie die Beleuchtungseinrichtung 20 gemäß 1.
Insoweit sei auf die Ausführungen in Zusammenhang mit 1 ausdrücklich
verwiesen, um Wiederholungen zu vermeiden. Wiederum ist jeder Leuchtdiode 1, 6 ein
Kollimator, hier jeweils eine Kollektorlinse 2 bzw. 7 zugeordnet,
durch die die gesamte abgestrahlte Lichtleistung gesammelt und gerichtet
werden kann. Die Hauptabstrahlrichtung einer Leuchtdiode 1, 6 definiert
wiederum eine Beleuchtungsachse 3 bzw. 8, wobei
die Beleuchtungsstrahlen, die das von der Leuchtdiode 1 erzeugte
Beleuchtungslichtbündel begrenzen, mit 4 und 5 bezeichnet
sind.
-
Die
Beleuchtungseinrichtung 200 umfasst in dieser Ausführungsform
gemäß zweitem Aspekt der Erfindung ein Multiband-Strahlenteiler 160,
der seinerseits Bestandteil ei nes Multiband-Fluoreszenzfilter-Systems 100 ist.
Dieses Multiband-Fluoreszenzfilter-System 100 weist ein
Multiband-Anregungsfilter 110 sowie ein Multiband-Sperrfilter 120 auf.
Das Multiband-Fluoreszenzfilter-System 100 ist, wie in 3 angedeutet,
derart schwenkbar gelagert, dass es entsprechend der jeweiligen
Beleuchtungsachse 3, 8 der Leuchtdioden 1, 6 ausrichtbar
ist, um eine der Leuchtdioden 1, 6 für
die Objektbeleuchtung auszuwählen. Bei der in 3 dargestellten
"schielenden Anordnung" der Leuchtdioden 1 und 6 schneiden sich
die Beleuchtungsachsen 3 und 8 im wesentlichen
in einem Punkt, der auf der Drehachse des Multiband-Fluoreszenzfilter-Systems 100 liegt.
Die Drehachse verläuft in der Darstellung gemäß 3 senkrecht
zur Zeichenebene. Durch Drehen oder Schwenken des Multiband-Fluoreszenzfilter-Systems 100 um
diese Drehachse kann die jeweils gewünschte Anregungswellenlänge
der Leuchtdioden 1 oder 6 ausgewählt
werden. Eine derartige Anordnung ist vorteilhaft, da sich eine solche
Schwenk- oder Drehbewegung oftmals einfacher und somit im Bewegungsablauf
schneller realisieren läßt als eine translatorische
Verschiebung von Fluoreszenzfilter-Systemen in einer Wechseleinrichtung.
Somit kann mit der Ausführungsform gemäß 3 ein schnellerer
Wechsel von Anregungsfrequenzen erfolgen.
-
Bezüglich
weiterer Ausgestaltungen der Ausführungsform gemäß 3 sei
nochmals ausdrücklich auf die 1 und 2 und
den zugehörigen Text dieser Beschreibung verwiesen. Ein
Fluoreszenzmikroskop mit einer Beleuchtungseinrichtung 200 gemäß 3 würde
folglich einen Motor aufweisen, über den die Drehbewegung
des Multiband-Fluoreszenzfilter-Systems 100 vorgenommen
wird. Ansonsten gelten dieselben Aussagen wie in Zusammenhang mit
einer Beleuchtungseinrichtung 20 gemäß 2.
-
- 1
- Leuchtdiode 1
- 2
- Kollektorlinse
- 3
- Beleuchtungsachse
- 4
- Beleuchtungsstrahl
- 5
- Beleuchtungsstrahl
- 6
- Leuchtdiode 2
- 7
- Kollektorlinse
- 8
- Beleuchtungsachse
- 9
- Fluoreszenzfilter-Wechseleinrichtung
- 10
- Fluoreszenzfilter-System 1
- 11
- Anregungsfilter
- 12
- Sperrfilter
- 13
- Fluoreszenzfilter-System 2
- 14
- Anregungsfilter
- 15
- Sperrfilter
- 16
- dichromatischer
Teiler
- 17
- dichromatischer
Teiler
- 18
- Beleuchtungsstrahlengang
- 19
- Abbildungsstrahlengang
- 20
- Beleuchtungseinrichtung
- 21
- Motor
- 22
- Objekt
- 23
- Objektiv
- 24
- Tubuslinse
- 25
- Detektor/CCD/Auge/Okular,
Betrachtungsmedium
- 26
- Spiegel
- 27
- Detektor,
Sensor
- 30
- Leistungsregler,
Steuereinheit
- 40
- Fluoreszenzmikroskop
- 100
- Multiband-Fluoreszenzfilter-System
- 110
- Multiband-Anregungsfilter
- 120
- Multiband-Sperrfilter
- 160
- Multiband-Strahlenteiler
- 200
- Beleuchtungseinrichtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
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- - DE 202004010121
U1 [0008]
- - JP 2005-321453 [0009]
- - EP 1593996 A2 [0009]
- - JP 07-333516 [0010]
- - DE 10314125 B4 [0011]
- - DE 19624087 A1 [0014]