DE102013021182A1 - Device and method for scanning microscopy - Google Patents

Device and method for scanning microscopy Download PDF

Info

Publication number
DE102013021182A1
DE102013021182A1 DE102013021182.4A DE102013021182A DE102013021182A1 DE 102013021182 A1 DE102013021182 A1 DE 102013021182A1 DE 102013021182 A DE102013021182 A DE 102013021182A DE 102013021182 A1 DE102013021182 A1 DE 102013021182A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
spot mode
light
sample
excitation
unit
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
DE102013021182.4A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102013021182B4 (en
Inventor
Helge Eggert
Dieter Huhse
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.)
Carl Zeiss Microscopy GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss Microscopy 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 Carl Zeiss Microscopy GmbH filed Critical Carl Zeiss Microscopy GmbH
Priority to DE102013021182.4A priority Critical patent/DE102013021182B4/en
Publication of DE102013021182A1 publication Critical patent/DE102013021182A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102013021182B4 publication Critical patent/DE102013021182B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G02B21/0076Optical details of the image generation arrangements using fluorescence or luminescence
    • 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

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Scanning-Mikroskopie mit mindestens einer Lichtquelle zum Aussenden von Anregungslicht, mit Optikmitteln zum Leiten des Anregungslichts in einem Anregungsstrahlengang auf eine Probe und zum Leiten von von der Probe abgestrahltem Detektionslicht in einem Detektionsstrahlengang auf eine spektral auflösende Detektoreinheit, wobei die Optikmittel mindestens einen Scanner zum punktweisen Abrastern der Probe mit Anregungslicht und ein Mikroskopobjektiv zum Fokussieren des Anregungslichts auf oder in die Probe aufweisen, und mit der spektral auflösenden Detektoreinheit zum Nachweisen des Detektionslichts, jeweils separat für jeden mit Anregungslicht beleuchteten Probenort. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Auftrenneinheit vorhanden ist zum Auftrennen des Anregungslichts in eine Mehrzahl von Anregungsstrahlbündel, dass Umschaltmittel vorhanden sind zum Umschalten zwischen einem Single-Spot-Modus, bei dem die Probe mit einem einzigen Punkt des Anregungslichts abgerastert wird, und einem Multi-Spot-Modus, bei dem die Probe mit mehreren Punkten des Anregungslichts abgerastert wird, und dass eine Steuereinrichtung vorhanden ist, die mindestens mit dem Umschaltmittel, der Auftrenneinheit und der Detektoreinheit zusammenwirkt, wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist zum Einfügen der Auftrenneinheit in den Anregungsstrahlengang für den Multi-Spot-Modus, zum Entfernen der Auftrenneinheit aus dem Anregungsstrahlengang für den Single-Spot-Modus, und zum Ändern mindestens von Parametern der Lichtquelle und/oder der Detektionseinheit beim Umschalten zwischen dem Single-Spot-Modus und dem Multi-Spot-Modus dergestalt, dass im Single-Spot-Modus einerseits und im Multi-Spot-Modus andererseits von ein und demselben Probenbereich gewonnene Bilder dieselbe Bildhelligkeit aufweisen. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Scanning-Mikroskopie.The invention relates to an apparatus for scanning microscopy with at least one light source for emitting excitation light, with optical means for directing the excitation light in an excitation beam path to a sample and for directing emitted from the sample detection light in a detection beam path to a spectrally resolving detector unit, wherein the Optics means at least one scanner for pointwise scanning of the sample with excitation light and a microscope objective for focusing the excitation light on or in the sample, and with the spectrally resolving detector unit for detecting the detection light, each separately for each illuminated with excitation light sample location. The device is characterized in that a separation unit is provided for separating the excitation light into a plurality of excitation beam, that switching means are provided for switching between a single-spot mode in which the sample is scanned with a single point of the excitation light, and a Multi-spot mode, in which the sample is scanned with a plurality of points of the excitation light, and that a control device is provided, which cooperates with at least the switching means, the separation unit and the detector unit, wherein the control device is adapted to insert the separation unit in the excitation beam path for the multi-spot mode, for removing the separation unit from the excitation beam path for the single-spot mode, and for changing at least parameters of the light source and / or the detection unit when switching between the single-spot mode and the multi-spot Mode such that in single-spot M On the one hand and in the multi-spot mode on the other hand, images obtained from one and the same sample area have the same image brightness. The invention also relates to a method for scanning microscopy.

Description

Die Erfindung betrifft in einem ersten Gesichtspunkt eine Vorrichtung zur Scanning-Mikroskopie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Scanning-Mikroskopie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 15.The invention relates in a first aspect to an apparatus for scanning microscopy according to the preamble of claim 1. In a second aspect, the invention relates to a method for scanning microscopy according to the preamble of claim 15.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist beispielsweise in DE 10 2009 006 729 A1 beschrieben und weist folgende Komponenten auf: Mindestens eine Lichtquelle zum Aussenden von Anregungslicht, Optikmittel zum Leiten des Anregungslichts in einem Anregungsstrahlengang auf eine Probe und zum Leiten von von der Probe abgestrahltem Detektionslicht in einem Detektionsstrahlengang auf eine spektral auflösende Detektoreinheit. Die Optikmittel weisen dabei mindestens einen Scanner zum punktweisen Abrastern der Probe mit Anregungslicht und ein Mikroskopobjektiv zum Fokussieren des Anregungslichts auf oder in die Probe auf. Außerdem ist die spektral auflösende Detektoreinheit zum Nachweisen des Detektionslichts Teil der gattungsgemäßen Vorrichtung, wobei das Detektionslicht jeweils separat für jeden mit Anregungslicht beleuchteten Probenort nachgewiesen wird.A generic device is for example in DE 10 2009 006 729 A1 at least one light source for emitting excitation light, optical means for directing the excitation light in an excitation beam path to a sample and for guiding detected light emitted from the sample in a detection beam path to a spectrally resolving detector unit. The optical means have at least one scanner for pointwise scanning of the sample with excitation light and a microscope objective for focusing the excitation light on or in the sample. In addition, the spectrally resolving detector unit for detecting the detection light is part of the generic device, wherein the detection light is detected separately for each illuminated with excitation light sample location.

Bei einem gattungsgemäßen Verfahren wird Anregungslicht mit einem Mikroskopobjektiv auf oder in eine Probe fokussiert und die Probe wird punktweise mit dem Anregungslicht abgerastert. Außerdem wird das Detektionslicht, das von beleuchteten Probenorten als Reaktion auf das Anregungslicht abgestrahlt wird, für jeden beleuchteten Probenort separat und spektral aufgelöst gemessen.In a generic method excitation light is focused with a microscope objective on or in a sample and the sample is scanned pointwise with the excitation light. In addition, the detection light emitted from illuminated sample locations in response to the excitation light is measured separately and spectrally resolved for each illuminated sample location.

Neben Scanning-Mikroskopen, bei denen die Probe mit einem einzigen Fokus- oder Beleuchtungspunkt abgerastert wird, sind auch solche Scanning-Mikroskope bekannt, bei denen eine Mehrzahl von Beleuchtungspunkten, die auch als Spots bezeichnet werden, über eine Probe geführt werden, bekannt. Beispielsweise ist in DE 2002 10 15 162 eine Anordnung beschrieben, bei der die Anzahl der Beleuchtungsspots variiert werden kann. Diese Mikroskopieverfahren, die auch als Multi-Spot-Verfahren bezeichnet werden, ermöglichen prinzipiell kürzere Aufnahmezeiten.In addition to scanning microscopes in which the sample is scanned with a single focus or illumination point, also such scanning microscopes are known in which a plurality of illumination points, which are also referred to as spots, are guided over a sample known. For example, in DE 2002 10 15 162 an arrangement is described in which the number of illumination spots can be varied. These microscopy methods, which are also referred to as multi-spot method, allow in principle shorter recording times.

Als eine Aufgabe der Erfindung kann angesehen werden, die Funktionalität eines Scanning-Mikroskops zu steigern.As an object of the invention can be considered to increase the functionality of a scanning microscope.

Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst.This object is achieved by the device having the features of claim 1 and by the method having the features of claim 15.

Die Vorrichtung der oben genannten Art ist erfindungsgemäß dadurch weitergebildet, dass eine Auftrenneinheit vorhanden ist zum Auftrennen des Anregungslichts in eine Mehrzahl von Anregungsstrahlbündel, dass Umschaltmittel vorhanden sind zum Umschalten zwischen einem Single-Spot-Modus, bei dem die Probe mit einem einzigen Punkt des Anregungslichts abgerastert wird, und einem Multi-Spot-Modus, bei dem die Probe mit mehreren Punkten des Anregungslichts abgerastert wird, und dass eine Steuereinrichtung vorhanden ist, die mindestens mit den Umschaltmitteln, der Auftrenneinheit und der Detektoreinheit zusammenwirkt, wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist zum Einfügen der Auftrenneinheit in den Anregungsstrahlengang für den Multi-Spot-Modus, zum Entfernen der Auftrenneinheit aus dem Anregungsstrahlengang für den Single-Spot-Modus, und zum Ändern mindestens von Parametern der Lichtquelle und/oder der Detektionseinheit beim Umschalten zwischen dem Single-Spot-Modus und dem Multi-Spot-Modus dergestalt, dass im Single-Spot-Modus einerseits und im Multi-Spot-Modus andererseits von ein und demselben Probenbereich gewonnene Bilder dieselbe Bildhelligkeit aufweisen.According to the invention, the device of the abovementioned type is further developed in that a separation unit is present for separating the excitation light into a plurality of excitation beam bundles, that switching means are provided for switching between a single-spot mode, in which the sample is exposed to a single point of the excitation light is scanned, and a multi-spot mode in which the sample is scanned with multiple points of the excitation light, and that a control device is present, which cooperates with at least the switching means, the separating unit and the detector unit, wherein the control device is adapted for insertion the separation unit in the excitation beam path for the multi-spot mode, for removing the separation unit from the excitation beam path for the single-spot mode, and for changing at least parameters of the light source and / or the detection unit when switching between the single-spot mode and the multi-sp On the other hand, in the single-spot mode on the one hand and in the multi-spot mode on the other hand, images obtained from one and the same sample area have the same image brightness.

Das Verfahren der oben genannten Art ist erfindungsgemäß dadurch weitergebildet, dass zwischen einem Single-Spot-Modus, bei dem die Probe mit einem einzigen Punkt des Anregungslichts abgerastert wird, und einem Multi-Spot-Modus, bei dem die Probe mit mehreren Punkten des Anregungslichts abgerastert wird, hin- und hergeschaltet wird, wobei beim Umschalten in den Multi-Spot-Modus eine Auftrenneinheit zum Auftrennen des Anregungslichts in eine Mehrzahl von Anregungsstrahlbündel in einen Anregungsstrahlengang eingefügt wird und die Auftrenneinheit beim Umschalten in den Single-Spot-Modus aus dem Anregungsstrahlengang entfernt wird und wobei beim Umschalten zwischen dem Single-Spot-Modus und dem Multi-Spot-Modus mindestens Parameter der Lichtquelle und/oder der Detektionseinheit dergestalt verändert werden, dass im Single-Spot-Modus einerseits und im Multi-Spot-Modus andererseits von ein und demselben Probenbereich gewonnene Bilder dieselbe Bildhelligkeit aufweisen.The method of the abovementioned type is inventively further developed in that between a single-spot mode in which the sample is scanned with a single point of the excitation light, and a multi-spot mode in which the sample with multiple points of the excitation light is scanned, is switched back and forth, wherein when switching to the multi-spot mode, a separation unit for separating the excitation light is inserted into a plurality of excitation beam in an excitation beam path and the separation unit when switching to the single-spot mode from the excitation beam path is removed and wherein when switching between the single-spot mode and the multi-spot mode at least parameters of the light source and / or the detection unit are changed in such a way that in single-spot mode on the one hand and in multi-spot mode on the other have the same image brightness in one and the same sample area.

Als ein Kerngedanke der vorliegenden Erfindung kann angesehen werden, bei einem Scanning-Mikroskop eine Umschaltbarkeit zwischen einem Single-Spot-Modus, der auch als Single-Spot-Betrieb bezeichnet werden kann, und einem Multi-Spot-Modus, der auch als Multi-Spot-Betrieb bezeichnet werden kann, zu verwirklichen. Konkret bedeutet das, dass die für den Multi-Spot-Betrieb notwendigen optischen Komponenten in den Strahlengang des Mikroskops eingefügt werden, wenn der Multi-Spot-Betrieb gewünscht ist, und entsprechend wieder aus dem Strahlengang entfernt werden, wenn das Mikroskop im Single-Spot-Modus betrieben werden soll. Hierzu sind erfindungsgemäß geeignete Umschaltmittel vorhanden, die im Grundsatz alle Komponenten betreffen oder beinhalten, die beim Umschalten zwischen dem Single-Spot-Modus und dem Multi-Spot-Modus verändert und/oder bewegt werden. Ein weiteres wesentliches Ziel der vorliegenden Erfindung ist, die Vergleichbarkeit von Bildern zu steigern, die im Single-Spot-Modus einerseits und im Multi-Spot-Modus andererseits aufgenommen wurden. Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine Steuereinrichtung vorhanden ist, die mindestens mit den Umschaltmitteln zusammenarbeitet und mindestens Parameter der Lichtquelle und/oder der Detektionseinheit beim Umschalten zwischen dem Single-Spot-Modus und dem Multi-Spot-Modus so ändert, dass die Bildhelligkeit von im Single-Spot-Betrieb einerseits und dem Multi-Spot-Betrieb andererseits von ein- und demselben Probenbereich gewonnenen Bildern gleich ist. Dies ermöglicht, dass die von dem besagten Probenbereich durch Single-Spot-Mikroskopie einerseits und Multi-Spot-Mikroskopie andererseits gewonnenen Bilder besser vergleichbar sind.As a central idea of the present invention, it can be considered, in a scanning microscope, a switchability between a single-spot mode, which can also be referred to as single-spot operation, and a multi-spot mode, which can also be used as a multi-spot mode. Spot operation can be referred to, to realize. Specifically, this means that the optical components necessary for the multi-spot operation are inserted into the beam path of the microscope when the multi-spot operation is desired, and accordingly removed again from the beam path when the microscope in the single spot Mode should be operated. For this purpose are suitable according to the invention Switching means exist that basically involve or include all components that are changed and / or moved when switching between the single-spot mode and the multi-spot mode. Another important aim of the present invention is to increase the comparability of images taken in single-spot mode on the one hand and in multi-spot mode on the other hand. For this purpose, the invention provides that a control device is provided which cooperates with at least the switching means and at least changes parameters of the light source and / or the detection unit when switching between the single-spot mode and the multi-spot mode so that the image brightness of in single-spot operation, on the one hand, and multi-spot operation, on the other, is the same for images obtained from one and the same sample area. This makes it possible to better compare the images obtained from said sample area by single-spot microscopy on the one hand and multi-spot microscopy on the other hand.

Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die Handhabbarkeit des Mikroskops durch die sehr gute Vergleichbarkeit von im Single-Spot-Betrieb einerseits und im Multi-Spot-Betrieb andererseits aufgenommenen Bilder deutlich gesteigert wird.A particular advantage of the present invention is that the handling of the microscope is significantly increased by the very good comparability of images recorded in single-spot operation on the one hand and in multi-spot operation on the other hand.

Unter dem Begriff Bildhelligkeit wird für die vorliegende Erfindung das von einem groben Punkt erhaltene Primärsignal verstanden. Das bedeutet beispielsweise, dass beim Umschalten vom Single-Spot-Modus zu einem Multi-Spot-Modus mit n Lichtspots (n ist eine natürliche Zahl) die Intensität der Lichtquelle um einen Faktor n heraufgesetzt werden muss oder, bei gleichbleibender Intensität der Lichtquelle, die Empfindlichkeit des Detektors um diesen Faktor n gesteigert werden muss. Prinzipiell können auch sowohl die Lichtintensität als auch die Detektorempfindlichkeit gesteigert werden, um im Ergebnis dieselbe Bildhelligkeit zu erreichen. Diese Überlegungen gelten prinzipiell für alle Farbkanäle, vorausgesetzt, dass die jeweiligen spektralen Bereiche, die auf ein einzelnes Detektorelement abgebildet werden, gleich groß bleiben. Mit anderen Worten bedeutet also die Anforderung der unabhängigen Patentansprüche, dass die pro Beleuchtungsspot und Einheit des Wellenlängenbereichs nachgewiesene Intensität im Single-Spot-Modus einerseits und im Multi-Spot-Modus andererseits gleich sein soll.The term image brightness for the present invention is understood to mean the primary signal obtained from a coarse dot. This means, for example, that when switching from single-spot mode to a multi-spot mode with n light spots (n is a natural number), the intensity of the light source must be increased by a factor of n or, with the intensity of the light source remains the same Sensitivity of the detector must be increased by this factor n. In principle, both the light intensity and the detector sensitivity can be increased in order to achieve the same image brightness as a result. These considerations apply in principle to all color channels, provided that the respective spectral regions which are imaged on a single detector element remain the same size. In other words, therefore, the requirement of the independent claims means that the intensity detected per illumination spot and unit of the wavelength range should be the same in the single-spot mode on the one hand and in the multi-spot mode on the other hand.

Prinzipiell kann in vorrichtungsmäßiger Hinsicht die Steuereinrichtung deshalb bevorzugt auch mit der Lichtquelle zur Steuerung von deren Intensität zusammenwirken.In principle, in terms of the device, the control device can therefore preferably also interact with the light source to control its intensity.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung und vorteilhafte Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens werden im Folgenden, insbesondere im Zusammenhang mit den abhängigen Ansprüchen und den Figuren, beschrieben.Preferred embodiments of the device according to the invention and advantageous variants of the method according to the invention are described below, in particular in conjunction with the dependent claims and the figures.

Bei besonders bevorzugten Varianten der Erfindung ist ein Hauptstrahlteiler zum Trennen von Beleuchtungslicht und, insbesondere wellenlängenverschobenem, Detektionslicht vorhanden. Prinzipiell sind aber auch Anordnungen ohne Hauptstrahlteiler mögich.In particularly preferred variants of the invention, a main beam splitter for separating illumination light and, in particular wavelength-shifted, detection light is present. In principle, arrangements without a main beam splitter are also possible.

Anregungslicht im Sinn der hier beschriebenen Erfindung ist elektromagnetische Strahlung, wobei insbesondere die infraroten, sichtbaren und ultravioletten Teile des Spektrums gemeint sind. Als Lichtquellen können prinzipiell alle Quellen verwendet werden, die die gewünschte elektromagnetische Strahlung in hinreichender Intensität bereitstellen. Üblicherweise werden hierzu Laser verwendet. Prinzipiell können aber auch Leuchtdioden oder andere Leuchtmittel eingesetzt werden.Excitation light in the sense of the invention described herein is electromagnetic radiation, in particular the infrared, visible and ultraviolet parts of the spectrum are meant. As sources of light, in principle, all sources can be used which provide the desired electromagnetic radiation in sufficient intensity. Usually, lasers are used for this purpose. In principle, however, light-emitting diodes or other light sources can also be used.

Als Detektoren können prinzipiell alle Detektoren verwendet werden, die das von der Probe zurückgestrahlte Licht hinreichend effektiv und mit ausreichend gutem Signal- zu Rausch-Verhältnis nachweisen. Grundsätzlich können hierzu auch Halbleiterdetektoren verwendet werden. Weil der Hauptanwendungsfall der vorliegenden Mikroskopietechniken die Fluoreszenz-Mikroskopie ist, wo in der Regel die Zählraten vergleichsweise klein sind, werden üblicherweise Photomultiplier verwendet.In principle, all detectors can be used as detectors, which detect the light reflected back from the sample sufficiently effectively and with a sufficiently good signal-to-noise ratio. In principle, semiconductor detectors can also be used for this purpose. Because the main application of the present microscopy techniques is fluorescence microscopy, where as a rule the count rates are comparatively small, photomultipliers are commonly used.

Besonders zweckmäßig sind im Detektionsstrahlengang konfokale Blenden angeordnet, so dass die erfindungsgemäße Vorrichtung im Multi-Spot-Modus und/oder im Single-Spot-Modus ein konfokales Mikroskop ist mit allen, prinzipiell bekannten Vorteilen und Eigenschaften.In the detection beam path, confocal diaphragms are particularly expediently arranged so that the device according to the invention in multi-spot mode and / or in single-spot mode is a confocal microscope with all the advantages and properties known in principle.

Als konfokal wird eine Blende bezeichnet, wenn sie in oder in der Nähe einer konfokalen Ebene positioniert ist. Unter einer konfokalen Ebene wird eine zu einer probenseitigen Brennebene des Mikroskopobjektivs optisch konjugierte Ebene des Detektionsstrahlengangs bezeichnet. Eine konfokale Blende vor einem Detektor beschränkt die Lichtaufnahme dieses Detektors auf ein kleines Zielvolumen am Probenort.Confocal is an aperture when positioned in or near a confocal plane. A confocal plane refers to a plane of the detection beam path which is optically conjugate to a sample-side focal plane of the microscope objective. A confocal aperture in front of a detector limits the light exposure of this detector to a small target volume at the sample site.

Zum Erzielen einer spektralen Auflösung kann die Detektoreinheit bevorzugt mindestens eine Einheit zum spektralen Auftrennen des Detektionslichts aufweisen. Als eigentlich dispersive Elemente können die dispersiven Einheiten brechende und/oder beugende optische Komponenten aufweisen.To achieve a spectral resolution, the detector unit may preferably have at least one unit for the spectral separation of the detection light. As actually dispersive elements, the dispersive units may comprise refractive and / or diffractive optical components.

Prinzipiell kann die Einheit oder können die Einheiten zum spektralen Auftrennen des Detektionslichts einen oder mehrere Filter zum spektralen Auftrennen aufweisen. Besonders bevorzugt sind aber Varianten, bei denen die Einheit oder die Einheiten zum spektralen Auftrennen des Detektionslichts eine dispersive Funktion hat oder haben. Hierzu können im Grundsatz bekannte dispersive Elemente, beispielsweise beugende oder brechende Komponenten, wie Prismen oder Gitter, zum Einsatz kommen.In principle, the unit or units for spectrally separating the detection light can have one or more filters for the spectral Have separation. However, variants are particularly preferred in which the unit or units for spectrally separating the detection light has or have a dispersive function. For this purpose, in principle known dispersive elements, such as diffractive or refractive components, such as prisms or grids are used.

Grundsätzlich kann ein und dieselbe, insbesondere dispersive, Einheit sowohl für den Single-Spot-Modus als auch für den Multi-Spot-Modus eingesetzt werden. Bevorzugt sind aber Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei denen die Detektoreinheit eine erste, insbesondere dispersive, Einheit zum spektralen Auftrennen des Detektionslichts im Single-Spot-Modus und eine zweite, insbesondere dispersive, Einheit zum spektralen Auftrennen des Detektionslichts im Multi-Spot-Modus aufweist. Ein präzise arbeitender optischer Aufbau läßt sich so einfacher erreichen. Zweckmäßig können dann Mittel vorhanden sein zum wahlweisen Einfügen und Entfernen der ersten und/oder der zweiten dispersiven Einheit in den Detektionsstrahlengang.In principle, one and the same, in particular dispersive, unit can be used both for the single-spot mode and for the multi-spot mode. However, embodiments of the device according to the invention are preferred in which the detector unit has a first, in particular dispersive, unit for the spectral separation of the detection light in single-spot mode and a second, in particular dispersive, unit for the spectral separation of the detection light in the multi-spot mode , A precise working optical structure can be achieved more easily. Appropriately, then means may be present for selectively inserting and removing the first and / or the second dispersive unit in the detection beam path.

Grundsätzlich ist es möglich, für den Multi-Spot-Betrieb und den Single-Spot-Betrieb jeweils unterschiedliche Detektoren zu verwenden. Besonders bevorzugt wird oder werden aber für den Multi-Spot-Betrieb und den Single-Spot-Betrieb derselbe oder dieselben Detektoren verwendet.In principle, it is possible to use different detectors for the multi-spot operation and the single-spot operation. Particularly preferred is or are used for the multi-spot operation and the single-spot operation of the same or the same detectors.

Grundsätzlich können die verschiedenen Wellenlängen des von der Probe abgestrahlten Lichts zeitlich nacheinander mit ein und demselben Detektor gemessen werden. Besonders bevorzugt weist Detektoreinheit jedoch eine Mehrzahl von Detektoren auf, die man auch als Einzeldetektoren bezeichnen kann. Mit dieser Mehrzahl von Einzeldetektoren kann dann Licht mehrerer Wellenlängen gleichzeitig gemessen oder nachgewiesen werden. Die spektrale Auflösung der Detektoreinheit hängt dann von der Größe des spektralen Ausschnitts oder Wellenlängenbereichs ab, der durch optische Mittel, insbesondere eine dispersive Einheit oder mehrere dispersive Einheiten, auf den jeweiligen Einzeldetektor geleitet werden. Mit einer höheren Zahl von Einzeldetektoren ist naturgemäß eine höhere Auflösung möglich als mit einer niedrigeren Zahl von Einzeldetektoren.In principle, the different wavelengths of the light emitted by the sample can be measured successively with one and the same detector. However, the detector unit particularly preferably has a plurality of detectors, which may also be referred to as individual detectors. With this plurality of individual detectors, light of several wavelengths can then be measured or detected simultaneously. The spectral resolution of the detector unit then depends on the size of the spectral section or wavelength range, which are directed by optical means, in particular a dispersive unit or a plurality of dispersive units, to the respective individual detector. With a higher number of individual detectors naturally higher resolution is possible than with a lower number of individual detectors.

Prinzipiell können die spektralen Ausschnitte oder Wellenlängenbereiche, die jeweils auf die einzelnen Detektoren geleitet werden, unterschiedlich groß sein.In principle, the spectral cut-outs or wavelength ranges, which are each directed to the individual detectors, may be of different sizes.

Beispielsweise kann bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mindestens eine Manipulationsoptik zum Verändern der räumlichen spektralen Verteilung des Detektionslichts vorhanden ist. Bestimmte spektrale Bereiche können dann mit einer besseren Auflösung gemessen werden als andere spektrale Bereiche.For example, in a further advantageous embodiment of the device according to the invention at least one manipulation optics for changing the spatial spectral distribution of the detection light is present. Certain spectral regions can then be measured with better resolution than other spectral regions.

Der Multi-Spot-Modus wird im Allgemeinen verwendet, wenn möglichst rasch ein Bild von einem möglichst großen Probenbereich aufgenommen werden soll. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann deshalb zweckmäßig so aufgebaut und eingerichtet sein, dass die Manipulationsoptik nur im Single-Spot-Modus in den Detektionsstrahlengang eingeführt werden kann.Multi-spot mode is generally used when you want to take a picture of the largest possible sample area as quickly as possible. A device according to the invention can therefore be expediently constructed and set up such that the manipulation optics can be introduced into the detection beam path only in single-spot mode.

Prinzipiell kann im Multi-Spot-Modus das Spektrum des von verschiedenen beleuchteten Probenorten abgestrahlten Lichts mit der Detektoreinheit zeitlich nacheinander gemessen werden. Der wesentliche Vorteil des Multi-Spot-Modus wird aber erreicht, wenn die Spektren des von verschiedenen beleuchteten Probenorten abgestrahlten Lichts mit der Detektoreinheit gleichzeitig gemessen werden. Wenn eine Detektoreinheit mit mehreren Einzeldetektoren verwendet wird, bedeutet das, dass wegen der begrenzten Zahl von Einzeldetektoren die im Multi-Spot-Modus erreichbare maximale Auflösung kleiner ist, als die maximale Auflösung, die im Single-Spot-Modus möglich ist.In principle, in the multi-spot mode, the spectrum of the light emitted by different lighted sample locations can be measured in succession with the detector unit. However, the main advantage of the multi-spot mode is achieved if the spectra of the light emitted by different lighted sample locations are measured simultaneously with the detector unit. If a detector unit with several individual detectors is used, this means that because of the limited number of individual detectors, the maximum resolution achievable in multi-spot mode is smaller than the maximum resolution that is possible in single-spot mode.

Ganz grundsätzlich wird bei der hier beschriebenen Erfindung angestrebt, dass sich die im Single-Spot-Modus einerseits und im Multi-Spot-Modus andererseits erhaltenen Bilder möglichst wenig unterscheiden.In principle, the aim in the invention described here is that the images obtained in single-spot mode on the one hand and in multi-spot mode on the other hand should differ as little as possible.

Beispielsweise ist bei einer vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens die spektrale Auflösung der mikroskopischen Bilder im Single-Spot-Modus und im Multi-Spot-Modus gleich. Das kann bei Verwendung einer Detektoreinheit mit mehreren Einzeldetektoren erreicht werden, wenn im Single-Spot-Modus nicht mit der maximal möglichen Auflösung gearbeitet wird, indem beispielsweise n (n ist eine ganze Zahl) der Einzeldetektoren zusammengefasst werden. Nach Umschalten in einen Multi-Spot-Modus mit n Beleuchtungsspots kann man dann die Einzeldetektoren wieder einzeln auslesen und erzielt so dieselbe spektrale Auflösung.For example, in an advantageous variant of the method according to the invention, the spectral resolution of the microscopic images is the same in single-spot mode and in multi-spot mode. This can be achieved when using a detector unit with a plurality of individual detectors when not working in single-spot mode with the maximum possible resolution, for example, n (n is an integer) of the individual detectors are summarized. After switching to a multi-spot mode with n lighting spots, the individual detectors can then be read out one at a time, achieving the same spectral resolution.

Das oder die Umschaltmittel umfassen prinzipiell alle Komponenten, die beim Umstellen des Scanning-Mikroskops vom Single-Spot-Modus in den Multi-Spot-Modus aktiv werden oder betätigt werden. Die Umschaltmittel können sowohl gegenständliche oder hardwaremäßige Bestandteile als auch steuerungsmäßige oder softwareartige Bestandteile aufweisen.The one or more switching means in principle include all components that are active when switching the scanning microscope from single-spot mode in the multi-spot mode or actuated. The switching means may comprise both physical or hardware components as well as control or software-like components.

Besonders bevorzugt kann als Teil der Umschaltmittel mindestens ein beweglicher Spiegel, beispielsweise ein drehbar gelagerter Spiegel, insbesondere ein Hohlspiegel, vorhanden sein.Particularly preferably, at least one movable mirror, for example a rotatably mounted mirror, in particular a concave mirror, may be present as part of the switching means.

Die Erfindung kann grundsätzlich mit einer Lichtquelle, beispielsweise einem Laser, verwirklicht werden, die im Wesentlichen nur Licht einer einzigen Wellenlänge aussendet. Besonders bevorzugt sind bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung aber mehrere Lichtquellen zum Aussenden von Anregungslicht mit unterschiedlichen Wellenlängen vorhanden. Dies ermöglicht die Untersuchung von Proben, die mit mehreren unterschiedlichen Farbstoffen präpariert sind. The invention can in principle be realized with a light source, for example a laser, which essentially emits only light of a single wavelength. In the apparatus according to the invention, however, it is particularly preferable for a plurality of light sources to emit excitation light having different wavelengths. This allows the examination of samples prepared with several different dyes.

Zum Durchführen von konfokalen Mikroskopieverfahren ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung mindestens eine konfokale Blende vorhanden. Für den Multi-Spot-Modus kann eine Blende mit einer der Zahl der Spots entsprechenden Zahl von separaten konfokalen Blenden vorhanden sein.For carrying out confocal microscopy methods, at least one confocal diaphragm is present in the device according to the invention. For the multi-spot mode, there may be an aperture with a number of separate confocal apertures corresponding to the number of spots.

Bei einer einfachen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden, wenn vom Single-Spot-Modus in den Multi-Spot-Modus umgeschaltet wird und umgekehrt, Parameter der Detektoreinheit verändert. Beispielsweise können, wenn Photomultiplier als Einzeldetektoren verwendet werden, die Hochspannung der Photomultiplier verändert oder angepasst werden.In a simple variant of the method according to the invention, when the single-spot mode is switched to the multi-spot mode and vice versa, parameters of the detector unit are changed. For example, when photomultipliers are used as single detectors, the high voltage of the photomultipliers can be changed or adjusted.

Bei den Bildparametern, die sich erfindungsgemäß beim Umschalten vom Single-Spot-Modus in den Multi-Spot-Modus und umgekehrt nicht ändern sollen, kann es sich beispielsweise um die Bildparameter Helligkeit, Kontrast und/oder spektrale Verteilung des Lichts auf einzelne Detektoren der Detektionseinheit handeln.The image parameters, which according to the invention should not change when switching from single-spot mode to multi-spot mode and vice versa, may be, for example, the image parameters brightness, contrast and / or spectral distribution of the light to individual detectors of the detection unit act.

Das Beibehalten von Bildparametern beim Umschalten vom Single-Spot-Modus in den Multi-Spot-Modus und umgekehrt kann einfacher bewerkstelligt werden, wenn beim Umschalten zwischen dem Single-Spot-Modus und dem Multi-Spot-Modus auch Parameter des Scanners und/oder der Lichtquelle verändert werden.Maintaining image parameters when switching from single-spot mode to multi-spot mode and vice versa can be made easier if, when switching between the single-spot mode and the multi-spot mode, parameters of the scanner and / or the light source to be changed.

Beispielsweise kann, wenn für den Single-Spot-Modus und den Multi-Spot-Modus dieselbe Lichtquelle verwendet wird, die Intensität des Anregungslichts beim Umschalten vom Single-Spot-Modus auf den Multi-Spot-Modus um einen Faktor erhöht wird, der im Wesentlichen der Anzahl der Lichtspots im Multi-Spot-Modus entspricht. Bevorzugt ist dieser Faktor größer als die Anzahl der Lichtspots im Multi-Spot-Modus minus eins und kleiner als die Anzahl der Lichtspots im Multi-Spot-Modus plus eins.For example, when the same light source is used for the single-spot mode and the multi-spot mode, the intensity of the excitation light when switching from the single-spot mode to the multi-spot mode can be increased by a factor that is in the Essentially corresponds to the number of light spots in multi-spot mode. Preferably, this factor is greater than the number of light spots in the multi-spot mode minus one and less than the number of light spots in the multi-spot mode plus one.

Aus den für jeden Probenort separat gemessenen Daten kann vorteilhaft ein spektral aufgelöstes mikroskopisches Bild eines Probenbereichs zusammengesetzt werden.From the separately measured data for each sample location, a spectrally resolved microscopic image of a sample area can advantageously be assembled.

Weitere Vorteile und Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens werden im Folgenden mit Bezug auf die Figuren erläutert. Es zeigt:Further advantages and features of the device according to the invention and of the method according to the invention are explained below with reference to the figures. It shows:

1: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; 1 : a schematic representation of a device according to the invention;

2: ein Detail einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; 2 : a detail of a device according to the invention;

3: ein weiteres Detail einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; 3 : a further detail of a device according to the invention;

4: eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Multi-Spot-Betriebs; 4 : a schematic representation for explaining the multi-spot operation;

5: eine schematische Darstellung einer Reihe von 32 Einzeldetektoren; 5 a schematic representation of a series of 32 single detectors;

6: eine schematische Darstellung einer Aufteilung der 32 Einzeldetektoren für den Multi-Spot-Modus und 6 : a schematic representation of a breakdown of the 32 single detectors for the multi-spot mode and

7: ein Flussdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens. 7 a flow chart for explaining the method according to the invention.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 wird mit Bezug auf 1 erläutert. Als wesentliche Komponenten weist diese Vorrichtung 100 eine erste Lichtquelle 10 zum Aussenden von Anregungslicht 12 und Optikmittel 30, 40, 50 zum Leiten des Anregungslichts 12 in einem Anregungsstrahlengang A auf eine Probe 70 und zum Leiten von von der Probe 70 abgestrahltem Detektionslicht 80 in einem Detektionsstrahlengang D auf eine spektral auflösende Detektoreinheit 90 auf.An embodiment of a device according to the invention 100 is related to 1 explained. As essential components, this device 100 a first light source 10 for emitting excitation light 12 and optics 30 . 40 . 50 for guiding the excitation light 12 in an excitation beam A on a sample 70 and for conducting the sample 70 radiated detection light 80 in a detection beam D to a spectrally resolving detector unit 90 on.

Die Optikmittel umfassen dabei mindestens einen Hauptstrahlteiler 30 zum Trennen des Anregungslichts 12 und des Detektionslichts 80, einen Scanner 40 zum punktweisen Abrastern der Probe 70 mit dem Anregungslicht 12 sowie ein Mikroskopobjektiv 50 zum Fokussieren des Anregungslichts 12 auf oder in die Probe. Die spektral auflösende Detektoreinheit 90 dient zum Nachweisen des Detektionslichts 80, wobei dies jeweils separat für jeden Probenort durchgeführt wird.The optical means comprise at least one main beam splitter 30 for separating the excitation light 12 and the detection light 80 , a scanner 40 for pointwise scanning of the sample 70 with the excitation light 12 as well as a microscope objective 50 for focusing the excitation light 12 on or in the sample. The spectrally resolving detector unit 90 serves to detect the detection light 80 each being done separately for each sample location.

Weiterhin ist eine Auftrenneinheit 20 vorhanden zum Auftrennen des Anregungslichts 12 in eine Mehrzahl von Anregungsstrahlbündeln, die in 1 nicht im Einzelnen dargestellt sind. Sodann sind bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 in 1 Umschaltmittel 200 vorhanden zum Umschalten zwischen einem Single-Spot-Modus, bei dem die Probe 70 mit einem einzigen Punkt des Anregungslichts 12 abgerastert wird und einem Multi-Spot-Modus, bei dem die Probe mit mehreren Punkten des Anregungslichts abgerastert wird.Furthermore, a separation unit 20 present for separating the excitation light 12 into a plurality of excitation beams that are in 1 are not shown in detail. Then are in the inventive device 100 in 1 switching 200 available for switching between a single-spot mode in which the sample 70 with a single point of excitation light 12 is scanned and a multi-spot mode in which the sample is scanned with multiple points of the excitation light.

Außerdem umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 eine Steuereinrichtung 120, die mindestens mit den Umschaltmitteln 200, der Auftrenneinheit 20 und der Detektoreinheit 90 zusammenwirkt. Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung 120 dabei eingerichtet zum Einfügen der Auftrenneinheit 20 in den Anregungsstrahlengang A zum Durchführen des Multi-Spot-Modus und zum Entfernen der Auftrenneinheit 20 aus dem Anregungsstrahlengang A für den Single-Spot-Modus. Hierzu ist die Steuereinrichtung 120 über eine schematisch angedeutete Verbindung 26 mit einem beweglichen Spiegel 22 verbunden, mit welchem das Einfügen und Entfernen der Auftrenneinheit bewerkstelligt wird. In addition, the device according to the invention comprises 100 a control device 120 , at least with the switching means 200 , the separation unit 20 and the detector unit 90 interacts. According to the invention, the control device 120 set up for inserting the separation unit 20 in the excitation beam path A for performing the multi-spot mode and for removing the separation unit 20 from the excitation beam A for the single-spot mode. For this purpose, the control device 120 via a schematically indicated connection 26 with a movable mirror 22 connected, with which the insertion and removal of the separation unit is accomplished.

In der in 1 schematisch gezeigten Situation wird das Anregungslicht 12 im Multi-Spot-Modus über die Auftrenneinheit 20 und den beweglichen Spiegel 22 auf den Hauptfarbteiler 30 geleitet. Im Single-Spot-Modus befindet sich die Auftrenneinheit 20 nicht im Strahlengang und das Anregungslicht 12 nimmt stattdessen einen schematisch gezeigten optischen Weg 28, in welchem sich ebenfalls optische Komponenten, wie Linsen oder Spiegel befinden können, zum beweglichen Spiegel 22 und wird von diesem wiederum auf den Hauptfarbteiler 30 geleitet.In the in 1 schematically shown situation becomes the excitation light 12 in multi-spot mode via the separation unit 20 and the movable mirror 22 on the main color divider 30 directed. In single-spot mode, the separation unit is located 20 not in the beam path and the excitation light 12 instead takes a schematically shown optical path 28 in which also optical components, such as lenses or mirrors may be located, to the movable mirror 22 and from this turn, the main color splitter 30 directed.

Zum Umschalten des Lichtwegs zwischen der ersten Lichtquelle 10 und der Auftrenneinheit 20 einerseits und dem optischen Weg 28 andererseits ist eine Umschalteinrichtung 18 vorhanden, bei der es sich beispielsweise um einen beweglichen Spiegel handeln kann.For switching the light path between the first light source 10 and the separation unit 20 on the one hand and the optical path 28 On the other hand, a switching device 18 present, which may be, for example, a movable mirror.

Bei der in 1 dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 ist außerdem eine zweite Lichtquelle 11 zum Aussenden von Anregungslicht 13 vorhanden. Zweckmäßig weist dabei das Anregungslicht 13 eine andere Wellenlänge auf als das Anregungslicht 12. Beispielsweise kann es sich bei dem Anregungslicht 13 um nicht sichtbare Strahlung, wie Infrarot- oder Ultraviolettstrahlung, handeln. Entsprechend kann das Anregungslicht 12 Licht aus dem gesamten sichtbaren Spektrum von Rot bis Blau sein. Wie bei der ersten Lichtquelle 10 ist auch für die zweite Lichtquelle 11 eine Auftrenneinheit 21 zum Auftrennen des Anregungslichts 13 in eine Mehrzahl von Anregungsstrahlbündeln und ein beweglicher Spiegel 23 vorhanden, mit dem die Auftrenneinheit 21 für den Multi-Spot-Modus in den Anregungsstrahlengang eingefügt werden kann und für den Single-Spot-Modus aus dem Anregungsstrahlengang A herausgenommen werden kann. Der bewegliche Spiegel 23 ist über eine schematisch angedeutete Verbindung 27 mit der Steuereinheit 120 verbunden und kann über die Steuereinheit 120 gesteuert werden. Im Single-Spot-Modus nimmt das Anregungslicht 13 einen schematisch angedeuteten optischen Weg 29.At the in 1 illustrated device according to the invention 100 is also a second light source 11 for emitting excitation light 13 available. Appropriately, in this case, the excitation light 13 a different wavelength than the excitation light 12 , For example, the excitation light may be 13 to be non-visible radiation, such as infrared or ultraviolet radiation act. Accordingly, the excitation light 12 Light from the entire visible spectrum from red to blue. As with the first light source 10 is also for the second light source 11 a separation unit 21 for separating the excitation light 13 into a plurality of excitation beams and a movable mirror 23 present, with which the separation unit 21 for the multi-spot mode can be inserted into the excitation beam path and can be taken out of the excitation beam A for the single-spot mode. The moving mirror 23 is via a schematically indicated connection 27 with the control unit 120 connected and can via the control unit 120 to be controlled. In single-spot mode, the excitation light decreases 13 a schematically indicated optical path 29 ,

Zum Umschalten des Lichtwegs zwischen der zweiten Lichtquelle 11 und der Auftrenneinheit 21 einerseits und dem optischen Weg 29 andererseits ist eine Umschalteinrichtung 19 vorhanden, bei der es sich beispielsweise um einen beweglichen Spiegel handeln kann. Die Umschalteinrichtungen 18 und 19 sind jeweils über die Steuereinheit 120 ansteuerbar. Dies ist in 1 durch die Verbindungslinien zwischen Umschalteinrichtungen 18 und 19 und der Steuereinheit 120 dargestellt.For switching the light path between the second light source 11 and the separation unit 21 on the one hand and the optical path 29 On the other hand, a switching device 19 present, which may be, for example, a movable mirror. The switching devices 18 and 19 are each about the control unit 120 controllable. This is in 1 through the connecting lines between switching devices 18 and 19 and the control unit 120 shown.

Das Anregungslicht 13 gelangt dann auf einen zweiten Hauptfarbteiler 31 und von diesem, wie das Anregungslicht 12 über den Scanner 40, eine Scanoptik 45 und das Mikroskopobjektiv 50 auf die zu untersuchende Probe 70. Im Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 wird der Benutzer typischerweise entweder mit der ersten Lichtquelle 10 oder der zweiten Lichtquelle 11 arbeiten. Zu diesem Zweck kann der erste Hauptfarbteiler 30 mit der Steuereinheit 21 über eine Verbindung 32 in den Anregungsstrahlengang A eingefügt werden, wenn die erste Lichtquelle 10 verwendet werden soll und entsprechend aus dem Anregungsstrahlengang A entfernt werden, wenn die Lichtquelle 10 nicht verwendet werden soll. Entsprechendes gilt für die zweite Lichtquelle 11 und den Hauptfarbteiler 31, mit welchem Anregungslicht 13 der zweiten Lichtquelle 11 in den Anregungsstrahlengang A eingekoppelt werden kann. Der Hauptfarbteiler 31 kann mit der Steuereinheit 120 über eine Leitung 33 so gesteuert werden, dass das Anregungslicht 13 entweder in den Anregungsstrahlengang A eingekoppelt wird oder nicht.The excitation light 13 then passes to a second main color divider 31 and from this, like the excitation light 12 over the scanner 40 , a scanning optics 45 and the microscope objective 50 on the sample to be examined 70 , During operation of the device according to the invention 100 Typically, the user is using either the first light source 10 or the second light source 11 work. For this purpose, the first main color divider 30 with the control unit 21 over a connection 32 are inserted into the excitation beam A when the first light source 10 should be used and be removed accordingly from the excitation beam A, when the light source 10 not to be used. The same applies to the second light source 11 and the main color divider 31 , with which excitation light 13 the second light source 11 can be coupled into the excitation beam A. The main color divider 31 can with the control unit 120 over a line 33 be controlled so that the excitation light 13 is either coupled into the excitation beam A or not.

Der Scanner 40 kann von der Steuereinheit 120 über eine Verbindung 34 angesteuert werden. Bevorzugt wird der Scanner 40 im Multi-Spot-Modus anders angesteuert als im Single-Spot-Modus.The scanner 40 can from the control unit 120 over a connection 34 be controlled. The scanner is preferred 40 activated differently in multi-spot mode than in single-spot mode.

Die grundlegende Situation im Single-Spot-Modus und im Multi-Spot-Modus wird mit Bezug auf 4 erläutert. Dort ist schematisch ein Probenbereich 76 der zu untersuchenden Probe 70 dargestellt. Generell werden in allen Figuren gleiche oder gleichwirkende Bestandteile in der Regel mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.The basic situation in single-spot mode and in multi-spot mode is related to 4 explained. There is schematically a sample area 76 the sample to be examined 70 shown. In general, identical or equivalent components are generally identified by the same reference numerals in all figures.

In 4 sind schematisch vier Anregungsstrahlbündel 14, 15, 16, 17 gezeigt, die Probenorte 71, 72, 73, 74 der Probe 70 beleuchten. Prinzipiell können die Anregungsstrahlbündel 14, 15, 16, 17 Anregungslicht 12 der ersten Lichtquelle 10 und/oder Anregungslicht 13 der zweiten Lichtquelle 11 enthalten. Die mit den Anregungsstrahlbündeln 14, 15, 16, 17 beleuchteten Probenorte 71, 72, 73, 74 strahlen als Antwort oder Reaktion auf diese Bestrahlung Licht 81, 82, 83, 84 ab. Hierbei kann es sich insbesondere um Fluoreszenzlicht handeln, welches im Allgemeinen eine größere Wellenlänge aufweist als das Anregungslicht und welches außerdem ungerichtet abgestrahlt wird. Bei der in 4 gezeigten Situation handelt es sich um die Multi-Spot-Situation, weil die Probe 70 mit einer Mehrzahl, nämlich insgesamt vier Anregungsstrahlbündeln 14, 15, 16, 17 gleichzeitig beleuchtet wird.In 4 are schematically four excitation beam 14 . 15 . 16 . 17 shown the sample locations 71 . 72 . 73 . 74 the sample 70 illuminate. In principle, the excitation beam 14 . 15 . 16 . 17 excitation light 12 the first light source 10 and / or excitation light 13 the second light source 11 contain. The with the excitation beam 14 . 15 . 16 . 17 illuminated sample places 71 . 72 . 73 . 74 emit light in response or response to this irradiation 81 . 82 . 83 . 84 from. This may be, in particular, fluorescent light, which generally has a greater wavelength than the excitation light and which furthermore is non-directional is emitted. At the in 4 The situation shown is the multi-spot situation because the sample 70 with a plurality, namely a total of four excitation beam 14 . 15 . 16 . 17 illuminated simultaneously.

Bei einer Single-Spot-Situation würde nur ein einziger Probenort mit Anregungslicht bestrahlt werden. Typischerweise werden die Anregungsstrahlbündel 14, 15, 16, 17 parallel in unterschiedlichen Scanzeilen über die Probe 70 geführt. In der in 4 dargestellten Situation ist das die y-Richtung.In a single-spot situation, only a single sample location would be irradiated with excitation light. Typically, the excitation beams become 14 . 15 . 16 . 17 parallel in different scan lines over the sample 70 guided. In the in 4 the situation shown is the y-direction.

Zurück zur Betrachtung der 1. Das von der zu untersuchenden Probe 70 abgestrahlte Licht 80 wird zunächst über dieselben optischen Komponenten, also das Mikroskopobjektiv 50, die Scanoptik 45, den Scanner 40, jetzt auf dem Detektionsstrahlengang D, zurückgeleitet. Abweichend vom Anregungslicht 12 und/oder dem Anregungslicht 13, wird das von der Probe 70 abgestrahlte Licht 80 wenigstens teilweise von den Hauptfarbteilern 31 und 30 transmittiert und wird zunächst über eine Pinholeoptik 85 auf eine Pinholeblende 86 geleitet. Diese Pinholeblende weist, schematisch angedeutet, vier Pinholes auf für vier Anregungsstrahlbündel. Auch die Pinholeblende 86 kann, was in 1 nicht gezeigt ist, mit der Steuereinheit 120 betätigt werden, beispielsweise in den Detektionsstrahlengang D eingefügt werden, wenn im Multi-Spot-Modus gearbeitet werden soll. Für den Single-Spot-Modus kann dann die Blende 86 mit den vier konfokalen Blenden aus dem Strahlengang entfernt werden oder nur verschoben werden so dass das eine Strahlenbündel von der Pinholeoptik 85 tatsächlich auf ein Pinhole trifft. Über eine weitere Optik 87, die als Detektionsoptik bezeichnet werden kann, gelangt das von der Probe 70 abgestrahlte Licht 80 entweder, nämlich im Single-Spot-Modus über einen beweglichen Spiegel 88 auf eine erste dispersive Einheit 96, die Teil der spektral auflösenden Detektoreinheit 90 ist. Der bewegliche Spiegel 88 kann von der Steuereinheit 120, die insoweit Teil der Umschaltmittel 200 ist, über die Verbindung 89 aus dem Detektionsstrahlengang D entfernt oder in diesen eingefügt werden, oder den Strahlengang geeignet umleiten. Wesentlich ist, dass das von der Probe 70 abgestrahlte Licht 80 im Multi-Spot-Modus nicht auf die erste dispersive Einheit 96, sondern auf die zweite dispersive Einheit 97 gelangt.Back to the consideration of 1 , That of the sample to be examined 70 radiated light 80 is first about the same optical components, so the microscope objective 50 , the scanning optics 45 , the scanner 40 , now on the detection beam D, returned. Deviating from the excitation light 12 and / or the excitation light 13 , that will be from the sample 70 radiated light 80 at least partially from the main color dividers 31 and 30 transmits and is first on a Pinholeoptik 85 on a Pinholeblende 86 directed. This Pinholeblende has, schematically indicated, four pinholes for four excitation beam. Also the Pinholeblende 86 can, what in 1 not shown, with the control unit 120 be operated, for example, be inserted into the detection beam D, if you want to work in multi-spot mode. For the single-spot mode, the aperture can then 86 be removed with the four confocal apertures from the beam path or only be shifted so that the one beam of the pinholeoptics 85 actually hits a pinhole. About another optics 87 , which can be referred to as detection optics, gets that from the sample 70 radiated light 80 either, in single-spot mode via a movable mirror 88 on a first dispersive unit 96 , which are part of the spectrally resolving detector unit 90 is. The moving mirror 88 can from the control unit 120 , which in this respect is part of the switching means 200 is, about the connection 89 be removed from the detection beam D or inserted into this, or redirect the beam path suitable. What is essential is that of the sample 70 radiated light 80 in multi-spot mode not on the first dispersive unit 96 but on the second dispersive unit 97 arrives.

In der ersten dispersiven Einheit 96 und der zweiten dispersiven Einheit 97 wird das von der Probe abgestrahlte Licht 80 spektral aufgeteilt. Hierzu können grundsätzlich bekannte Komponenten, wie Prismen oder Gitter, vorhanden sein. Im Fall des Single-Spot-Betriebs wird das spektral aufgeteilte Licht über einen schematisch angedeuteten Strahlengang 59 und einen Hohlspiegel 24 zu einer Manipulationseinheit 98 geleitet, die optional im Strahlengang vorhanden sein kann.In the first dispersive unit 96 and the second dispersive unit 97 becomes the light emitted by the sample 80 divided spectrally. For this purpose, basically known components, such as prisms or grids, may be present. In the case of single-spot operation, the spectrally divided light is transmitted via a schematically indicated beam path 59 and a concave mirror 24 to a manipulation unit 98 passed, which may optionally be present in the beam path.

Schließlich wird das von der Probe abgestrahlte Licht 80 auf eine Detektorzeile 95 mit einer Vielzahl von Einzeldetektoren geleitet. Mit der Manipulationseinheit 98 kann die räumliche Verteilung der einzelnen spektralen Komponenten auf die Detektorzeile verändert oder manipuliert werden. Beispielsweise können Teile des Spektrums besonders dicht auf die Detektorzeile abgebildet werden, so dass in diesem Bereich die spektrale Auflösung niedriger ist. Andererseits können spektrale Bereiche, für die man sich besonders interessiert, auf besonders viele Einzeldetektoren der Detektorzeile 95 aufgeteilt werden. Die spektrale Auflösung ist dann im Vergleich zu der zuerst beschriebenen Situation größer.Eventually, the light emitted by the sample becomes light 80 on a detector line 95 directed with a variety of single detectors. With the manipulation unit 98 The spatial distribution of the individual spectral components on the detector line can be changed or manipulated. For example, parts of the spectrum can be imaged particularly densely on the detector line, so that in this area the spectral resolution is lower. On the other hand, spectral ranges for which one is particularly interested can be found on a particularly large number of individual detectors of the detector line 95 be split. The spectral resolution is then larger in comparison to the situation described first.

Die Manipulationseinheit 98 kann mit der Steuereinheit 120 über die Leitung 57 aus dem Detektionsstrahlengang D herausgenommen oder in diesen eingefügt werden.The manipulation unit 98 can with the control unit 120 over the line 57 be removed from the detection beam D or inserted into this.

Zum Umschalten zwischen dem Multi-Spot-Modus und dem Single-Spot-Modus ist als Teil der Umschaltmittel 200 ein beweglicher Hohlspiegel 24 mit einer Ansteuerung 25 vorhanden, die über die Steuereinheit 120 über die Verbindung 55 betätigt werden kann. Im Single-Spot-Modus steht also einerseits der bewegliche Spiegel 88 so, dass das von der Probe 70 abgestrahlte Licht 80 auf die erste dispersive Einheit 96 geleitet wird und von dieser auf dem Strahlengang 59 über den Hohlspiegel 24 auf die Detektorzeile 95 gelangt. Optional kann hierbei noch die Manipulationseinheit 98 durchlaufen werden oder nicht.To toggle between the multi-spot mode and the single-spot mode is as part of the switching means 200 a movable concave mirror 24 with a control 25 present, via the control unit 120 about the connection 55 can be operated. In single-spot mode, on the one hand, there is the movable mirror 88 so that's from the sample 70 radiated light 80 on the first dispersive unit 96 is directed and from this on the beam path 59 over the concave mirror 24 on the detector line 95 arrives. Optionally, here also the manipulation unit 98 to be gone through or not.

Im Multi-Spot-Modus wird der Spiegel 88 von der Steuereinheit 120 über die Verbindung 89 so positioniert, dass das von der Probe 70 abgestrahlte Licht 80 nicht auf die erste dispersive Einheit 96, sondern die zweite dispersive Einheit 97 gelangt. Von der zweiten dispersiven Einheit 97 wird das abgestrahlte Licht 80 dann über einen schematisch dargestellten Strahlengang 67 auf die Detektorzeile 95 geleitet. Hierzu ist einerseits der bewegliche Hohlspiegel 24 geeignet positioniert, andererseits ist die Manipulationseinheit 98 über die Steuereinheit 120 und die Verbindung 57 aus dem Strahlengang herausgenommen.In multi-spot mode, the mirror becomes 88 from the control unit 120 about the connection 89 positioned so that from the sample 70 radiated light 80 not on the first dispersive unit 96 but the second dispersive unit 97 arrives. From the second dispersive unit 97 becomes the radiated light 80 then via a schematically illustrated beam path 67 on the detector line 95 directed. For this purpose, on the one hand, the movable concave mirror 24 suitably positioned, on the other hand, the manipulation unit 98 via the control unit 120 and the connection 57 taken out of the beam path.

Das Einkoppeln entweder einer Mehrzahl von Anregungsstrahlbündeln oder eines einzigen Anregungsstrahlbündels wird mit Bezug auf 2 näher erläutert. Dort sind zunächst zwei Anschlüsse 65, 66 für Lichtquellen gezeigt, an welche prinzipiell unterschiedliche Lichtquellen angeschlossen werden. Grundsätzlich ist aber auch möglich, dass nur eine einzige Lichtquelle verwendet wird, deren Anregungslicht 12 zweckmäßig mit einer nicht dargestellten Umschalt- oder Verteilungseinrichtung dem ersten Anschluss 65 und/oder dem zweiten Anschluss 66 zugeführt wird. Dem ersten Anschluss 65 ist eine Auftrenneinheit 20 nachgeordnet, die zum Auftrennen des Anregungslichts 12 in eine Mehrzahl von Anregungsstrahlbündel 14, 15, 16,17 erfolgt. Die Anregungsstrahlbündel 14, 15, 16, 17 werden auf einen beweglichen Spiegel 22 geleitet und gelangen von diesem über eine Blende 64 und ein durch die Linsen 61 und 62 gebildetes Teleskop sowie einen Spiegel 63 auf den Hauptfarbteiler 30. Das durch die Linsen 61 und 62 gebildete Teleskop kann insbesondere ein Zoomteleskop sein und zum Korrigieren von Ungenauigkeiten der Detektoroptik dienen. Für den Multi-Spot-Modus kann der bewegliche Spiegel 22 so positioniert werden, dass die Anregungsstrahlbündel 14, 15, 16, 17 auf die Blende 64 geleitet werden. Für den Single-Spot-Modus andererseits wird der bewegliche Spiegel 22 entweder aus dem Strahlengang entfernt oder jedenfalls so positioniert, dass ein einziges Anregungsstrahlbündel des Anregungslichts 12 zu und durch die Blende 64 geleitet wird.The coupling of either a plurality of excitation beams or a single excitation beam will be described with reference to FIG 2 explained in more detail. There are initially two connections 65 . 66 for light sources to which in principle different light sources are connected. In principle, however, it is also possible that only a single light source is used, whose excitation light 12 expedient with a switching or distribution device, not shown, the first port 65 and / or the second port 66 is supplied. The first connection 65 is a unraveling unit 20 downstream, which separates the excitation light 12 into a plurality of excitation beam 14 . 15 . 16 . 17 he follows. The excitation beam 14 . 15 . 16 . 17 be on a moving mirror 22 passed and from this via a panel 64 and one through the lenses 61 and 62 formed telescope and a mirror 63 on the main color divider 30 , That through the lenses 61 and 62 In particular, the formed telescope can be a zoom telescope and serve to correct inaccuracies of the detector optics. For the multi-spot mode, the movable mirror 22 be positioned so that the excitation beam 14 . 15 . 16 . 17 on the aperture 64 be directed. On the other hand, for the single-spot mode, the movable mirror becomes 22 either removed from the beam path or anyway positioned so that a single excitation beam of the excitation light 12 to and through the aperture 64 is directed.

Die spektrale Auftrennung des von der Probe 70 abgestrahlten Lichts 80 wird anhand von 3 näher erläutert. Gezeigt ist dort zunächst eine Pinholeblende 86 mit insgesamt vier konfokalen Pinholes 41, 42, 43, 44. Das von den Probenorten 71, 72, 73, 74 abgestrahlte Licht 81, 82, 83, 84 (siehe 4) wird durch die Pinholes 41, 42, 43, 44 auf eine Linse 87, die als Detektionsoptik bezeichnet werden kann, geleitet. Von der Detektionsoptik 87 gelangt das abgestrahlte Licht 80 über den Spiegel 88 auf die dispersive Einheit 97, die schematisch als Prismenblock dargestellt ist. Die dispersive Einheit 97 trennt die insgesamt vier Strahlenbündel in insgesamt vier Spektren 181, 182, 183, 184 auf, die auf einen ersten Bereich 91, einen zweiten Bereich 92, einen dritten Bereich 93 beziehungsweise einen vierten Bereich 94 der Detektorzeile 95 abgebildet werden. Dies wird mit Bezug auf die 5 und 6 weiter erläutert.The spectral separation of the from the sample 70 emitted light 80 is determined by 3 explained in more detail. Shown there is first a Pinholeblende 86 with a total of four confocal pinholes 41 . 42 . 43 . 44 , That from the sample locations 71 . 72 . 73 . 74 radiated light 81 . 82 . 83 . 84 (please refer 4 ) is through the pinholes 41 . 42 . 43 . 44 on a lens 87 , which can be referred to as detection optics, passed. From the detection optics 87 the radiated light arrives 80 over the mirror 88 on the dispersive unit 97 , which is shown schematically as a prism block. The dispersive unit 97 separates the total of four beams into a total of four spectra 181 . 182 . 183 . 184 on that on a first area 91 , a second area 92 , a third area 93 or a fourth area 94 the detector line 95 be imaged. This will be with reference to the 5 and 6 further explained.

In 5 ist schematisch eine Detektorzeile 95 gezeigt, die insgesamt 32 Einzeldetektoren 301 ... 332 aufweist. Im Single-Spot-Modus wird das Spektrum des von dem einzigen mit Anregungslicht beleuchteten Probenort abgestrahlten Licht auf diese 32 Einzeldetektoren 301 ... 332 geleitet. Dabei kann, wie vorstehend erläutert, im Zusammenhang mit der Manipulationseinheit 98 erläutert, die spektrale Auflösung über die Detektorzeile 95 variieren. Beispielsweise wäre es möglich, für den gesamten Wellenlängenbereich zwischen 400 nm und 580 nm auf die Einzeldetektoren 301 bis 310 zu verteilen und außerdem den Wellenlängenbereich von 580 nm bis 600 nm auf die Einzeldetektoren 311 bis 332 zu leiten. Auf die Einzeldetektoren 301 bis 310 entfallen dann jeweils 28 nm des Wellenlängenspektrums, während auf die Einzeldetektoren 311 bis 332 jeweils nur 0,9 nm entfallen. Das bedeutet, dass im Bereich der Einzeldetektoren 301 bis 310 die Auflösung etwa 31mal kleiner ist als in dem von den Einzeldetektoren 311 bis 332 gemessenen Spektralbereich.In 5 is schematically a detector line 95 shown, the total of 32 single detectors 301 ... 332 having. In single-spot mode, the spectrum of light emitted from the single sample spot illuminated by excitation light will be reflected on these 32 single detectors 301 ... 332 directed. In this case, as explained above, in connection with the manipulation unit 98 explains the spectral resolution over the detector line 95 vary. For example, it would be possible for the entire wavelength range between 400 nm and 580 nm to the individual detectors 301 to 310 and also the wavelength range of 580 nm to 600 nm on the single detectors 311 to 332 to lead. On the single detectors 301 to 310 then each account for 28 nm of the wavelength spectrum, while on the individual detectors 311 to 332 in each case only 0.9 nm omitted. That means that in the field of single detectors 301 to 310 the resolution is about 31 times smaller than that of the single detectors 311 to 332 measured spectral range.

6 zeigt dieselbe Detektorzeile 95 für den Multi-Spot-Betrieb. Wie im Zusammenhang mit 3 angesprochen, wird dort die Detektorzeile 95 in insgesamt vier Bereiche 91, 92, 93, 94 aufgeteilt, die jeweils acht Einzeldetektoren umfassen. Wie aus 3 ersichtlich, werden die von der dispersiven Einheit 97 erzeugten Spektren 181, 182, 183, 184 auf die Bereiche 91, 92, 93 beziehungsweise 94 geleitet oder abgebildet. Hierzu können geeignete optische Komponenten, wie Spiegel und/oder Linsen vorhanden sein, die in 3 nicht dargestellt sind. Der erste Bereich 91 der Detektorzeile 95 umfasst die Einzeldetektoren 301 bis 308. Der zweite Bereich 92 umfasst die Einzeldetektoren 309 bis 316. Der dritte Bereich 93 umfasst die Einzeldetektoren 317 bis 324 und der vierte Bereich umfasst die Einzeldetektoren 325 bis 332. 6 shows the same detector line 95 for multi-spot operation. As related to 3 addressed, there is the detector line 95 in a total of four areas 91 . 92 . 93 . 94 divided, each comprising eight individual detectors. How out 3 as can be seen by the dispersive unit 97 generated spectra 181 . 182 . 183 . 184 on the areas 91 . 92 . 93 respectively 94 directed or pictured. For this purpose, suitable optical components, such as mirrors and / or lenses may be present, which in 3 are not shown. The first area 91 the detector line 95 includes the single detectors 301 to 308 , The second area 92 includes the single detectors 309 to 316 , The third area 93 includes the single detectors 317 to 324 and the fourth area includes the single detectors 325 to 332 ,

Das erfindungsgemäße Verfahren wird ergänzend noch mit Bezug auf die 7 erläutert. Demgemäß erfolgt zunächst eine Bildaufnahme im Single-Spot-Modus (Box a). Mit Hilfe einer Software können dann verschiedene Bildparameter, wie beispielsweise die Bildhelligkeit, der Kontrast und/oder die spektrale Verteilung auf den Einzeldetektoren, bestimmt oder festgestellt werden (Box b). Unabhängig davon, also gleichzeitig, davor oder danach, kann mit Hilfe der erfindungsgemäß vorhandenen Umschaltmittel eine Umschaltung auf den Multispot-Modus vorgenommen werden (Box c). Nach diesem Umschalten können automatisch, beispielsweise mit der Steuerung 120, Veränderungen an Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgenommen werden. Beispielsweise können folgende Parameter verändert werden: Leistung der Lichtquelle, insbesondere die Laserleistung, Empfindlichkeit des Detektors oder der Detektorgain, spektrale Verteilung des von der Probe abgestrahlten Lichts auf die Detektoren (Box d). Sobald die Anpassungen der verschiedenen Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt sind, können Bildaufnahmen im Multi-Spot-Modus durchgeführt werden (Box e).The inventive method will be supplementary with reference to the 7 explained. Accordingly, initially an image recording in single-spot mode (box a). With the aid of software, various image parameters, such as, for example, the image brightness, the contrast and / or the spectral distribution on the individual detectors, can then be determined or established (box b). Regardless, that is, at the same time, before or after, switching to the multi-spot mode can be carried out with the aid of the switching means provided according to the invention (box c). After this switching can be done automatically, for example, with the controller 120 , Changes are made to components of the device according to the invention. For example, the following parameters can be changed: power of the light source, in particular the laser power, sensitivity of the detector or the detector gain, spectral distribution of the light emitted by the sample to the detectors (box d). Once the adjustments of the various components of the device according to the invention are carried out, image recordings in multi-spot mode can be performed (box e).

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die auch als Mikroskop oder Scanning-Mikroskop bezeichnet werden kann, kann eine Probe sowohl mit einem einzelnen Laserspot (Single-Spot) als auch alternativ mit beispielsweise vier, räumlich versetzten Laserspots (Multi-Spot-Modus) beleuchtet werden. Ein Benutzer kann demnach mit diesem Mikroskop ein- und dieselbe Probe oder Probenstelle einmal im Multi-Spot-Modus und direkt im Anschluss im Single-Spot-Modus betrachten. Auch die umgekehrte Reihenfolge ist selbstverständlich möglich.With the device according to the invention, which can also be referred to as a microscope or scanning microscope, a sample can be illuminated both with a single laser spot (single spot) and alternatively with, for example, four spatially offset laser spots (multi-spot mode). A user can therefore use this microscope to view the same sample or sample spot once in multi-spot mode and directly afterwards in single-spot mode. The reverse order is of course possible.

Wenn zum Erzeugen der Mehrzahl der Anregungsspots für den Multi-Spot-Modus derselbe Laser verwendet wird wie zum Erzeugen des einzelnen Spots, ist die Intensität des einzelnen Spots im Multi-Spot-Modus dann um einen Faktor, der der Anzahl der Spots im Multi-Spot-Modus entspricht, kleiner als diejenige des Einzelspots im Single-Spot-Modus. Um vergleichbare Bilder zu erhalten, ist es aber vorteilhaft, wenn die Intensität der einzelnen Spots im Multi-Spot-Modus jeweils die gleich ist wie die Intensität des einzelnen Spots im Single-Spot-Modus.If the same laser is used to generate the plurality of excitation spots for the multi-spot mode as for generating the single spot, then the intensity of the single spot in the multi-spot mode is then a factor that corresponds to the number of spots in the multi-spot mode. Spot mode is less than that of the single spot in single-spot mode. In order to obtain comparable images, it is advantageous if the intensity of each spot in the multi-spot mode is the same as the intensity of each spot in single-spot mode.

Weiterhin wird zum Detektieren des von der Probe abgestrahlten Detektionslichts bei der Multi-Spot-Beleuchtung nicht dieselbe Detektionseinheit in derselben Konfiguration verwendet. Mit anderen Worten kann dieselbe Detektionseinheit verwendet werden, jedoch in einer anderen Konfiguration. Mit dem Begriff der Konfiguration des Detektors wird in diesem Zusammenhang die Art und Weise bezeichnet, wie das nachzuweisende Detektionslicht von den mit dem Anregungslicht beleuchteten Probenorten auf die spektral auflösende Detektoreinheit geleitet wird. Für den Fall, dass die spektral auflösende Detektoreinheit eine Mehrzahl von Einzeldetektoren aufweist, entscheidet die Konfiguration der Detektoreinheit darüber, wie die spektrale Leistungsdichte auf die einzelnen Detektoren verteilt wird. Dementsprechend wird sich das Signal der Einzeldetektoren ändern und diese werden unter Umständen sogar über- oder untersteuert. Damit kann sich die spektral aufgelöste Darstellung einer Probe beim Umschalten zwischen Single-Spot-Modus und Multi-Spot-Modus verändern.Further, for detecting the detection light emitted from the sample in the multi-spot illumination, the same detection unit in the same configuration is not used. In other words, the same detection unit can be used, but in a different configuration. In this context, the term configuration of the detector refers to the manner in which the detection light to be detected is conducted onto the spectrally resolving detector unit by the sample locations illuminated by the excitation light. In the event that the spectrally resolving detector unit has a plurality of individual detectors, the configuration of the detector unit determines how the spectral power density is distributed to the individual detectors. Accordingly, the signal of the individual detectors will change and these may even be over or under controlled. Thus, the spectrally resolved representation of a sample can change when switching between single-spot mode and multi-spot mode.

Angestrebt ist aber durch die Erfindung, dass sich die graphische Darstellung der Probe, beispielsweise auf einem Computermonitor, nicht ändert. Insbesondere bei Proben, die mit mehreren Farbstoffen eingefärbt sind, ist das nicht ohne Weiteres gegeben und kann deshalb verwirren und zu falschen Bewertungen von Bilden führen.However, the aim of the invention is that the graphical representation of the sample, for example on a computer monitor, does not change. Especially with samples that are colored with several dyes, this is not given easily and therefore can confuse and lead to incorrect ratings of form.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren vorgeschlagen, durch das sichergestellt wird, dass die Parameter wie Bildhelligkeit, Kontrast und Aufteilung der spektralen Kanäle nicht oder nur minimal verändert werden, wenn zwischen dem Single-Spot-Modus und dem Multi-Spot-Modus umgeschaltet wird.According to the invention, a method is proposed by which it is ensured that the parameters such as image brightness, contrast and distribution of the spectral channels are not or only minimally changed when switching between the single-spot mode and the multi-spot mode.

Das Verfahren kann insbesondere auch in einer Anpassung der Laserintensität bestehen. Beispielsweise kann beim Umschalten vom Single-Spot-Modus in den Multi-Spot-Modus die Gesamtlaserleistung so verändert werden, dass am Ende, also nach der Aufteilung der Gesamtleistung auf die vier Anregungsspots und dem Durchlaufen eines mehr oder weniger anderen Strahlengang mit anderen optischen Elementen, die Laserleistung in den vier Spots, jeweils einzeln betrachtet, gleich der Laserleistung in einem Spot beim Single-Spot-Modus ist.The method may in particular also consist in an adjustment of the laser intensity. For example, when switching from single-spot mode to multi-spot mode, the total laser power can be changed so that at the end, ie after the total power has been split among the four excitation spots and through a more or less different beam path with other optical elements , the laser power in the four spots, each considered individually, is equal to the laser power in a spot in single-spot mode.

Wenn weitere Verluste nicht berücksichtigt werden, bedeutet das, wenn beispielsweise vier Anregungsspots verwendet werden, eine Erhöhung des Gesamtlaserintensität um einen Faktor von etwa vier, wenn vom Single-Spot-Modus in den Multi-Spot-Modus umgeschaltet wird.If further losses are ignored, for example, using four excitation spots means increasing the total laser intensity by a factor of about four when switching from single-spot mode to multi-spot mode.

Bevorzugt können zusätzlich auch noch Unterschiede in der Transmission der verschiedenen Strahlengänge ausgeglichen werden. Dies führt zu Korrekturen des Faktors, der sich aus der Anzahl der verwendeten Beleuchtungsspots im Multi-Spot-Modus ergibt.In addition, differences in the transmission of the different beam paths may additionally be compensated. This leads to corrections of the factor resulting from the number of lighting spots used in multi-spot mode.

Im Multi-Spot-Modus kann auch die spektrale Leistungsdichte des Detektionslichts prinzipiell anders auf die Einzeldetektoren verteilt werden als im Single-Spot-Modus. Deshalb wird erfindungsgemäß die Detektoreinheit entsprechend angepasst, wenn zwischen dem Single-Spot-Modus und dem Multi-Spot-Modus umgeschaltet wird.In the multi-spot mode, the spectral power density of the detection light can in principle be distributed differently to the individual detectors than in the single-spot mode. Therefore, according to the invention, the detector unit is adjusted accordingly when switching between the single-spot mode and the multi-spot mode.

Das kann auch bedeuten, dass die Verstärkung oder der Gain aller Einzeldetektoren oder auch nur einzelner Detektorelemente angepasst werden. Es können auch mehrere Detektorelemente zu einem einzigen Kanal zusammengefasst oder getrennt werden. Sodann kann durch Verschieben von optischen Elementen, insbesondere von brechenden oder beugenden Komponenten, die spektrale Verteilung so verändert werden, dass die spektrale Leistungsverteilung auf die Einzeldetektoren beim Umschalten gleich bleibt oder sich jedenfalls nur sehr geringfügig ändert.This can also mean that the amplification or the gain of all single detectors or only individual detector elements are adjusted. It is also possible to combine or separate several detector elements into a single channel. Then, by moving optical elements, in particular refractive or diffractive components, the spectral distribution can be changed so that the spectral power distribution to the individual detectors remains the same when switching or in any case changes only very slightly.

Schließlich wird vorgeschlagen, die beim Umschalten zwischen Single-Spot-Modus und Multi-Spot-Modus notwendigen Änderungen der Aufnahmeparameter automatisiert durch eine Bediensoftware durchführen zu lassen. Dazu kann eine Kalibrierung der entsprechenden Parameter, beispielsweise Intensität der Lichtquelle oder der Lichtquellen, Detektorgain und/oder weitere Detektoreinstellungen und/oder Einfügen und Entfernen von beugenden oder brechenden Komponenten in den Strahlengang, notwendig werden. Dies umfasst auch reine Einstellungen der Software, beispielsweise das Zusammenfassen von einigen Detektorelementen zu einem einzigen angezeigten Kanal. Außerdem sind damit auch Änderungen von Elementen der Hardware, wie beispielsweise Laserintensität, Verstärkung (Gain) der Einzeldetektoren und auch die Position von beweglichen optischen Elementen, gemeint.Finally, it is proposed that the changes in the recording parameters necessary for switching between single-spot mode and multi-spot mode be carried out automatically by operating software. For this purpose, a calibration of the corresponding parameters, for example intensity of the light source or of the light sources, detector gain and / or further detector settings and / or insertion and removal of diffractive or refractive components into the beam path, may become necessary. This also includes pure software settings, such as combining some detector elements into a single displayed channel. It also refers to changes in elements of the hardware, such as laser intensity, gain of the single detectors and also the position of moving optical elements.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden wenigstens einige Betriebs- oder Geräteparameter eines Scanning-Mikroskops beim Wechsel zwischen einem Single-Spot-Modus und einem Multi-Spot-Modus automatisch so verändert, dass die für den Benutzer wichtigen, also angezeigten oder sonst in irgendeiner Weise relevanten Parameter, wie Bildhelligkeit und Kontrast, nahezu konstant bleiben.In the method according to the invention and the device according to the invention, at least some operating or device parameters of a scanning microscope when changing between a single-spot mode and a multi-spot mode are automatically changed so that the important for the user, ie displayed or otherwise in some way relevant parameters, such as image brightness and contrast, remain almost constant.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Lichtquellelight source
1111
Lichtquellelight source
1212
Anregungslichtexcitation light
1313
Anregungslichtexcitation light
1414
AnregungsstrahlbündelExcitation beam
1515
AnregungsstrahlbündelExcitation beam
1616
AnregungsstrahlbündelExcitation beam
1717
AnregungsstrahlbündelExcitation beam
1818
Umschalteinrichtungswitchover
1919
Umschalteinrichtungswitchover
2020
Auftrenneinheitunraveling unit
2121
Auftrenneinheitunraveling unit
2222
verschiebbarer Spiegelsliding mirror
2323
verschiebbarer Spiegelsliding mirror
2424
Hohlspiegelconcave mirror
2525
Steuerung für Hohlspiegel 24 Control for concave mirror 24
2626
Ansteuerverbindung zwischen Steuereinheit 120 und verschiebbarem Spiegel 22 Control connection between control unit 120 and sliding mirror 22
2727
Ansteuerverbindung zwischen Steuereinheit 120 und verschiebbarem Spiegel 23 Control connection between control unit 120 and sliding mirror 23
2828
Optikkomponenten in Strahlengang für Single-Spot-ModusOptical components in beam path for single-spot mode
2929
Optikkomponenten in Strahlengang für Single-Spot-ModusOptical components in beam path for single-spot mode
3030
erster Hauptstrahlteiler, verschieb- oder verschwenkbarfirst main beam splitter, displaceable or pivotable
3131
zweiter Hauptstrahlteiler, verschieb- oder verschwenkbarsecond main beam splitter, displaceable or pivotable
3232
Ansteuerverbindung zwischen Steuereinheit 120 und erstem Hauptstrahlteiler 30 Control connection between control unit 120 and first main beam splitter 30
3333
Ansteuerverbindung zwischen Steuereinheit 120 und zweitem Hauptstrahlteiler 31 Control connection between control unit 120 and second main beam splitter 31
3434
Ansteuerverbindung zwischen Steuereinheit 120 und Scanner 40 Control connection between control unit 120 and scanners 40
4040
Scannerscanner
4141
konfokale Blendeconfocal aperture
4242
konfokale Blendeconfocal aperture
4343
konfokale Blendeconfocal aperture
4444
konfokale Blendeconfocal aperture
4545
Scanoptikscan optics
5050
Mikroskopobjektivmicroscope objective
5555
Ansteuerverbindung zwischen Steuereinheit 120 und Spiegelsteuerung 25 Control connection between control unit 120 and mirror control 25
5757
Ansteuerverbindung zwischen Steuereinheit 120 und Manipulationseinheit 98 Control connection between control unit 120 and manipulation unit 98
5959
Strahlengang im Single-Spot-ModusBeam path in single-spot mode
6161
Teleskoplinsetelescopic lens
6262
Teleskoplinsetelescopic lens
6363
motorisch verstellbarer Spiegelmotorized mirror
6464
Blendecover
6565
Anschluss für LaserConnection for laser
6666
Anschluss für LaserConnection for laser
6767
Strahlengang im Multi-Spot-ModusBeam path in multi-spot mode
7070
Probesample
7171
Probenortsample location
7272
Probenortsample location
7373
Probenortsample location
7474
Probenortsample location
7676
Probenbereichsample area
8080
von Probe 70 abgestrahltes Lichtfrom sample 70 radiated light
8181
von Probenort 71 abgestrahltes Lichtfrom sample location 71 radiated light
8282
von Probenort 72 abgestrahltes Lichtfrom sample location 72 radiated light
8383
von Probenort 73 abgestrahltes Lichtfrom sample location 73 radiated light
8484
von Probenort 74 abgestrahltes Lichtfrom sample location 74 radiated light
8585
Linse, PinholeoptikLens, Pinholeoptik
8686
Pinholeblende vierfachPinholeblende quadruple
8787
Linse, DetektionsoptikLens, detection optics
8888
ansteuerbarer, beweglicher Spiegelcontrollable, movable mirror
8989
Ansteuerverbindung zwischen Steuereinheit 120 und beweglichem Spiegel 88 Control connection between control unit 120 and movable mirror 88
9090
spektral auflösender Detektorspectrally resolving detector
9191
erster Bereich der Detektorzeilefirst area of the detector line
9292
zweiter Bereich der Detektorzeilesecond area of the detector line
9393
dritter Bereich der Detektorzeilethird area of the detector line
9494
vierter Bereich der Detektorzeilefourth area of the detector line
9595
Detektorzeiledetector row
9696
erste dispersive Einheitfirst dispersive unit
9797
zweite dispersive Einheitsecond dispersive unit
9898
Manipulationseinheitmanipulation unit
100100
Mikroskopmicroscope
120120
Steuereinheitcontrol unit
181181
Spektrum des vom Probenort 71 abgestrahlten Lichts 81 Spectrum of the sample site 71 emitted light 81
182182
Spektrum des vom Probenort 72 abgestrahlten Lichts 82 Spectrum of the sample site 72 emitted light 82
183183
Spektrum des vom Probenort 73 abgestrahlten Lichts 83 Spectrum of the sample site 73 emitted light 83
184184
Spektrum des vom Probenort 74 abgestrahlten Lichts 84 Spectrum of the sample site 74 emitted light 84
200200
Umschaltmittelswitching
301 bis 332301 to 332
Detektorendetectors

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102009006729 A1 [0002] DE 102009006729 A1 [0002]
  • DE 20021015162 [0004] DE 20021015162 [0004]

Claims (20)

Vorrichtung zur Scanning-Mikroskopie, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 13 bis 18, mit mindestens einer Lichtquelle (10) zum Aussenden von Anregungslicht (12), mit Optikmitteln (30, 40, 50) zum Leiten des Anregungslichts (12) in einem Anregungsstrahlengang (A) auf eine Probe (70) und zum Leiten von von der Probe (70) abgestrahltem Detektionslicht (80) in einem Detektionsstrahlengang (D) auf eine spektral auflösende Detektoreinheit (90), wobei die Optikmittel mindestens einen Scanner (40) zum punktweisen Abrastern der Probe (70) mit Anregungslicht (12) und ein Mikroskopobjektiv (50) zum Fokussieren des Anregungslichts (12) auf oder in die Probe (70) aufweisen, und mit der spektral auflösenden Detektoreinheit (90) zum Nachweisen des Detektionslichts (80), jeweils separat für jeden mit Anregungslicht (12) beleuchteten Probenort (74), dadurch gekennzeichnet, dass eine Auftrenneinheit (20) vorhanden ist zum Auftrennen des Anregungslichts (12) in eine Mehrzahl von Anregungsstrahlbündel (1417), dass Umschaltmittel (200) vorhanden sind zum Umschalten zwischen einem Single-Spot-Modus, bei dem die Probe (70) mit einem einzigen Punkt des Anregungslichts (12) abgerastert wird, und einem Multi-Spot-Modus, bei dem die Probe (70) mit mehreren Punkten des Anregungslichts (12) abgerastert wird, und dass eine Steuereinrichtung (120) vorhanden ist, die mindestens mit dem Umschaltmittel (200), der Auftrenneinheit (20) und der Detektoreinheit (90) zusammenwirkt, wobei die Steuereinrichtung (120) eingerichtet ist zum Einfügen der Auftrenneinheit (20) in den Anregungsstrahlengang (A) für den Multi-Spot-Modus, zum Entfernen der Auftrenneinheit (20) aus dem Anregungsstrahlengang (A) für den Single-Spot-Modus, und zum Ändern mindestens von Parametern der Lichtquelle und/oder der Detektionseinheit (90) beim Umschalten zwischen dem Single-Spot-Modus und dem Multi-Spot-Modus dergestalt dass, im Single-Spot-Modus einerseits und im Multi-Spot-Modus andererseits von ein und demselben Probenbereich (76) gewonnene Bilder dieselbe Bildhelligkeit aufweisen.Device for scanning microscopy, in particular for carrying out the method according to one of Claims 13 to 18, with at least one light source ( 10 ) for emitting excitation light ( 12 ), with optical means ( 30 . 40 . 50 ) for guiding the excitation light ( 12 ) in an excitation beam path (A) onto a sample ( 70 ) and for conducting the sample ( 70 ) radiated detection light ( 80 ) in a detection beam path (D) to a spectrally resolving detector unit ( 90 ), wherein the optical means at least one scanner ( 40 ) for pointwise scanning of the sample ( 70 ) with excitation light ( 12 ) and a microscope objective ( 50 ) for focusing the excitation light ( 12 ) on or in the sample ( 70 ), and with the spectrally resolving detector unit ( 90 ) for detecting the detection light ( 80 ), each separately for each with excitation light ( 12 ) illuminated sample location ( 74 ), characterized in that a separation unit ( 20 ) is present for separating the excitation light ( 12 ) into a plurality of excitation beams ( 14 - 17 ) that switching means ( 200 ) are available for switching between a single-spot mode in which the sample ( 70 ) with a single point of the excitation light ( 12 ) and a multi-spot mode in which the sample ( 70 ) with several points of the excitation light ( 12 ) is scanned, and that a control device ( 120 ) is present, which at least with the switching means ( 200 ), the separation unit ( 20 ) and the detector unit ( 90 ), the control device ( 120 ) is set up for inserting the separation unit ( 20 ) in the excitation beam path (A) for the multi-spot mode, for removing the separation unit ( 20 ) from the excitation beam path (A) for the single-spot mode, and for changing at least parameters of the light source and / or the detection unit ( 90 ) when switching between the single-spot mode and the multi-spot mode such that, in the single-spot mode on the one hand and in the multi-spot mode on the other hand, from one and the same sample area ( 76 ) have the same image brightness. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Trennen von Anregungslicht und, insbesondere wellenlängenverschobenem, Detektionslicht mindestens ein Hauptstrahlteiler vorhanden ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that for the separation of excitation light and, in particular wavelength-shifted, detection light at least one main beam splitter is present. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinheit (90) mindestens eine, insbesondere dispersive, Einheit (96) zum spektralen Auftrennen des Detektionslichts (80) aufweist.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the detector unit ( 90 ) at least one, in particular dispersive, unit ( 96 ) for the spectral separation of the detection light ( 80 ) having. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinheit (90) eine erste, insbesondere dispersive, Einheit (96) zum spektralen Auftrennen des Detektionslichts (80) im Single-Spot-Modus und eine zweite, insbesondere dispersive, Einheit (97) zum spektralen Auftrennen des Detektionslichts (8184) im Multi-Spot-Modus aufweist und dass Mittel (24, 25) vorhanden sind zum wahlweisen Einfügen und Entfernen der ersten und/oder der zweiten Einheit in den Detektionsstrahlengang (D).Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the detector unit ( 90 ) a first, in particular dispersive, unit ( 96 ) for the spectral separation of the detection light ( 80 ) in single-spot mode and a second, in particular dispersive, unit ( 97 ) for the spectral separation of the detection light ( 81 - 84 ) in multi-spot mode and that means ( 24 . 25 ) are provided for selectively inserting and removing the first and / or the second unit in the detection beam path (D). Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit oder die Einheiten zum spektralen Auftrennen des Detektionslichts einen oder mehrere Filter aufweist oder aufweisen.Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the unit or units for spectrally separating the detection light comprises or comprise one or more filters. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinheit (90) eine Mehrzahl von Detektoren (301, ..., 332) aufweist.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the detector unit ( 90 ) a plurality of detectors ( 301 , ..., 332 ) having. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Teil der Umschaltmittel bewegliche Spiegel (22, 24) vorhanden sind.Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that as part of the switching means movable mirror ( 22 . 24 ) available. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der beweglichen Spiegel ein drehbar gelagerter Hohlspiegel (24) ist.Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least one of the movable mirror is a rotatably mounted concave mirror ( 24 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Lichtquellen (10, 11) zum Aussenden von Anregungslicht (12, 13) mit unterschiedlichen Wellenlängen vorhanden sind.Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that a plurality of light sources ( 10 . 11 ) for emitting excitation light ( 12 . 13 ) are present at different wavelengths. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Anregungsstrahlengang (A) ein Teleskop (61, 62), insbesondere ein Zoom-Teleskop, vorhanden ist zum Ausgleichen von Ungenauigkeiten einer Detektoroptik (85, 87), insbesondere einer Pinhole-Optik.Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that in a excitation beam path (A) a telescope ( 61 . 62 ), in particular a zoom telescope, is present to compensate for inaccuracies of a detector optics ( 85 . 87 ), in particular a pinhole optics. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die dispersiven Einheiten (96, 97) brechende und/oder beugende optische Komponenten aufweisen.Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the dispersive units ( 96 . 97 ) have refractive and / or diffractive optical components. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Manipulationsoptik (98) zum Verändern der räumlichen spektralen Verteilung des Detektionslichts (80) vorhanden ist. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that at least one manipulation optics ( 98 ) for changing the spatial spectral distribution of the detection light ( 80 ) is available. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Manipulationsoptik (98) im Single-Spot-Modus in den Detektionsstrahlengang (D) einführbar ist.Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the manipulation optics ( 98 ) in single-spot mode in the detection beam path (D) is insertable. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zum Durchführen von konfokaler Mikroskopie mindestens eine konfokale Blende vorhanden ist.Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that for performing confocal microscopy at least one confocal aperture is present. Verfahren zur Scanning-Mikroskopie, bei dem Anregungslicht (12) mit einem Mikroskopobjektiv (50) auf oder in eine Probe (70) fokussiert wird und die Probe (70) punktweise mit dem Anregungslicht (12) abgerastert wird und bei dem Detektionslicht (8184), das von beleuchteten Probenorten (7174) als Reaktion auf das Anregungslicht (12) abgestrahlt wird, für jeden beleuchteten Probenort (7174) separat und spektral aufgelöst gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem Single-Spot-Modus, bei dem die Probe (70) mit einem einzigen Punkt des Anregungslichts (12) abgerastert wird, und einem Multi-Spot-Modus, bei dem die Probe (70) mit mehreren Punkten des Anregungslichts (12) abgerastert wird, hin- und hergeschaltet wird, wobei beim Umschalten in den Multi-Spot-Modus eine Auftrenneinheit (20) zum Auftrennen des Anregungslichts (12) in eine Mehrzahl von Anregungsstrahlbündel (1417) in einen Anregungsstrahlengang (A) eingefügt wird und die Auftrenneinheit (20) beim Umschalten in den Single-Spot-Modus aus dem Anregungsstrahlengang (A) entfernt wird und wobei beim Umschalten zwischen dem Single-Spot-Modus und dem Multi-Spot-Modus mindestens Parameter der Lichtquelle und/oder der Detektionseinheit (90) dergestalt verändert werden, dass im Single-Spot-Modus einerseits und im Multi-Spot-Modus andererseits von ein und demselben Probenbereich (76) gewonnene Bilder dieselbe Bildhelligkeit aufweisen.Method for scanning microscopy, in which excitation light ( 12 ) with a microscope objective ( 50 ) on or in a sample ( 70 ) and the sample ( 70 ) pointwise with the excitation light ( 12 ) and the detection light ( 81 - 84 ), of illuminated samples ( 71 - 74 ) in response to the excitation light ( 12 ), for each illuminated sample location ( 71 - 74 ) is measured separately and spectrally resolved, characterized in that between a single-spot mode in which the sample ( 70 ) with a single point of the excitation light ( 12 ) and a multi-spot mode in which the sample ( 70 ) with several points of the excitation light ( 12 ) is switched back and forth, wherein when switching to the multi-spot mode, a separation unit ( 20 ) for separating the excitation light ( 12 ) into a plurality of excitation beams ( 14 - 17 ) is inserted into an excitation beam path (A) and the separation unit ( 20 ) is removed from the excitation beam path (A) when switching to the single-spot mode, and at least parameters of the light source and / or of the detection unit (12) during switching between the single-spot mode and the multi-spot mode ( 90 ) are changed in such a way that in the single-spot mode on the one hand and in the multi-spot mode on the other hand, from one and the same sample area ( 76 ) have the same image brightness. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildparameter Helligkeit, Kontrast und/oder spektrale Verteilung des Lichts auf einzelne Detektoren der Detektionseinheit (90) sind.A method according to claim 15, characterized in that the image parameters brightness, contrast and / or spectral distribution of the light on individual detectors of the detection unit ( 90 ) are. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass beim Umschalten zwischen dem Single-Spot-Modus und dem Multi-Spot-Modus auch Parameter des Scanners (40) und/oder der Lichtquelle (10) verändert werden.The method of claim 15 or 16, characterized in that when switching between the single-spot mode and the multi-spot mode and parameters of the scanner ( 40 ) and / or the light source ( 10 ) to be changed. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die spektrale Auflösung der mikroskopischen Bilder im Single-Spot-Modus und im Multi-Spot-Modus gleich ist.Method according to one of claims 15 to 17, characterized in that the spectral resolution of the microscopic images in the single-spot mode and in the multi-spot mode is the same. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensität des Anregungslichts beim Umschalten vom Single-Spot-Modus auf den Multi-Spot-Modus um einen Faktor erhöht wird, der der Anzahl der Lichtspots im Multi-Spot-Modus entspricht.Method according to one of claims 15 to 18, characterized in that the intensity of the excitation light when switching from single-spot mode to the multi-spot mode is increased by a factor corresponding to the number of light spots in multi-spot mode , Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass aus den für jeden Probenort (7174) separat gemessenen Daten ein spektral aufgelöstes mikroskopisches Bild eines Probenbereichs (76) zusammengesetzt wird.Method according to one of claims 15 to 19, characterized in that from the for each sample location ( 71 - 74 ) separately measured data a spectrally resolved microscopic image of a sample area ( 76 ) is composed.
DE102013021182.4A 2013-12-17 2013-12-17 Device and method for scanning microscopy Active DE102013021182B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013021182.4A DE102013021182B4 (en) 2013-12-17 2013-12-17 Device and method for scanning microscopy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013021182.4A DE102013021182B4 (en) 2013-12-17 2013-12-17 Device and method for scanning microscopy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102013021182A1 true DE102013021182A1 (en) 2015-06-18
DE102013021182B4 DE102013021182B4 (en) 2023-06-07

Family

ID=53191997

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013021182.4A Active DE102013021182B4 (en) 2013-12-17 2013-12-17 Device and method for scanning microscopy

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102013021182B4 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107064082A (en) * 2016-02-10 2017-08-18 卡尔蔡司显微镜有限责任公司 The apparatus and method micro- for multi-point scanning

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009006729A1 (en) 2009-01-29 2010-08-05 Carl Zeiss Microimaging Gmbh Laser Scanning Microscope
DE102010047353A1 (en) * 2010-10-01 2012-04-05 Carl Zeiss Microimaging Gmbh Laser Scanning Microscope with switchable mode of operation
DE102012203736A1 (en) * 2012-03-09 2013-09-12 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Scanning microscope with spectral detection

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009006729A1 (en) 2009-01-29 2010-08-05 Carl Zeiss Microimaging Gmbh Laser Scanning Microscope
DE102010047353A1 (en) * 2010-10-01 2012-04-05 Carl Zeiss Microimaging Gmbh Laser Scanning Microscope with switchable mode of operation
DE102012203736A1 (en) * 2012-03-09 2013-09-12 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Scanning microscope with spectral detection

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107064082A (en) * 2016-02-10 2017-08-18 卡尔蔡司显微镜有限责任公司 The apparatus and method micro- for multi-point scanning
EP3217205A1 (en) * 2016-02-10 2017-09-13 Carl Zeiss Microscopy GmbH Device and method for multispot scanning microscopy
US10310243B2 (en) 2016-02-10 2019-06-04 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Device and method for multispot scanning microscopy
CN107064082B (en) * 2016-02-10 2022-02-01 卡尔蔡司显微镜有限责任公司 Apparatus and method for multi-point scanning microscopy

Also Published As

Publication number Publication date
DE102013021182B4 (en) 2023-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2480923B1 (en) Microscope
DE19829944C2 (en) Method and arrangement for device configuration of a fluorescence laser scanning microscope
EP2480924B1 (en) Microscope
DE102012017917B4 (en) Microscope module and light microscope as well as methods and data storage media
EP2480922A1 (en) Microscope
EP1664888B1 (en) Scanning microscope with evanescent wave illumination
WO2011036097A1 (en) Microscope
WO2005096058A1 (en) Scanning microscope and method for examining a sample by using scanning microscopy
DE102012217967A1 (en) Confocal microscope with freely adjustable sample scanning
DE102004017956A1 (en) Microscope to study the lifetime of excited states in a sample
EP3084502B1 (en) Multi-color scanning microscope
WO2008037346A1 (en) Laser scanning microscope with element for pupil manipulation
LU93022B1 (en) Method and microscope for examining a sample
DE102010060747B4 (en) Confocal laser scanning microscope for examining a sample
DE10132638A1 (en) Scanning microscope and method for wavelength-dependent detection
DE102004011770B4 (en) Scanning microscope for investigating and manipulating a sample comprises a first beam deflection device deflecting a first illuminating light beam and a second illuminating light beam
DE102004029733B4 (en) Scanning microscope and method for scanning microscopy
DE102013021182B4 (en) Device and method for scanning microscopy
WO2008043459A2 (en) System for detection light division
EP3992687A1 (en) Microscope and method for light field microscopy with light sheet excitation and confocal microscopy
WO2020127726A2 (en) Microscope
DE10127137A1 (en) Scan microscope has faceted optics to focus light in cluster over synapses for rapid scanning
WO2008049697A1 (en) Microscope, in particular a polarization and/or a fluorescence microscope

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R082 Change of representative

Representative=s name: SCHIFFER, AXEL, DIPL.-PHYS.UNIV. DR.RER.NAT., DE

R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final