DE102014110341A1 - Method and apparatus for microscopically examining a sample - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum mikroskopischen Untersuchen einer Probe (5). Das Verfahren beinhaltet den Schritt des In-Kontakt-bringens der Probe (5) mit einem optisch transparenten Medium (12), das einen höheren Brechungsindex aufweist, als die Probe (5), des Erzeugens eines Beleuchtungslichtbündels (13) und des Lenkens des Beleuchtungslichtbündels (13) durch ein Beleuchtungsobjektiv (1), das das Beleuchtungslichtbündel fokussiert. Anschließend erfolgt das Umlenken des Beleuchtungslichtbündels (13) in Richtung auf die zu untersuchende Probe (5) mit einem an einem Detektionsobjektiv (2) angeordneten Umlenkmittel, derart dass das Beleuchtungslichtbündel auf eine Grenzfläche (10) zwischen dem optisch transparenten Medium (12) und der Probe (5) trifft und dort zur evaneszenten Beleuchtung der Probe (5) totalreflektiert wird. Schließlich erfolgt das Detektieren des von der Probe (5) ausgehenden und durch das Detektionsobjektiv (2) verlaufenden Fluoreszenzlichtes.The invention relates to a method for microscopically examining a sample (5). The method includes the step of contacting the sample (5) with an optically transparent medium (12) having a higher refractive index than the sample (5), generating an illuminating light beam (13) and directing the illuminating light beam (13) by an illumination lens (1), which focuses the illumination light beam. Subsequently, the deflecting of the illumination light beam (13) in the direction of the sample to be examined (5) with a deflection on a detection lens (2) arranged deflection such that the illumination light beam on an interface (10) between the optically transparent medium (12) and the Sample (5) meets and there is totally reflected to the evanescent illumination of the sample (5). Finally, the detection of the fluorescent light emanating from the sample (5) and passing through the detection objective (2) takes place.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum mikroskopischen Untersuchen einer Probe. The invention relates to a method for microscopically examining a sample.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Ausführung eines solchen Verfahrens. The invention also relates to a device for carrying out such a method.

Bei mikroskopischen Fluoreszenz-Untersuchungen von Proben werden diese zumeist direkt mit einem Beleuchtungslichtbündel beleuchtet, um die Probe im beleuchteten Bereich optisch anzuregen und anschließend das von der Probe ausgehende Fluoreszenzlicht zu detektieren. In der Rastermikroskopie wird der Fokus eines Beleuchtungslichtbündels zumeist mit Hilfe einer steuerbaren Strahlablenkeinrichtung, die beispielsweise einen oder mehrere Kippspiegel beinhalten kann, mäanderförmig über oder durch die Probe geführt und die Probe so Probenpunkt für Probenpunkt abgerastert. In microscopic fluorescence investigations of samples, these are usually illuminated directly with an illuminating light beam in order to optically excite the sample in the illuminated area and subsequently to detect the fluorescent light emanating from the sample. In scanning microscopy, the focus of an illumination light bundle is usually meander-shaped over or through the sample with the aid of a controllable beam deflection device, which may for example contain one or more tilt mirrors, and the sample is thus scanned sample by sample point.

Alternativ zu einer direkten Probenbeleuchtung ist es auch möglich, die Probe evaneszent beleuchten. Hierbei wird das Anregungslicht an einer Grenzfläche zur Probe totalreflektiert, wobei die Anregung der Probe durch das mit der Eindringtiefe abklingende evaneszente elektromagnetische Feld erfolgt. Für diese Art der Probenuntersuchung hat sich der Begriff TIRFM (total internal reflection fluorescence microscopy) eingebürgert. As an alternative to direct sample illumination, it is also possible to illuminate the sample evanescently. In this case, the excitation light is totally reflected at an interface to the sample, wherein the excitation of the sample is carried out by evanescent electromagnetic field decaying with the penetration depth. For this type of sample analysis, the term TIRFM (total internal reflection fluorescence microscopy) has become common.

Aus DE 103 44 410 A1 ist ein Rastermikroskop mit evaneszenter Probenbeleuchtung bekannt. Das Rastermikroskop beinhaltet eine Lichtquelle, deren Licht in ein Deckglas eingekoppelt wird, so dass es sich in diesem durch totalinterne Reflexion flächig ausbreiten und eine auf dem Deckglas angeordnete Probe großflächig evaneszent beleuchten kann. Außerdem weist das Rastermikroskop einen Punktdetektor auf, der von einem Rasterpunkt der Probe ausgehendes Detektionslicht empfängt, und eine im Strahlengang des Detektionslichtes angeordnete Strahlablenkeinrichtung zum Verschieben der Position des Rasterpunktes in der Probe. Allerdings hat diese Vorrichtung den Nachteil, dass die Einkopplung des Beleuchtungslichts in das Deckglas nicht sehr effizient ist und daher nur eine verringerte Lichtmenge zur evaneszenten Probenbeleuchtung zur Verfügung steht. Out DE 103 44 410 A1 is a scanning microscope with evanescent sample illumination known. The scanning microscope includes a light source, whose light is coupled into a cover glass, so that it can spread in space by total internal reflection and can illuminate a sample arranged on the cover glass over a large area evanescently. In addition, the scanning microscope has a point detector which receives detection light emanating from a grid point of the sample, and a beam deflecting device arranged in the beam path of the detection light for displacing the position of the grid point in the sample. However, this device has the disadvantage that the coupling of the illumination light in the cover glass is not very efficient and therefore only a reduced amount of light for evanescent sample illumination is available.

Darüber hinaus haben die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren und Vorrichtungen hinsichtlich der evaneszenten Probenbeleuchtung oftmals den Nachteil, dass der genaue Ort der Probenbeleuchtung nicht flexibel und hinreichend präzise eingestellt werden kann. In addition, the methods and devices known from the prior art with regard to the evanescent sample illumination often have the disadvantage that the exact location of the sample illumination can not be adjusted flexibly and with sufficient precision.

Darüber hinaus haben die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren und Vorrichtungen den Nachteil, dass die Proben vor einer mikroskopischen Untersuchung bei evaneszenter Beleuchtung aufwendig in speziellen Probenkammern oder zwischen Deckgläsern angeordnet und präpariert werden müssen, bevor die Probenkammer oder die Anordnungen von Deckgläsern, zwischen denen die Probe mechanisch eingeklemmt ist, auf den Objekttisch eines Mikroskops gelegt werden kann. Oftmals werden gerade die Randbereiche der Probe, die an der Grenzfläche anliegen, an der die Totalreflektion stattfinden soll, durch die andauernde Druckbelastung geschädigt, so dass das die nachfolgende mikroskopische Untersuchung zumindest negativ beeinflusst oder sogar ganz unmöglich gemacht wird. In addition, the methods and devices known from the prior art have the disadvantage that the samples before microscopic examination with evanescent lighting consuming in special sample chambers or between coverslips must be arranged and prepared before the sample chamber or the arrangements of coverslips between them the sample is mechanically clamped, can be placed on the stage of a microscope. Often just the edge regions of the sample, which abut the interface at which the total reflection should take place, are damaged by the continuous pressure load, so that the subsequent microscopic examination is at least adversely affected or even made completely impossible.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum mikroskopischen Untersuchen einer Probe anzugeben, das flexibel für unterschiedliche Proben und Anordnungen von Proben einsetzbar und insbesondere probenschonend ausführbar ist. It is the object of the present invention to specify a method for the microscopic examination of a sample which can be used flexibly for different samples and arrangements of samples and can be carried out in particular in a manner that protects the sample.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das die folgenden Schritte beinhaltet:

  • a. In-Kontakt-bringen der Probe mit einem optisch transparenten Medium, das einen höheren Brechungsindex aufweist als die Probe,
  • b. Erzeugen eines Beleuchtungslichtbündels,
  • c. Lenken des Beleuchtungslichtbündels durch ein Beleuchtungsobjektiv, das das Beleuchtungslichtbündel fokussiert,
  • d. Umlenken des Beleuchtungslichtbündels, das das Beleuchtungsobjektiv durchlaufen hat, in Richtung auf die zu untersuchende Probe mit einem an einem Detektionsobjektiv angeordneten Umlenkmittel, derart dass das Beleuchtungslichtbündel auf eine Grenzfläche zwischen dem optisch transparenten Medium und der Probe trifft und dort zur evaneszenten Beleuchtung der Probe totalreflektiert wird,
  • e. Detektieren des von der Probe ausgehenden und durch das Detektionsobjektiv verlaufenden Fluoreszenzlichtes. Beispielsweise mit einem Detektor, der ein zur Lichtleistung des Fluoreszenzlichts proportionales elektrisches Signal erzeugt.
The problem is solved by a method which includes the following steps:
  • a. Contacting the sample with an optically transparent medium having a higher refractive index than the sample,
  • b. Generating an illumination light beam,
  • c. Directing the illumination light beam through an illumination objective that focuses the illumination light beam,
  • d. Redirecting the illumination light bundle, which has passed through the illumination objective, in the direction of the sample to be examined with a deflecting means arranged on a detection objective, such that the illumination light beam strikes an interface between the optically transparent medium and the sample and is totally reflected there to evanescent illumination of the sample .
  • e. Detecting the emanating from the sample and passing through the detection lens fluorescent light. For example, with a detector that generates an electrical signal proportional to the light output of the fluorescent light.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, die es ermöglicht, eine mikroskopische Probe nach dem oben genannten Verfahren bei evaneszenter Beleuchtung abzubilden. It is a further object of the present invention to provide a device which makes it possible to image a microscopic sample according to the above-mentioned method with evanescent illumination.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gelöst, die ein Beleuchtungsobjektiv und ein Detektionsobjektiv, an dem ein Umlenkmittel zum Umlenken eines Beleuchtungslichtbündels auf eine Grenzfläche zwischen einem optisch transparenten Medium und einer Probe angeordnet ist, aufweist. This object is achieved by a device which has an illumination objective and a detection objective, on which a deflection means for deflecting an illumination light beam is arranged on an interface between an optically transparent medium and a sample.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass eine evaneszente Probenbeleuchtung mit besonders großer Effizienz ermöglicht ist. Dies ist insbesondere darauf zurückzuführen, dass das Beleuchtungslichtbündel aufgrund der Umlenkung mit dem Umlenkmittel, die nach dem Durchlaufen des Beleuchtungsobjektivs erfolgt, einfach und zuverlässig unter dem erforderlichen Einfallswinkel zum Bewirken einer totalinternen Reflektion auf die Grenzfläche zwischen dem optisch transparenten Medium und der Probe gelenkt werden kann. The invention has the advantage that an evanescent sample illumination with particularly large Efficiency is possible. This is particularly due to the fact that the illumination light beam due to the deflection with the deflection means, which takes place after passing through the illumination lens, can be easily and reliably directed at the required angle of incidence to effect a total internal reflection on the interface between the optically transparent medium and the sample ,

Darüber hinaus hat die Erfindung den weiteren, besonderen Vorteil, dass der Auftreffort auf die Grenzfläche zwischen dem optisch transparenten Medium und der Probe einfach und ohne die Gefahr geändert werden kann, dass der Grenzwinkel der Totalreflektion ungewollt durchschritten wird, was weiter unten noch im Detail erläutert ist. In addition, the invention has the further, particular advantage that the impact on the interface between the optically transparent medium and the sample can be changed easily and without the risk that the critical angle of total reflection is passed through unintentionally, which will be explained in more detail below is.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann darüber hinaus vorteilhaft auch in der Weise ausgeführt werden kann, dass eine Probe vollkommen ohne Druckbelastung der zur untersuchenden Randfläche in eine Untersuchungsposition verbracht werden kann und erst unmittelbar vor dem Erzeugen einer mikroskopischen Abbildung mit dem optisch transparenten Medium in Kontakt gebracht wird, so dass die mikroskopische Untersuchung einer weitgehend unbelasteten Probe ermöglicht ist. Auch dies ist weiter unten insbesondere im Zusammenhang mit einigen Ausführungsbeispielen genauer erläutert. In addition, the method according to the invention can advantageously also be carried out in such a way that a sample can be brought into an examination position completely without pressure loading of the edge surface to be examined and only brought into contact with the optically transparent medium immediately before the generation of a microscopic image, so that the microscopic examination of a largely unloaded sample is possible. This is further explained below in particular in connection with some embodiments.

Um das Beleuchtungslichtbündel mit dem für eine totalinterne Reflektion erforderlichen Einfallswinkel auf die Grenzfläche zwischen der Probe und dem optisch transparenten Medium zuverlässig ausrichten zu können, wird die Grenzfläche vorzugsweise in einem von Null Grad verschiedenen Winkel zur optischen Achse des Beleuchtungsobjektivs und/oder des Detektionsobjektivs ausgerichtet. Besonders flexibel und vielseitig einsetzbar ist eine Ausführung, bei der die Grenzfläche zwischen der Probe und dem optisch transparenten Medium senkrecht zur optischen Achse des Beleuchtungsobjektivs und/oder des Detektionsobjektivs ausgerichtet ist. Insbesondere eine solche Ausrichtung erlaubt es, die Probe und insbesondere ein und denselben Probenbereich der Probe aus unterschiedlichen Richtungen und insbesondere jeweils mit demselben Einfallswinkel zu beleuchten. Dies erfolgt beispielsweise, um die Fluoreszenzeigenschaften der Probe in Abhängigkeit von der Polarisation des Beleuchtungslichts, insbesondere in Abhängigkeit von der Ausrichtung der Ebene der Linearpolarisation des Beleuchtungslichts, zu untersuchen. In order to be able to reliably align the illuminating light bundle with the angle of incidence required for total internal reflection on the interface between the specimen and the optically transparent medium, the boundary surface is preferably aligned at an angle other than zero to the optical axis of the illuminating objective and / or the detection objective. Particularly flexible and versatile is an embodiment in which the interface between the sample and the optically transparent medium is aligned perpendicular to the optical axis of the illumination objective and / or the detection objective. In particular, such an alignment makes it possible to illuminate the sample and in particular one and the same sample area of the sample from different directions and in particular in each case with the same angle of incidence. This is done, for example, to investigate the fluorescence properties of the sample as a function of the polarization of the illumination light, in particular as a function of the orientation of the plane of the linear polarization of the illumination light.

Insbesondere hierfür kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Beleuchtungslichtbündel nach dem Umlenken in einer Ebene verläuft, die einen von Null Grad verschieden Winkel zur optischen Achse des Beleuchtungsobjektivs aufweist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Beleuchtungslichtbündel derart abgelenkt wird, dass es unter einem Einfallswinkel im Bereich von 55 bis 70 Grad, insbesondere im Bereich von 60 bis 64 Grad, auf die Grenzfläche zwischen der Probe und dem optisch transparenten Medium trifft. Innerhalb dieser Bereiche ist eine evaneszente Probenbeleuchtung der meisten biologischen Proben bei ausreichender Eindringtiefe möglich. In particular, for this purpose, it can be advantageously provided that the illumination light bundle after deflection extends in a plane which has an angle different from zero degrees to the optical axis of the illumination objective. For example, it can be provided that the illumination light beam is deflected such that it strikes the interface between the sample and the optically transparent medium at an angle of incidence in the range of 55 to 70 degrees, in particular in the range of 60 to 64 degrees. Within these areas, evanescent sample illumination of most biological samples is possible with sufficient penetration depth.

Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden der Auftreffort und/oder der Einfallswinkel und/oder die Einfallsrichtung des Beleuchtungslichtbündels auf die Grenzfläche zwischen der Probe und dem optisch transparenten Medium während der mikroskopischen Untersuchung verändert. In a particularly advantageous embodiment of the method according to the invention, the impact location and / or the angle of incidence and / or the direction of incidence of the illumination light beam are changed to the interface between the sample and the optically transparent medium during the microscopic examination.

Ein Ändern des Auftreffortes ermöglicht es beispielsweise, nacheinander unterschiedliche Probenbereiche zu beleuchten und zu untersuchen, indem das von diesen Probenbereichen ausgehende Fluoreszenzlicht einem Flächendetektor zur Erfassung eines zweidimensionalen Bildes, wie beispielsweise einem CCD-Detektor, zugeführt und eine Abbildung des jeweiligen Probenbereiches erzeugt wird. Insbesondere ist es beispielsweise möglich, die mit dem optisch transparenten Medium in Kontakt stehende Randfläche der Probe systematisch entlang einer Scanbahn abzuscannen und jedem dabei überstrichenen Probenbereich eine Flächenabbildung zuzuordnen. Aus den gewonnen Bildinformationen für die einzelnen Probenbereiche kann dann ein Gesamtabbild der Probe rekonstruiert werden. Beispielsweise kann der Auftreffort des Beleuchtungslichtbündels auf die Grenzfläche zwischen der Probe und dem optisch transparenten Medium kontinuierlich entlang einer, insbesondere mäanderförmigen, Scanbahn verändert werden. Auf diese Weise kann der Tatsache Rechnung getragen werden, dass die beleuchtete Fläche in aller Regel kleiner ist, als das Beobachtungsfeld des Detektionsobjektivs. Durch Aneinanderreihen mehrerer Abbildungen unterschiedlicher Probenbereiche kann das gesamte Beobachtungsfeld des Detektionsobjektivs ausgenutzt werden. Changing the location of incidence makes it possible, for example, to sequentially illuminate and examine different sample areas by supplying the fluorescent light emanating from these sample areas to an area detector for detecting a two-dimensional image, such as a CCD detector, and to generate an image of the respective sample area. In particular, it is possible, for example, to scan the peripheral surface of the sample which is in contact with the optically transparent medium systematically along a scanning path and to assign a surface image to each sample region which has been swept thereby. From the obtained image information for the individual sample areas, an overall image of the sample can then be reconstructed. For example, the point of incidence of the illumination light beam on the interface between the sample and the optically transparent medium can be changed continuously along a, in particular meandering, scan path. In this way, the fact can be taken into account that the illuminated area is usually smaller than the field of view of the detection objective. By juxtaposing several images of different sample areas, the entire field of view of the detection objective can be utilized.

Allerdings bleibt eine solche Vorgehensweise wohl eher besonderen Anwendungen vorbehalten, während zumeist lediglich ein ausreichend großer Beleuchtungsfokus erzeugt wird, um simultan den gesamten interessierenden Probenbereich evaneszent beleuchten zu können und um simultan mit einem Flächendetektor zur Erfassung eines zweidimensionalen Bildes, wie beispielsweise einem CCD-Detektor, ein Abbild des Probenbereichs zu erzeugen. However, such a procedure is probably reserved for special applications, while usually only a sufficiently large illumination focus is generated in order to be able to evanescently illuminate the entire sample area of interest simultaneously and simultaneously with an area detector for acquiring a two-dimensional image, such as a CCD detector, for example. to create an image of the sample area.

Um einen möglichst großen Beleuchtungsfleck zu erhalten, sollte der Fokus des Beleuchtungslichtbündels in Beleuchtungslichtausbreitungsrichtung möglichst lang sein und einen möglichst großen Fokusdurchmesser aufweisen. Ein in Beleuchtungslichtausbreitungsrichtung langer Fokus ist wichtig, weil der Beleuchtungsfleck auf der Grenzfläche zwischen dem optisch transparenten Medium und der Probe auf Grund des großen Einfallswinkels, unter dem das Beleuchtungslichtbündel auf die Grenzfläche trifft, langgezogen ist. Bei einem im Querschnitt senkrecht zur Ausbreitungsrichtung kreisrunden Beleuchtungslichtbündel ist die Auftrefffläche auf der Grenzfläche zwischen dem optisch transparenten Medium und der Probe naturgemäß elliptisch. Insoweit sollte die Fokuslänge vorzugsweise größer als das Doppelte der großen Halbachse der Ellipse der Auftrefffläche sein. Ein großer Fokusdurchmesser wirkt sich insbesondere in Richtung der kleinen Halbachsen aus. In order to get the largest possible illumination spot, the focus of the Lighting beam in the illumination light propagation direction should be as long as possible and have the largest possible focus diameter. A long focus in the illumination light propagation direction is important because the illumination spot on the interface between the optically transparent medium and the sample is elongated due to the large angle of incidence at which the illumination light beam strikes the interface. In the case of an illumination light bundle which is circular in cross section perpendicular to the direction of propagation, the incident surface on the interface between the optically transparent medium and the sample is of course elliptical. In that regard, the focal length should preferably be greater than twice the large semiaxis of the ellipse of the impact surface. A large focus diameter has an effect especially in the direction of the small half-axes.

Um einen möglichst großen Fokusdurchmesser und einen in Ausbreitungsrichtung möglichst langen Fokus erzeugen zu können, weist das Beleuchtungsobjektiv vorzugsweise eine geringe numerische Apertur von beispielsweise 0,05 auf. Mit einem solchen Objektiv könnte ganz ungefähr und abhängig anderen Parametern, wie dem gewählten Einfallswinkel zur Grenzfläche zwischen dem optisch transparenten Medium und der Probe, eine Auftrefffläche von ca. 100 m mal 10 m beleuchtet werden. In order to be able to generate the largest possible focus diameter and a focal length that is as long as possible in the propagation direction, the illumination objective preferably has a low numerical aperture of, for example, 0.05. With such an objective, an incident surface of approximately 100 m by 10 m could be illuminated quite roughly and depending on other parameters, such as the chosen angle of incidence to the interface between the optically transparent medium and the sample.

Um insbesondere in Richtung der kleinen Halbachsen eine Vergrößerung der Auftrefffläche zu erreichen, kann statt eines kreisrunden Beleuchtungslichtbündels ein entsprechend orientierter Lichtstreifen, also ein im Querschnitt senkrecht zur Ausbreitungsrichtung längliches Beleuchtungslichtbündel, oder ein Quasi-Lichtstreifen in das Beleuchtungsobjektiv eingekoppelt werden, was weiter unten im Detail erläutert ist. In order to achieve an enlargement of the incident surface, in particular in the direction of the small semiaxes, instead of a circular illuminating light bundle, a correspondingly oriented light stripe, that is to say a lighting bundle that is oblong in cross section perpendicular to the propagation direction, or a quasi-stripe of light can be coupled into the illumination objective, which will be described in more detail below is explained.

Bei einer besonderen Ausführung wird, alternativ oder zusätzlich zu einer Veränderung des Auftreffortes, der Einfallswinkel des Beleuchtungslichtbündels auf die Grenzfläche zwischen der Probe und dem optisch transparenten Medium geändert. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, die Eindringtiefe des evaneszenten Feldes in die Probe und/oder die Größe des mit dem Beleuchtungslichtbündel beleuchteten Flecks zu variieren. In a particular embodiment, as an alternative or in addition to a change in the location of incidence, the angle of incidence of the illuminating light beam is changed to the interface between the sample and the optically transparent medium. In this way it is possible, for example, to vary the penetration depth of the evanescent field into the sample and / or the size of the spot illuminated by the illuminating light bundle.

Alternativ oder zusätzlich zu einer Veränderung des Auftreffortes und/oder zu einer Veränderung des Einfallswinkels kann auch die Einfallsrichtung des Beleuchtungslichtbündels auf die Grenzfläche zwischen der Probe und dem optisch transparenten Medium verändert werden. Dies kann insbesondere erfolgen, um mit der Einfallsrichtung gleichzeitig auch die Linearpolarisationsrichtung des auf die Grenzfläche treffenden Lichtes zu drehen, wenn beispielsweise von der Linearpolarisationsrichtung abhängige Eigenschaften der Probe untersucht werden sollen. As an alternative or in addition to a change in the point of incidence and / or a change in the angle of incidence, the direction of incidence of the illuminating light bundle can also be changed to the interface between the sample and the optically transparent medium. This can be done in particular in order to simultaneously rotate the direction of incidence of the linear polarization direction of the light striking the interface, if, for example, properties of the sample which depend on the linear polarization direction are to be investigated.

Um den Auftreffort und/oder den Einfallswinkel und/oder die Einfallsrichtung des Beleuchtungslichtbündels auf die Grenzfläche zwischen der Probe und dem optisch transparenten Medium verändern zu können, kann insbesondere eine hinsichtlich des Ablenkwinkels einstellbare Strahlablenkeinrichtung verwendet werden. Diese kann beispielsweise einen kardanisch aufgehängten Kippspiegel oder zwei um unterschiedliche Drehachsen drehbare Kippspiegel beinhalten. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Beleuchtungslichtbündel mit der Strahlablenkeinrichtung relativ zu dem Beleuchtungsobjektiv und/oder relativ zu dem Umlenkmittel bewegt wird. In order to be able to change the point of incidence and / or the angle of incidence and / or the direction of incidence of the illuminating light bundle to the interface between the specimen and the optically transparent medium, it is possible in particular to use a beam deflecting device which can be adjusted with respect to the deflection angle. This can include, for example, a gimbal-mounted tilting mirror or two tilting mirrors that can be rotated about different axes of rotation. In particular, it can be provided that the illumination light beam is moved with the beam deflection device relative to the illumination objective and / or relative to the deflection means.

Alternativ oder zusätzlich zur Verwendung einer einstellbaren Strahlablenkeinrichtung ist es auch möglich, dass der Auftreffort und/oder der Einfallswinkel und/oder die Einfallsrichtung des Beleuchtungslichtbündels auf die Grenzfläche zwischen der Probe und dem optisch transparenten Medium durch Bewegen der Probe relativ zu dem Beleuchtungsobjektiv und/oder relativ zu dem Beleuchtungslichtbündel verändert wird. Hierzu kann insbesondere ein vorzugsweise in drei Raumrichtungen verschiebbarer Probentisch verwendet werden. As an alternative or in addition to the use of an adjustable beam deflection device, it is also possible that the incidence and / or the angle of incidence and / or the direction of incidence of the illumination light beam on the interface between the sample and the optically transparent medium by moving the sample relative to the illumination objective and / or is changed relative to the illumination light beam. For this purpose, in particular, a sample table, which can preferably be displaced in three spatial directions, can be used.

Neben den genannten Möglichkeiten zum Verändern des Auftreffortes, des Einfallswinkels und/oder der Einfallsrichtung ist es auch möglich, diese Parameter durch Bewegen des Umlenkmittels relativ zur Probe zu verändern. Dies kann alternativ oder auch zusätzlich zur Verwendung einer Strahlablenkeinrichtung und/oder zu einem Bewegen der Probe erfolgen. Bei einer besonderen Ausführung ist das Umlenkmittel an dem Detektionsobjektiv unbeweglich befestigt. Insbesondere, um jedoch den Auftreffort und/oder den Einfallswinkel und/oder die Einfallsrichtung ändern zu können, kann das Umlenkmittel vorteilhaft beweglich an dem Detektionsobjektiv angeordnet, insbesondere befestigt, sein. In addition to the possibilities mentioned for changing the point of incidence, the angle of incidence and / or the direction of incidence, it is also possible to change these parameters by moving the deflecting means relative to the sample. This can be done alternatively or in addition to the use of a beam deflecting device and / or to move the sample. In a particular embodiment, the deflection means is immovably attached to the detection lens. In particular, however, in order to be able to change the impact location and / or the angle of incidence and / or the direction of incidence, the deflecting means can advantageously be movably arranged on the detection objective, in particular fastened thereto.

Bei einer besonderen Ausführung ist das Umlenkmittel im Frontbereich und/oder in der Nähe der Frontlinse angeordnet. In a particular embodiment, the deflection means is arranged in the front region and / or in the vicinity of the front lens.

Bei einer besonderen Ausführung ist das Umlenkmittel als Spiegel mit mehreren Facetten ausgebildet. Insbesondere eine solche Ausführung ermöglicht es, den Auftreffort und/oder den Einfallswinkel und/oder die Einfallsrichtung des Beleuchtungslichtbündels auf die Grenzfläche zwischen der Probe und dem optisch transparenten Medium dadurch zu verändern, dass – beispielsweise mittels einer einstellbaren Strahlablenkeinrichtung oder durch Bewegen des Umlenkmittels – nacheinander unterschiedliche Facetten beleuchtet werden. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Facetten räumlich unterschiedlich ausgerichtet sind, um jeweils eine Reflexion in eine andere Raumrichtung bewirken zu können. Alternativ ist es beispielsweise auch möglich, dass das Umlenkmittel eine kegelstumpfförmige Spiegelfläche aufweist. Eine solche Ausführung erlaubt es, das Beleuchtungslichtbündel kontinuierlich und eine Kegeloberfläche beschreibend um eine durch den Auftreffort verlaufende Achse rotieren zu können. In a particular embodiment, the deflection means is designed as a mirror with several facets. In particular, such an embodiment makes it possible to change the point of incidence and / or the angle of incidence and / or the direction of incidence of the illumination light beam on the interface between the sample and the optically transparent medium in that - for example by means of an adjustable beam deflector or by moving the deflection - successively different facets are illuminated. Here can be provided in particular that the facets are spatially differently aligned in order to effect each a reflection in another spatial direction. Alternatively, it is also possible, for example, for the deflection means to have a frustoconical mirror surface. Such an embodiment makes it possible to rotate the illuminating light bundle continuously and descriptively around a cone surface around an axis running through the point of impact.

Wie erläutert, bietet das erfindungsgemäße Verfahren eine ganze Reihe von Möglichkeiten zum Einstellen des Auftreffortes und/oder des Einfallswinkels und/oder der Einfallsrichtung, was den ganz besonderen Vorteil hat, dass der Benutzer das Verfahren individuell an die jeweils vorliegenden probenspezifischen oder untersuchungsspezifischen Anforderungen anpassen kann. As explained, the method according to the invention offers a whole range of possibilities for setting the point of incidence and / or the angle of incidence and / or the direction of incidence, which has the very special advantage that the user can adapt the method individually to the particular sample-specific or examination-specific requirements ,

Für den Fall, dass der Auftreffort geändert wird, insbesondere auch wenn ein Abrastern der Grenzfläche zwischen dem optisch transparenten Medium und der Probe erfolgt, kann zur Erzeugung einer aus mehreren Abbildungen zusammengesetzten Gesamtabbildung der Probe eine Zuordnung des jeweiligen Auftreffortes zu jeweils einem Probenbereich erfolgen. In the event that the impact location is changed, in particular even if a scanning of the interface between the optically transparent medium and the sample takes place, an assignment of the respective impact location to a respective sample area can be carried out to produce an overall image of the sample composed of several images.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass für jeden Auftreffort unter Berücksichtigung des Einfallswinkels und/oder des Brechungsindexes der Probe und/oder des Brechungsindexes des optisch transparenten Mediums und/oder der Wellenlänge des Beleuchtungslichtbündels und/oder dem Durchmesser des Auftreffortes ein zugehöriger Probenbereich ermittelt wird. Bei einer solchen Ermittlung werden vorzugsweise Fehler, insbesondere systembedingte Fehler, korrigiert oder kompensiert. Insbesondere kann eine Kompensation oder Korrektur von räumlichen Abweichungen des tatsächlichen Verlaufs des Beleuchtungslichtbündels relativ zu einem nach den Grundsätzen der geometrischen Optik zu erwartenden Strahlenverlauf, wie beispielsweise durch den Goos-Hähnchen-Effekt, erfolgen. Vorzugsweise erfolgt auch eine Kompensation oder eine Korrektur der Fehler, die durch eine Abweichung der Dicke des optisch transparenten Mediums, insbesondere eines Deckglases, von einer Solldicke hervorgerufen würden. Beispielsweise ist es nicht selten, dass die tatsächliche Dicke eines Deckglases erheblich von der Standarddicke von zumeist 170 m abweicht. Derartige Kompensationen und die Berücksichtigung derartiger Korrekturfaktoren haben den Vorteil, dass eine besonders gute Auflösung der Abbildung der zu untersuchenden Probe erreicht werden kann. In particular, it can be provided that for each impact location, taking into account the angle of incidence and / or the refractive index of the sample and / or the refractive index of the optically transparent medium and / or the wavelength of the illumination light beam and / or the diameter of the impact location, an associated sample area is determined. In such a determination, errors, in particular system-related errors, are preferably corrected or compensated. In particular, a compensation or correction of spatial deviations of the actual course of the illumination light beam relative to a to be expected according to the principles of geometric optics beam path, such as by the Goos-chicken effect, take place. Preferably, a compensation or a correction of the errors, which would be caused by a deviation of the thickness of the optically transparent medium, in particular a cover glass, from a desired thickness. For example, it is not uncommon for the actual thickness of a cover glass to deviate significantly from the standard thickness of, for the most part, 170 m. Such compensations and the consideration of such correction factors have the advantage that a particularly good resolution of the image of the sample to be examined can be achieved.

Bei einer vorteilhaften Ausführung wird jedem Auftreffort und/oder jedem zugeordneten Probenbereich jeweils wenigstens eine spezifische, insbesondere zweidimensionale, Abbildung zugeordnet, die durch Detektion des während der Beleuchtung des jeweiligen Auftreffortes von der Probe ausgehenden Detektionslichts gewonnen wurde. In an advantageous embodiment, each impact location and / or each assigned sample area is assigned at least one specific, in particular two-dimensional, image which was obtained by detecting the detection light emanating from the sample during the illumination of the respective impact location.

Unter dem Begriff Abbildung wird insbesondere eine Reproduktion der Probe oder eines Teils der Probe in Form von, beispielsweise mittels eines PC, darstellbaren Daten und/oder in Form eines mit dem Auge sichtbaren Bildes verstanden. The term image is understood in particular to mean a reproduction of the sample or a part of the sample in the form of data that can be displayed, for example by means of a PC, and / or in the form of an image visible to the naked eye.

Der Detektor kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass er für jeden Pixel ein zur Lichtleistung des empfangenen Detektionslichts proportionales elektrisches Signal erzeugt. Insbesondere kann auch vorgesehen sein, dass der Detektor – simultan oder sequentiell – spezifisch Fluoreszenzlicht unterschiedlicher Wellenlängen empfängt und jeweils entsprechende elektrische Detektionssignale erzeugt. Beispielsweise kann es sich bei dem Detektor um einen CMOS-Sensor handeln, der in der Lage ist, Fluoreszenzlicht wellenlängenabhängig in unterschiedlichen Schichten (Kanälen) unabhängig voneinander zu detektieren. Alternativ kann der Detektor mehrere CCD-Detektoren beinhalten, denen mit dichroitischen Strahlteilern jeweils Detektionslicht unterschiedlicher Wellenlängenbereiche zugeleitet wird. Insbesondere für eine Detektion von Fluoreszenzlicht unterschiedlicher Wellenlängen kann das Anregungslichtbündel mehrere Anregungslichtwellenlängen, beispielsweise eines Mehrfarblasers oder mehrerer Einzellaser oder einer Weißlichtquelle, beinhalten. In particular, the detector may be designed such that it generates an electrical signal proportional to the light output of the received detection light for each pixel. In particular, it can also be provided that the detector - simultaneously or sequentially - specifically receives fluorescent light of different wavelengths and respectively generates corresponding electrical detection signals. For example, the detector may be a CMOS sensor which is capable of detecting fluorescence light independently of wavelength in different layers (channels). Alternatively, the detector may include a plurality of CCD detectors to which detection light of different wavelength ranges is fed with dichroic beam splitters. In particular for a detection of fluorescent light of different wavelengths, the excitation light beam may include a plurality of excitation light wavelengths, for example a multi-color laser or a plurality of individual lasers or a white light source.

Wie bereits erwähnt, kann das Beleuchtungslichtbündel im Querschnitt kreisrund sein. Bei einer solchen Ausführung ist die Auftrefffläche auf der Grenzfläche zwischen dem optisch transparenten Medium und der Probe naturgemäß langgezogen und elliptisch. Es ist jedoch, wie ebenfalls bereits erwähnt, auch möglich, dass das Beleuchtungslichtbündel die Form eines Lichtstreifens aufweist. Eine solche Strahlform kann beispielsweise mit einer im Strahlengang des Beleuchtungslichtbündels angeordneten Zylinderoptik erreicht werden. Alternativ ist es auch möglich, einen Quasi-Lichtstreifen dadurch zu erzeugen, dass ein im Querschnitt im wesentlichen rundes Beleuchtungslichtbündel beispielsweise mit Hilfe einer Strahlablenkeinrichtung in einer Raumrichtung derart schnell hin und her gewedelt wird, dass es von einem mittels einer Zylinderoptik erzeugten Lichtstreifen nicht mehr zu unterscheiden ist. As already mentioned, the illuminating light beam may be circular in cross section. In such an embodiment, the impact surface on the interface between the optically transparent medium and the sample is naturally elongate and elliptical. However, as already mentioned, it is also possible that the illuminating light beam has the shape of a light stripe. Such a beam shape can be achieved, for example, with a cylinder optic arranged in the beam path of the illumination light bundle. Alternatively, it is also possible to produce a quasi-light strip in that a cross-sectionally substantially round illumination light bundle, for example with the aid of a beam deflection device in a spatial direction, is moved back and forth in such a rapid manner that it can no longer be generated by a light strip generated by means of a cylinder optics is different.

Die Verwendung eines Beleuchtungslichtbündels in Form eines Lichtstreifens ermöglicht es, die Grenzfläche zwischen dem optisch transparenten Medium und der Probe großflächig zu beleuchten. The use of an illumination light beam in the form of a light strip makes it possible to illuminate the interface between the optically transparent medium and the sample over a large area.

Eine besonders flexibel einsetzbare und präzise arbeitende Anordnung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich, wenn die optische Achse des Beleuchtungsobjektivs und die optische Achse des Detektionsobjektivs zueinander parallel oder koaxial ausgerichtet sind, wobei vorzugsweise das Detektionsobjektiv und das Beleuchtungsobjektiv mit ihren jeweiligen Frontlinsen einander zugewandt sind. Bei einer solchen Ausführung kann die zu untersuchende Probe in dem Zwischenraum zwischen dem Beleuchtungsobjektiv und dem Detektionsobjektiv angeordnet werden, wobei in vorteilhafter Weise viel Raum zum Führen und Lenken des Beleuchtungslichtbündels, insbesondere im Hinblick auf eine Beleuchtung der Grenzfläche aus unterschiedlichen Richtungen oder mit unterschiedlichen Einfallswinkeln, verbleibt. Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Anpassung der Untersuchungsbedingungen an die jeweiligen Erfordernisse gegeben ist. A particularly flexible and precisely working arrangement for carrying out the method according to the invention results when the optical axis of the illumination lens and the optical axis of the detection lens are aligned parallel or coaxial with each other, preferably the detection lens and the illumination lens with their respective front lenses facing each other. In such an embodiment, the sample to be examined can be arranged in the intermediate space between the illumination objective and the detection objective, with advantageously a lot of space for guiding and directing the illumination light bundle, in particular with regard to illuminating the interface from different directions or with different angles of incidence, remains. This has the particular advantage that there are a large number of possibilities for adapting the examination conditions to the respective requirements.

Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dieselbe Probe mit derselben Vorrichtung und einer anderen Untersuchungsmethode untersucht. Eine derartige Vorgehensweise hat den ganz besonderen Vorteil, dass mit unterschiedlichen Untersuchungsmethoden unabhängig voneinander Informationen über die Probe gewonnen werden können, beispielweise um diese Informationen gegeneinander abzugleichen oder um möglichst viele Informationen über die Probe zu Sammeln. Hierbei verbleibt die Probe vorzugsweise in dem Raum zwischen dem Beleuchtungsobjektiv und dem Detektionsobjektiv. In a very particularly advantageous embodiment of the method according to the invention, the same sample is examined with the same device and another examination method. Such a procedure has the very special advantage that information about the sample can be obtained independently of one another with different examination methods, for example in order to compare this information with one another or to gather as much information about the sample as possible. In this case, the sample preferably remains in the space between the illumination objective and the detection objective.

Zusätzlich zu einer Untersuchung, bei der eine wie oben beschriebene evaneszente Beleuchtung der Probe erfolgt, kann vorteilhaft eine SPIM-Untersuchung (SPIM: Single Plane Illumination Microscopy) durchgeführt werden, bei der das Beleuchtungslichtbündel, insbesondere in Form eines Lichtstreifens oder eines Quasi-Lichtstreifens, direkt und ohne Totalreflektion auf und durch die Probe gelenkt wird. Mittels eines solchen Lichtstreifens oder Quasi-Lichtstreifen wird eine Schicht der Probe vollständig durchleuchtet, wobei eine Detektion des senkrecht von dieser Schicht ausgehenden und durch das Detektionsobjektiv kollimierten Detektionslichts erfolgt. Um hierbei eine Ortsinformation bezüglich der einzelnen Probenorte der Schicht erhalten zu können, wird vorzugsweise ein Flächendetektor, beispielsweise ein CCD-Detektor, verwendet. Durch sukzessives Verschieben des Lichtstreifens relativ zur Probe kann Schicht für Schicht durchleuchtet und ein Schichtstapel von ortsaufgelösten Detektionssignalen und damit eine dreidimensionale Rekonstruktion der Probe erzeugt werden. In addition to a study in which an evanescent illumination of the specimen as described above takes place, a single plane illumination microscopy (SPIM) examination can advantageously be carried out, in which the illuminating light bundle, in particular in the form of a light stripe or a quasi light stripe, directed directly and without total reflection on and through the sample. By means of such a light stripe or quasi-light stripe, a layer of the sample is completely transilluminated, with detection of the detection light emanating vertically from this layer and collimated by the detection objective. In order to be able to obtain location information regarding the individual sample locations of the layer, an area detector, for example a CCD detector, is preferably used. By successive shifting of the light strip relative to the sample, it is possible to screen-through layer by layer and to produce a layer stack of spatially resolved detection signals and thus a three-dimensional reconstruction of the sample.

Insbesondere für eine SPIM-Untersuchung kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Beleuchtungslichtbündel mittels eines weiteren, an dem Beleuchtungsobjektiv angeordneten Umlenkmittels nach dem Durchlaufen des Beleuchtungsobjektivs unmittelbar zur Probe umgelenkt wird. Dies vorzugsweise derart, dass sich der Lichtstreifen unter einem von Null Grad verschiedenen Winkel zur optischen Achse des Detektionsobjektivs, insbesondere unter einem Winkel von 90 Grad zur optischen Achse des Detektionsobjektivs, ausbreitet. Vorzugsweise ist die Ebene, in der sich der umgelenkte Lichtstreifen beziehungsweise Quasi-Lichtstreifen ausbreitet, senkrecht zur optischen Achse des Detektionsobjektivs ausgerichtet. Eine solche Ausrichtung ermöglicht eine besonders präzise Bildrekonstruktion, bei der aufwändige geometrische Korrekturrechnungen weitgehend vermieden sind. In particular for a SPIM examination, it may be advantageously provided that the illumination light bundle is deflected directly to the sample by means of a further deflection means arranged on the illumination objective after passing through the illumination objective. This is preferably such that the light strip propagates at an angle other than zero to the optical axis of the detection objective, in particular at an angle of 90 degrees to the optical axis of the detection objective. The plane in which the deflected light strip or quasi-light stripe propagates is preferably aligned perpendicular to the optical axis of the detection objective. Such an alignment allows a particularly precise image reconstruction, in which complex geometric correction calculations are largely avoided.

Bei einer besonderen Ausführung sind an dem Detektionsobjektiv wenigstens zwei Umlenkmittel angeordnet von denen eines für die Umlenkung des Beleuchtungslichtbündels zur evaneszenten Probenbeleuchtung dient, während das weitere Umlenkmittel zum Umlenken des, insbesondere zu einem Lichtstreifen oder Quasi-Lichtstreifen geformten, Beleuchtungslichtbündels für eine SPIM-Untersuchung dient. In a particular embodiment, at least two deflecting means are arranged on the detection objective, one of which serves for deflecting the illuminating light bundle for evanescent sample illumination, while the further deflecting means serves to redirect the illuminating light bundle, in particular to a light stripe or quasi-stripe, for a SPIM examination ,

Um zwischen einer evaneszenten Probenbeleuchtung und einer direkten Probenbeleuchtung umschalten zu können, können die Umlenkmittel derart beweglich an dem Detektionsobjektiv angeordnet sein, dass wahlweise das eine oder das weitere Umlenkmittel in den Strahlengang des Beleuchtungslichtbündels eingeführt werden kann. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, das Beleuchtungslichtbündel mit Hilfe einer hinsichtlich des Ablenkwinkels einstellbaren Strahlablenkeinrichtung auf das jeweils gewünschte Umlenkmittel zu lenken. In order to be able to switch between an evanescent sample illumination and a direct sample illumination, the deflection means can be movably arranged on the detection objective such that either the one or the further deflection means can be introduced into the beam path of the illumination light beam. Alternatively or additionally, it is also possible to direct the illuminating light bundle to the respectively desired deflection means with the aid of a beam deflecting device which can be adjusted with respect to the deflection angle.

Zumeist ist es von Vorteil, wenn das Beleuchtungslichtbündel derart in das Beleuchtungsobjektiv eingekoppelt wird, dass es außermittig durch das Beleuchtungsobjektiv verläuft, weil ein solcher Strahlverlauf es ermöglicht, die Probe auf oder wenigstens nahe der optischen Achse des Beleuchtungsobjektivs und/oder des Detektionsobjektivs zu positionieren, wobei die Möglichkeit gewahrt ist, die Probe aus ganz unterschiedlichen Richtungen beleuchten zu können. In most cases, it is advantageous if the illumination light beam is coupled into the illumination objective in such a way that it passes eccentrically through the illumination objective because such a beam path makes it possible to position the sample on or at least close to the optical axis of the illumination objective and / or the detection objective, while being able to illuminate the sample from very different directions.

Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführungsform einer zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Vorrichtung ist das transparente optische Medium selbst das Umlenkmittel oder zumindest Teil des Umlenkmittels. Insbesondere eine solche Ausführung ermöglicht es, die Probe zunächst mechanisch vollkommen unbelastet, beispielsweise in einer wassergefüllten Petrischale zwischen dem Beleuchtungsobjektiv und dem Detektionsobjektiv zu positionieren, wobei vorzugsweise das Beleuchtungsobjektiv in einer inversen Mikroskopanordnung räumlich unterhalb der Probe angeordnet ist, während sich das Detektionsobjektiv oberhalb der Probe befindet. Erst unmittelbar vor der eigentlichen Untersuchung kann in einer solchen Anordnung das transparente optische Medium zusammen mit dem Detektionsobjektiv so weit in Richtung auf die Probe bewegt werden, bis dieses an der Probe anliegt und so die Voraussetzung für eine evaneszente Probenbeleuchtung geschaffen sind. Auf diese Weise wird wirkungsvoll vermieden, dass die Probe bereits lange vor der eigentlichen Untersuchung, beispielsweise durch Einklemmen zwischen Deckgläsern druckbelastet wird, wodurch gerade die zu untersuchenden Randbereiche der Probe nachhaltig geschädigt werden können, was insbesondere bei lebenden Proben von enormen Nachteil ist. In a particularly advantageous embodiment of a device suitable for carrying out the method according to the invention, the transparent optical medium itself is the deflection means or at least part of the deflection means. In particular, such an embodiment makes it possible to initially mechanically completely unloaded the sample, for example, to position in a water-filled Petri dish between the illumination objective and the detection objective, wherein Preferably, the illumination objective is arranged in an inverted microscope arrangement spatially below the sample while the detection objective is located above the sample. Only in such an arrangement can the transparent optical medium, together with the detection objective, be moved in the direction of the sample until immediately before the actual examination, until it rests against the sample, thus creating the prerequisite for evanescent sample illumination. In this way, it is effectively avoided that the sample is pressure-loaded long before the actual examination, for example by pinching between coverslips, whereby just the edge areas of the sample to be examined can be sustainably damaged, which is an enormous disadvantage especially for living samples.

Das Umlenkmittel kann insbesondere einen Block aus transparentem Material, insbesondere ein Prisma, aufweisen. Hierbei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das aus dem Beleuchtungsobjektiv austretende Beleuchtungslichtbündel durch eine Hypotenusenfläche des Prismas in das Prisma eingekoppelt und an einer verspiegelten Kathetenfläche des Prismas in Richtung auf die an der Hypotenusenfläche anliegende Probe derart reflektiert wird, dass das Beleuchtungslichtbündel an der Hypotenusenfläche als Grenzfläche zur Probe totalreflektiert wird. Das von der Probe ausgehende Fluoreszenzlicht verläuft durch das Prisma zu dem Detektionsobjektiv, das das Detektionslicht kollimiert. The deflection means may in particular comprise a block of transparent material, in particular a prism. In this case, it can be provided, for example, that the illuminating light bundle emerging from the illumination objective is coupled into the prism through a hypotenuse surface of the prism and reflected on a mirrored catheter surface of the prism in the direction of the specimen attached to the hypotenuse surface in such a way that the illuminating light bundle at the hypotenuse surface serves as an interface is totally reflected to the sample. The fluorescent light emanating from the sample passes through the prism to the detection objective, which collimates the detection light.

Zwischen dem optisch transparenten Medium, das, wie erwähnt, beispielsweise aus einem Block aus transparentem Material gebildet sein kann, und dem Detektionsobjektiv befindet sich vorzugsweise ein Mittel zum Anpassen der Brechungsindizes, wie beispielsweise ein Immersionsöl. Between the optically transparent medium, which may be formed, as mentioned, for example, from a block of transparent material, and the detection objective is preferably a means for adjusting the refractive indices, such as an immersion oil.

Eine solche Anordnung erlaubt es insbesondere, das Detektionsobjektiv relativ zu der Probe und relativ zu dem anliegenden Block aus transparentem Material bewegen zu können, wozu eine entsprechende Verstelleinrichtung zum Einstellen des Abstandes des Blocks aus transparentem Material relativ zu dem Detektionsobjektiv vorhanden sein kann. Eine solche Verstellmöglichkeit, beispielsweise mit einem Gewindetrieb, hat den Vorteil, dass bei der evaneszenten Beleuchtung auftretende Effekte, wie beispielsweise der Goos-Hähnchen-Effekt, kompensiert werden können. Such an arrangement makes it possible, in particular, to be able to move the detection objective relative to the sample and relative to the adjacent block of transparent material, for which purpose a corresponding adjustment device for adjusting the distance of the block of transparent material relative to the detection objective can be present. Such an adjustment, for example, with a screw, has the advantage that occurring in the evanescent lighting effects, such as the Goos chicken effect, can be compensated.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführung ist das optisch transparente Medium, das gleichzeitig als Umlenkmittel fungiert, insbesondere unmittelbar an eine Frontlinse des Detektionsobjektivs angekoppelt. Die Ankopplung kann beispielsweise durch die Verwendung eines optischen Kits zwischen der Frontlinse des Detektionsobjektivs und dem entsprechend gegengeformten Block aus transparentem Material realisiert sein. Beispielsweise kann die Frontlinse als Halbkugellinse ausgebildet sein, an die ein entsprechend gegengeformter mit einer halbkugelförmigen, konkaven Ankoppelfläche ausgestatteter Block aus transparentem Material, beispielsweise mit einem optischen Kit, angekoppelt ist. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass das optisch transparente Medium, das gleichzeitig als Umlenkmittel fungiert, eine Frontlinse des Detektionsobjektivs beinhaltet und/oder dass das Umlenkmittel als Frontlinse des Detektionsobjektivs fungiert. Diese Lösungen haben den ganz besonderen Vorteil, dass Verluste an Detektionslicht durch ungewollte Reflektionen auf dem Lichtweg des Detektionslichts über das optisch transparente Medium und die Frontlinse des Detektionsobjektivs vermieden oder zumindest minimiert sind. In another advantageous embodiment, the optically transparent medium, which also acts as deflection means, is coupled in particular directly to a front lens of the detection objective. The coupling can be realized for example by the use of an optical kit between the front lens of the detection lens and the corresponding counter-molded block of transparent material. For example, the front lens may be formed as a hemispherical lens, to which a correspondingly counter-molded with a hemispherical, concave coupling surface block of transparent material, for example with an optical kit, is coupled. Alternatively, it can also be provided that the optically transparent medium, which simultaneously acts as a deflection means, includes a front lens of the detection objective and / or that the deflection means functions as a front lens of the detection objective. These solutions have the very particular advantage that losses of detection light due to unwanted reflections on the light path of the detection light via the optically transparent medium and the front lens of the detection objective are avoided or at least minimized.

Wie bereits erwähnt, kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Umlenkmittel einen Block aus transparentem Material aufweist, wobei wenigstens eine Außenfläche des Blocks, insbesondere die Außenfläche des Blocks, die dazu ausgebildet und angeordnet ist, an einer Probe anzuliegen, als Einkoppelfenster für das Beleuchtungslichtbündel fungiert. As already mentioned, it may be advantageously provided that the deflection means comprise a block of transparent material, wherein at least one outer surface of the block, in particular the outer surface of the block, which is designed and arranged to abut a sample, acts as a coupling window for the illumination light bundle ,

Wie ebenfalls bereits erwähnt, kann vorgesehen sein, dass eine, vorzugsweise andere, Außenfläche des Blocks als Spiegel ausgebildet ist oder einen Spiegel aufweist, um das Beleuchtungslichtbündel umzulenken. Wie bereits erwähnt, kann insbesondere für eine Untersuchung der selben Probe auf der Basis einer anderen Untersuchungsmethode ein weiteres Umlenkmittel zum Umlenken des Beleuchtungslichtbündels, insbesondere eines Beleuchtungslichtbündels in Form eines Lichtstreifens oder Quasi-Lichtstreifens, vorhanden, insbesondere an dem Detektionsobjektiv angeordnet, sein. Insbesondere können das Umlenkmittel und/oder das weitere Umlenkmittel beweglich an dem Detektionsobjektiv befestigt sein, beispielsweise um den Auftreffort und/oder den Einfallswinkel und/oder die Einfallsrichtung des Beleuchtungslichtbündels ändern zu können und/oder um geometrische Korrekturen, beispielsweise zur Korrektur des Goos-Hähnchen-Effekts, vornehmen zu können. Insbesondere zu diesen Zwecken kann, wie bereits erwähnt, die Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine hinsichtlich des Ablenkwinkels einstellbare Strahlablenkeinrichtung aufweisen. As also already mentioned, it can be provided that one, preferably another, outer surface of the block is designed as a mirror or has a mirror in order to deflect the illumination light bundle. As already mentioned, in particular for an examination of the same sample on the basis of another examination method, a further deflecting means for deflecting the illuminating light bundle, in particular an illuminating light bundle in the form of a light stripe or quasi-light stripe, may be present, in particular arranged on the detection objective. In particular, the deflecting means and / or the further deflecting means can be movably fastened to the detection objective, for example in order to be able to change the point of incidence and / or the angle of incidence and / or the direction of incidence of the illuminating light bundle and / or geometric corrections, for example for correcting the Goos chicken Effect to be able to make. In particular, for these purposes, as already mentioned, the device for carrying out the method according to the invention may have a beam deflection device which can be adjusted with respect to the deflection angle.

Insbesondere kann es sich bei der Strahlablenkeinrichtung auch um die Strahlablenkeinrichtung eines Rastermikroskops, insbesondere eines konfokalen Rastermikroskops handeln. In particular, the beam deflection device may also be the beam deflection device of a scanning microscope, in particular a confocal scanning microscope.

Eine Vorrichtung, die geeignet ist, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen, kann vorteilhaft auf der Basis eines Rastermikroskops, insbesondere eines konfokalen Rastermikroskops, aufgebaut sein. Hierbei bietet sich insbesondere die Verwendung eines inversen Mikroskopstatives an. Von besonderem Vorteil ist insoweit die Verwendung eines (möglicherweise in einem Labor ohnehin vorhandenen) Rastermikroskops zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. An apparatus which is suitable for carrying out the method according to the invention can advantageously be based on a scanning microscope, in particular a confocal scanning microscope, be constructed. In particular, the use of an inverted microscope stand is suitable. Of particular advantage in this respect is the use of a (possibly already present in a laboratory anyway) scanning microscope for carrying out the method according to the invention.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend beschrieben, wobei gleiche oder gleich wirkende Elemente zumeist mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen: In the drawing, the subject invention is shown schematically and will be described with reference to the figures below, wherein the same or equivalent elements are usually provided with the same reference numerals. Showing:

1 eine Detailansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem einen Spiegel aufweisenden Umlenkmittel, 1 a detailed view of a first embodiment of an apparatus for carrying out the method according to the invention with a deflecting means having a mirror,

2 eine Detailansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der das Umlenkmittel als Block aus einem transparenten Material gebildet ist, 2 a detailed view of a second embodiment of an apparatus for carrying out a method according to the invention, in which the deflection means is formed as a block of a transparent material,

3 eine Detailansicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der das Umlenkmittel zusätzlich die Funktion einer Frontlinse des Detektionsobjektivs übernimmt, 3 a detailed view of a third embodiment of a device according to the invention for carrying out the method according to the invention, in which the deflection means additionally assumes the function of a front lens of the detection lens,

4 eine Detailansicht eines vierten Ausführungsbeispiels, bei dem sowohl eine evaneszente Probenbeleuchtung, als auch eine direkte Probenbeleuchtung ermöglicht wird. Gezeigt wird die Stellung für eine evaneszente Probenbeleuchtung, 4 a detailed view of a fourth embodiment in which both an evanescent sample illumination, as well as a direct sample illumination is made possible. Shown is the position for an evanescent sample illumination,

5 die Detailansicht des vierten Ausführungsbeispiels, in der Einstellung für eine direkte Probenbeleuchtung zur SPIM-Untersuchung, 5 the detail view of the fourth embodiment, in the setting for direct sample illumination for SPIM examination,

6a und 6b eine schematische Darstellung zur Auftrefffläche des Beleuchtungslichtbündels, 6a and 6b a schematic representation of the incident surface of the illumination light beam,

7a und 7b eine schematische Darstellung zur Veränderung des Auftreffortes des Beleuchtungslichtbündels, 7a and 7b a schematic representation of the change of the impingement of the illumination light beam,

8 eine Detailansicht eines Ausführungsbeispiels mit einem Umlenkmittel, das einen Facettenspiegel aufweist, 8th a detailed view of an embodiment with a deflection means having a facet mirror,

9 eine Detailansicht eines Ausführungsbeispiels mit einem Umlenkmittel, das einen kegelstupfförmigen Spiegel aufweist, und 9 a detailed view of an embodiment with a deflection means having a cone-shaped mirror, and

10 eine Detailansicht eines Ausführungsbeispiels mit einer Strahlablenkeinrichtung zum Verändern des Auftreffortes und/oder des Einfallswinkels und/oder der Einfallsrichtung. 10 a detailed view of an embodiment with a beam deflecting device for changing the place of impact and / or the angle of incidence and / or the direction of incidence.

1 zeigt eine Detailansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung, anhand der eine mögliche Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nachfolgend erläutert wird. 1 shows a detailed view of a first embodiment of an apparatus, based on a possible embodiment of the method according to the invention will be explained below.

Die Vorrichtung weist ein Beleuchtungsobjektiv 1 und ein Detektionsobjektiv 2, das als Ölobjektiv ausgebildet ist, auf. Das Beleuchtungsobjektiv 1 und das Detektionsobjektiv 2 sind hinsichtlich ihrer optischen Achsen koaxial zueinander und einander entgegengesetzt angeordnet. An dem Detektionsobjektiv 2 ist ein Umlenkmittel 3 befestigt, das eine kegelabschnittförmige Spiegelfläche 4 aufweist. The device has an illumination objective 1 and a detection lens 2 , which is designed as Ölobjektiv on. The illumination lens 1 and the detection lens 2 are arranged coaxially with each other and opposite to each other with respect to their optical axes. At the detection lens 2 is a diverter 3 attached, which is a cone-shaped mirror surface 4 having.

Die zu untersuchende Probe 5 ist zwischen einem ersten Deckglas 6 und einem zweiten Deckglas 7 in einem wässrigen Nährmedium angeordnet. Die Deckgläser 6, 7 sind mittels einer umlaufenden Dichtung 9 gegeneinander abgedichtet, so dass das wässrige Nährmedium 8 nicht entweichen kann. The sample to be examined 5 is between a first coverslip 6 and a second coverslip 7 arranged in an aqueous nutrient medium. The coverslips 6 . 7 are by means of a circumferential seal 9 sealed against each other, so that the aqueous nutrient medium 8th can not escape.

Zwischen dem Deckglas 6, das dem Detektionsobjektiv 2 zugewandt ist, und dem Detektionsobjektiv 2 befindet sich Immersionsöl 11, in das auch das Umlenkmittel 3 eingetaucht ist. Between the cover glass 6 that the detection lens 2 facing, and the detection lens 2 is immersion oil 11 , in which also the deflection 3 is immersed.

Das Deckglas 6, das dem Detektionsobjektiv 2 zugewandt ist, dient als optisch transparentes Medium 12, das einen höheren Brechungsindex aufweist, als die Probe 5. Ein Beleuchtungslichtbündel 13 wird von dem Beleuchtungsobjektiv 1 fokussiert und durchläuft nach dem Austreten aus der Frontlinse des Beleuchtungsobjektivs 1 die Deckgläser 6, 7, ohne mit der Probe 5 in Wechselwirkung zu treten und gelangt anschließend zu dem Umlenkmittel 3. Von diesem wird das Beleuchtungslichtbündel 13 in Richtung auf die zu untersuchende Probe 5 derart umgelenkt, dass das Beleuchtungslichtbündel 13 auf die Grenzfläche 10 zwischen dem optisch transparenten Medium 12 und der Probe 5 trifft und dort zur evaneszenten Beleuchtung der Probe 5 totalreflektiert wird. The cover glass 6 that the detection lens 2 facing, serves as an optically transparent medium 12 having a higher refractive index than the sample 5 , An illumination light bundle 13 is from the illumination lens 1 focused and passes through after exiting the front lens of the illumination lens 1 the coverslips 6 . 7 without the sample 5 to interact and then passes to the deflection 3 , From this becomes the illumination light beam 13 in the direction of the sample to be examined 5 deflected so that the illumination light beam 13 on the interface 10 between the optically transparent medium 12 and the sample 5 meets and there for evanescent illumination of the sample 5 is totally reflected.

Das von der Probe 5 ausgehende Fluoreszenzlicht 14 durchläuft das Detektionsobjektiv 2 und gelangt anschließend zu einem nicht eingezeichneten Flächendetektor zur Erfassung eines zweidimensionalen Bildes, wie beispielsweise einem CCD-Detektor. Mit Hilfe einer (nicht eingezeichneten) Strahlablenkeinrichtung kann das Beleuchtungslichtbündel 13 auf unterschiedliche Positionen der kegelstumpfförmigen Spiegelfläche 4 gelenkt werden, um das Beleuchtungslichtbündel 13 aus unterschiedlichen Einfallsrichtungen auf die Grenzfläche 10 zwischen dem optisch transparenten Medium 12 und der Probe 5 zu lenken. Dies ist in der Figur nur schematisch durch einen gestrichelt eingezeichneten, geänderten Strahlverlauf des Beleuchtungslichtbündels 13 angedeutet. That from the sample 5 outgoing fluorescent light 14 goes through the detection lens 2 and then passes to a non-drawn area detector for detecting a two-dimensional image, such as a CCD detector. With the help of a (not shown) beam deflecting the illuminating light beam 13 to different positions of the frusto-conical mirror surface 4 be steered to the illumination light beam 13 from different directions of incidence on the interface 10 between the optically transparent medium 12 and the sample 5 to steer. This is shown only schematically in the figure by a dashed line, changed beam path of the illumination light beam 13 indicated.

Es ist insbesondere für eine gute Auflösung wichtig, dass der Fokus des Beleuchtungslichtbündels 13, insbesondere unter Berücksichtigung geometrischer Korrekturen, wie beispielsweise zur Kompensation des Goos-Hähnchen-Effekts oder zur Kompensation einer Abweichung einer Dicke des optisch transparenten Mediums 12, insbesondere des Deckglases 6, von einer Solldicke, genau auf der Grenzfläche 10 zwischen dem optisch transparenten Medium 12 und der Probe 5 liegt. Um dies genau einstellen zu können, können die Deckgläser 6, 7 zusammen mit der Probe 5 relativ zu dem Beleuchtungsobjektiv 1 in Z-Richtung justiert werden. Hierzu kann beispielsweise ein in Z-Richtung einstellbarer Verschiebetisch vorhanden sein. It is especially important for a good resolution that the focus of the Illuminating light beam 13 , in particular taking into account geometric corrections, such as to compensate for the goos-chicken effect or to compensate for a deviation of a thickness of the optically transparent medium 12 , especially the cover glass 6 , of a nominal thickness, exactly on the interface 10 between the optically transparent medium 12 and the sample 5 lies. To set this exactly, the coverslips 6 . 7 together with the sample 5 relative to the illumination lens 1 be adjusted in Z direction. For this purpose, for example, an adjustable in the Z direction displacement table may be present.

Darüber hinaus ist es auch möglich, die Deckgläser 6, 7 zusammen mit der dazwischen eingebrachten Probe 5 in X-Richtung und/oder Y-Richtung zu verschieben, um den Auftreffort des Beleuchtungslichtbündels 13 auf die Grenzfläche 10 einstellen zu können. Alternativ oder zusätzlich kann ein Verändern des Auftreffortes und/oder des Einfallswinkels und/oder Einfallsrichtung auch mit Hilfe der hinsichtlich des Ablenkwinkels einstellbaren Strahlablenkeinrichtung erfolgen. In addition, it is also possible the coverslips 6 . 7 along with the interposed sample 5 in the X-direction and / or Y-direction to the place of incidence of the illumination light beam 13 on the interface 10 to be able to adjust. Alternatively or additionally, a change in the point of incidence and / or the angle of incidence and / or direction of incidence can also be effected with the aid of the beam deflecting device which can be adjusted with respect to the deflection angle.

Insbesondere um zu gewährleisten, dass die numerische Apertur des Detektionsobjektivs 2 zum Sammeln des Detektionslichts 14 auch ausgenutzt wird, kann das Detektionsobjektiv 2 ebenfalls in Z-Richtung und/oder in X-Y-Richtung relativ zur Probe justiert werden. In particular, to ensure that the numerical aperture of the detection lens 2 for collecting the detection light 14 is also exploited, the detection lens 2 also be adjusted in the Z direction and / or in the XY direction relative to the sample.

2 zeigt eine Detailansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels, bei dem das optisch transparente Medium 12 als Prisma ausgebildet ist, das sowohl eine verspiegelte Fläche 15 zum Umlenken des von dem Beleuchtungsobjektiv 1 kommenden Beleuchtungslichtbündel 13 aufweist, als auch eine Außenfläche 16, die dazu ausgebildet und angeordnet ist, mit einer Probe 5 in Kontakt zu treten, so dass sich zwischen der Außenfläche 16 und der Probe 5 eine Grenzfläche 10 zur totalinternen Reflektion des Beleuchtungslichtbündels 13 bildet. 2 shows a detailed view of a second embodiment, in which the optically transparent medium 12 is designed as a prism, which has both a mirrored surface 15 for redirecting the of the illumination lens 1 coming illumination light beam 13 has, as well as an outer surface 16 , which is designed and arranged with a sample 5 to get in contact, so that between the outer surface 16 and the sample 5 an interface 10 to the total internal reflection of the illumination beam 13 forms.

Die Probe 5 ist in einem mit einem wässrigen Nährmedium 8 gefüllten, zum Detektionsobjektiv 2 hin offenen Behältnis 17 angeordnet. Eine solche Ausführung hat den ganz besonderen Vorteil, dass die Probe 5 erst unmittelbar vor der eigentlichen Untersuchung mit dem optisch transparenten Medium 12 in Kontakt tritt und erst dann druckbelastet wird. Eine Schädigung der Probe 5 durch andauernde Druckbelastung vor der eigentlichen Untersuchung ist auf diese Weise vermieden oder zumindest sehr verringert. The sample 5 is in one with an aqueous nutrient medium 8th filled, to the detection lens 2 open container 17 arranged. Such a design has the very special advantage that the sample 5 only immediately before the actual examination with the optically transparent medium 12 comes into contact and only then is pressure loaded. Damage to the sample 5 By continuous pressure load before the actual examination is avoided or at least greatly reduced in this way.

Wie bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft das Detektionslicht 14 durch das Detektionsobjektiv 2 zu einem nicht dargestellten Flächendetektor zur Erfassung eines zweidimensionalen Bildes, wie beispielsweise einem CCD-Detektor. As with the in 1 illustrated embodiment, the detection light runs 14 through the detection lens 2 to a non-illustrated area detector for detecting a two-dimensional image, such as a CCD detector.

Auch bei der in 2 dargestellten Ausführung ist es möglich, beispielsweise mit Hilfe einer hinsichtlich des Ablenkwinkels einstellbaren Strahlablenkeinrichtung, den Auftreffort und/oder den Einfallswinkel und/oder die Einfallsrichtung des Beleuchtungslichtbündels 13 auf die Grenzfläche 10 zwischen dem optisch transparenten Medium 12 und der Probe 5 präzise und für die jeweilige Untersuchung flexibel angepasst einzustellen. Also at the in 2 illustrated embodiment, it is possible, for example by means of an adjustable with respect to the deflection angle beam deflecting device, the impact location and / or the angle of incidence and / or the direction of incidence of the illumination light beam 13 on the interface 10 between the optically transparent medium 12 and the sample 5 precise and flexibly adjusted for the respective examination.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das optisch transparente Medium 12, beispielsweise mit einem optischen Kit oder mit einem Immersionsöl, unmittelbar an die Frontlinse des Detektionsobjektivs 2 angekoppelt. Zur Untersuchung der Probe 5 wird das optisch transparente Medium 12 in das Wasser 8 eingetaucht und an die Probe 5 angelegt. In this embodiment, the optically transparent medium 12 For example, with an optical kit or with an immersion oil, directly to the front lens of the detection lens 2 coupled. To examine the sample 5 becomes the optically transparent medium 12 into the water 8th dipped and sent to the sample 5 created.

3 zeigt eine Detailansicht eines dritten Ausführungsbeispiels, das sich von dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass das optisch transparente Medium 12 derart ausgebildet ist, dass es zusätzlich die Funktion der Frontlinse des Detektionsobjektivs 2 übernehmen kann. Insbesondere kann das optisch transparente Medium 12 eine Frontlinse und einen als Umlenkmittel fungierenden und eine Außenfläche zur Anlage an die Probe 5 aufweisenden Block beinhalten, die beide einstückig und zusammen hergestellt sind. Eine solche Ausführung ist besonders robust und wenig störungsanfällig. 3 shows a detail view of a third embodiment, which differs from the in 2 illustrated embodiment characterized in that the optically transparent medium 12 is formed such that it additionally the function of the front lens of the detection lens 2 can take over. In particular, the optically transparent medium 12 a front lens and one acting as a deflection and an outer surface for contact with the sample 5 comprising block, both made in one piece and together. Such a design is particularly robust and less prone to failure.

Die 4 und 5 zeigen jeweils eine Detailansicht eines vierten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Ausführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Vorrichtung weist ein erstes Umlenkmittel 18 und ein weiteres Umlenkmittel 19 auf. Sowohl das erste Umlenkmittel 18, als auch das weitere Umlenkmittel 19 sind an dem Detektionsobjektiv 2 befestigt. Das erste Umlenkmittel 18 beinhaltet ein optisch transparentes Medium 20, das eine verspiegelte Fläche 21 zum Umlenken eines Beleuchtungslichtbündels 13 aufweist. Außerdem weist das optisch transparente Medium 20 eine Außenfläche 22 auf, die dazu ausgebildet und angeordnet ist, mit einer Probe 5 zur Ausbildung einer Grenzfläche 10 für eine totalinterne Reflektion in Kontakt zu treten. The 4 and 5 each show a detailed view of a fourth embodiment of an apparatus for carrying out a method according to the invention. The device has a first deflection means 18 and another deflecting means 19 on. Both the first deflection 18 , as well as the further deflection 19 are at the detection lens 2 attached. The first deflection 18 includes an optically transparent medium 20 that has a mirrored surface 21 for redirecting an illumination light beam 13 having. In addition, the optically transparent medium 20 an outer surface 22 on which is designed and arranged with a sample 5 for the formation of an interface 10 for a total internal reflection in contact.

4 zeigt eine der beiden möglichen Einstellungen der Vorrichtung, nämlich die Einstellung zur Durchführung einer Untersuchung bei evaneszenter Probenbeleuchtung. Auch bei dieser Einstellung kann, wie weiter oben ausführlich beschrieben ist, eine Veränderung des Auftreffortes und/oder des Einfallswinkels und/oder der Einfallsrichtung der Beleuchtungslichtbündels 13 auf die Grenzfläche 10 erfolgen. 4 shows one of the two possible settings of the device, namely the setting for performing an examination with evanescent sample illumination. Also, with this setting, as described in detail above, a change in the place of impact and / or the angle of incidence and / or the direction of incidence of the illumination light beam 13 on the interface 10 respectively.

Die Vorrichtung ist zusätzlich dazu ausgebildet, eine Untersuchung an derselben Probe 5 mittels eines anderen Untersuchungsverfahrens, wie insbesondere SPIM durchzuführen. Hierzu wird das Beleuchtungslichtbündel 13, insbesondere in Form eines Lichtstreifens oder eines Quasi-Lichtstreifens, auf das weitere Umlenkmittel 19 gelenkt. Das weitere Umlenkmittel 19 weist eine zweite Spiegelfläche 23 auf. The device is additionally designed to perform an examination on the same sample 5 by means of another examination procedure, in particular SPIM. For this purpose, the illumination light beam 13 , in particular in the form of a light strip or a quasi-light strip, on the further deflection means 19 directed. The further deflection 19 has a second mirror surface 23 on.

Das weitere Umlenkmittel 19 lenkt das Beleuchtungslichtbündel 13 derart um, dass es sich nach der Umlenkung in einer zur optischen Achse des Detektionsobjektivs 2 senkrechten Ebene ausbreitet. Auf diese Weise wird eine Schicht der Probe 5 durchleuchtet und das von der Probe ausgehende Detektionslicht 14, das durch das Detektionsobjektiv 2 verläuft, vorzugsweise ortsaufgelöst, detektiert. Zum ortsaufgelösten Detektieren des von der Probe 5 ausgehenden Detektionslichts 14 kann beispielsweise ein Flächendetektor zur Erfassung eines zweidimensionalen Bildes, insbesondere ein CCD-Detektor oder SCMOS-Detektor, dienen. Der Detektor ist der besseren Übersicht halber in die Figuren nicht eingezeichnet. The further deflection 19 deflects the illumination light beam 13 in such a way that, after the deflection, it is in the direction of the optical axis of the detection objective 2 vertical plane spreads. In this way, a layer of the sample 5 transilluminated and the detection light emanating from the sample 14 that through the detection lens 2 runs, preferably spatially resolved, detected. For spatially resolved detection of the sample 5 outgoing detection light 14 For example, an area detector can be used to acquire a two-dimensional image, in particular a CCD detector or SCMOS detector. The detector is not shown in the figures for the sake of clarity.

Zum Einstellen einer korrekten Fokuslage und/oder zum Kompensieren von besonderen geometrischen Effekten, wie sie insbesondere bei einer evaneszenten Probenbeleuchtung auftreten können, sind das erste Umlenkmittel 18 und das weitere Umlenkmittel 19 beweglich und hinsichtlich ihrer Relativposition zu dem Detektionsobjektiv 2 einstellbar an dem Detektionsobjektiv 2 befestigt. Hierzu dient eine einstellbare Befestigungseinrichtung 24. To set a correct focus position and / or to compensate for special geometrical effects, as they can occur in particular in an evanescent sample illumination, are the first deflection 18 and the further deflecting means 19 movable and in terms of their relative position to the detection lens 2 adjustable on the detection lens 2 attached. For this purpose, an adjustable fastening device is used 24 ,

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist es von Vorteil, wenn die einzelnen Komponenten hinsichtlich ihrer räumlichen Position relativ zu einander justiert werden können, beispielsweise um die Fokuslage korrekt einzustellen und/oder den Auftreffort und/oder den Einfallswinkel und/oder die Einfallsrichtung einstellen zu können. Also in this embodiment, it is advantageous if the individual components can be adjusted relative to each other in terms of their spatial position, for example, to adjust the focus position correctly and / or to be able to adjust the point of incidence and / or the angle of incidence and / or the direction of incidence.

Die 6a und 6b zeigen eine schematische Darstellung zur Auftrefffläche 25 des Beleuchtungslichtbündels 13 auf die Grenzfläche 10 zwischen dem optisch transparenten Medium 12 und der Probe 5 für eine evaneszente Probenbeleuchtung. The 6a and 6b show a schematic representation of the impact surface 25 of the illumination light beam 13 on the interface 10 between the optically transparent medium 12 and the sample 5 for an evanescent sample illumination.

Um einen möglichst großen Beleuchtungsfleck 25 zu erhalten, ist der Fokus des Beleuchtungslichtbündels 13 in Beleuchtungslichtausbreitungsrichtung möglichst lang und weist einen großen Fokusdurchmesser auf. Bei einem im Querschnitt senkrecht zur Ausbreitungsrichtung kreisrunden Beleuchtungslichtbündel ist die Auftrefffläche 25 auf der Grenzfläche 10 zwischen dem optisch transparenten Medium 12 und der Probe 5 naturgemäß elliptisch. Insoweit sollte die Fokuslänge, insbesondere durch Verwendung eines Beleuchtungsobjektivs 1 mit niedriger numerischer Apertur, vorzugsweise größer als das Doppelte der großen Halbachse 26 der Ellipse der Auftrefffläche 25 sein. Der Fokusdurchmesser entspricht in etwa dem Doppelten der kleinen Halbachse 27 der elliptischen Auftrefffläche 25. In dieser Richtung kann eine Vergrößerung der Auftrefffläche 25 beispielsweise durch Verwendung eines Beleuchtungslichtbündels 13 in Form eines Lichtstreifens oder eines Quasi-Lichtstreifens anstelle eines im Querschnitt kreisrunden Beleuchtungslichtbündels 13 erreicht werden. To get the largest possible illumination spot 25 to get the focus of the illumination beam 13 in the illumination light propagation direction as long as possible and has a large focus diameter. In the case of an illumination light bundle which is circular in cross-section perpendicular to the propagation direction, the incident surface is 25 on the interface 10 between the optically transparent medium 12 and the sample 5 naturally elliptical. In that regard, the focal length should, in particular by using a lighting objective 1 low numerical aperture, preferably greater than twice the major half axis 26 the ellipse of the impact surface 25 be. The focus diameter corresponds approximately to twice the small semi-axis 27 the elliptical impact surface 25 , In this direction can increase the impact area 25 for example, by using an illumination light beam 13 in the form of a light stripe or a quasi-light stripe instead of a cross-sectionally circular illumination light beam 13 be achieved.

Die 7a und 7b zeigen eine schematische Darstellung zur Veränderung des Auftreffortes 28 des Beleuchtungslichtbündels 13 auf die Grenzfläche 10 zwischen dem optisch transparenten Medium 12 und der Probe 5. The 7a and 7b show a schematic representation of the change of the place of impact 28 of the illumination light beam 13 on the interface 10 between the optically transparent medium 12 and the sample 5 ,

Durch Bewegen der Probe 5 relativ zu dem Beleuchtungslichtbündel 13, beispielsweise mit einem einstellbaren Probentisch, und/oder durch Bewegen des Beleuchtungslichtbündel 13 relativ zur Probe 5, beispielsweise mit einer hinsichtlich des Ablenkwinkels einstellbaren Strahlablenkeinrichtung, und/oder durch Verschieben des Umlenkmittels 3 kann der Auftreffort 28 sukzessive verändert werden, also die Auftrefffläche 25 relativ zur Probe verschoben werden. Dies beispielsweise, um mehrere zweidimensionale Abbildungen von unterschiedlichen Probenbereichen zu gewinnen, die anschließend zu einer Gesamtabbildung zusammengesetzt werden können. Wird beispielsweise die Probe 5 bezogen auf 7a senkrecht zur Zeichenebene relativ zum Beleuchtungslichtbündel 13 verschoben, können die Auftrefforte 28 wie in 7b schematisch dargestellt aneinander gereiht und für jeden Auftreffort eine zweidimensionale Abbildung erzeugt werden. By moving the sample 5 relative to the illumination light beam 13 , for example with an adjustable sample table, and / or by moving the illumination light bundle 13 relative to the sample 5 , For example, with an adjustable with respect to the deflection angle beam deflecting device, and / or by moving the deflecting means 3 can be the place of impact 28 be successively changed, so the impact surface 25 be moved relative to the sample. This, for example, in order to obtain several two-dimensional images of different sample areas, which can then be combined to form an overall image. For example, the sample 5 based on 7a perpendicular to the plane of the drawing relative to the illumination light beam 13 postponed, can the impact locations 28 as in 7b shown schematically lined up and created a two-dimensional image for each place of impact.

8 zeigt eine Detailansicht eines Ausführungsbeispiels mit einem Umlenkmittel 3, das einen Facettenspiegel 29 aufweist. Der Facettenspiegel 29 weist mehrere unterschiedliche Facetten mit unterschiedlicher räumlicher Position und Ausrichtung auf. 8th shows a detailed view of an embodiment with a deflection 3 that has a facet mirror 29 having. The facet mirror 29 has several different facets with different spatial position and orientation.

Die zu untersuchende Probe 5 ist zwischen einem ersten Deckglas 6 und einem zweiten Deckglas 7 in einem wässrigen Nährmedium 8 angeordnet. Die Deckgläser 6, 7 sind mittels einer umlaufenden Dichtung 9 gegeneinander abgedichtet, so dass das wässrige Nährmedium 8 nicht entweichen kann. The sample to be examined 5 is between a first coverslip 6 and a second coverslip 7 in an aqueous nutrient medium 8th arranged. The coverslips 6 . 7 are by means of a circumferential seal 9 sealed against each other, so that the aqueous nutrient medium 8th can not escape.

Bei diesem Ausführungsbeispiel kann beispielsweise mit einer (in dieser Figur nicht dargestellten) Strahlablenkeinrichtung das Beleuchtungslichtbündel 13 auf unterschiedliche Facetten 30 gelenkt werden, um das Beleuchtungslichtbündel 13 an unterschiedlichen Auftrefforten 28 und/oder unter unterschiedlichen Einfallswinkeln und/oder mit unterschiedlichen Einfallsrichtungen des Beleuchtungslichtbündels 13 auf die Grenzfläche 10 zwischen der Probe 5 und dem optisch transparenten Medium 12, nämlich dem Deckglas 6, treffen zu lassen. Alternativ kann statt einer Veränderung der räumlichen Position und/oder Ausrichtung des Beleuchtungslichtbündels 13 auch der Facettenspiegel 29, beispielsweise mittels einer (in dieser Figur nicht eingezeichneten) Positioniereinheit relativ zu dem Beleuchtungslichtbündel 13 bewegt werden. In this embodiment, for example, with a (not shown in this figure) beam deflecting the illumination light beam 13 on different facets 30 be steered to the illumination light beam 13 at different locations 28 and or at different angles of incidence and / or with different directions of incidence of the illumination light beam 13 on the interface 10 between the sample 5 and the optically transparent medium 12 namely the cover glass 6 to meet. Alternatively, instead of changing the spatial position and / or orientation of the illumination light beam 13 also the facet mirror 29 For example, by means of a (not shown in this figure) positioning unit relative to the illumination light beam 13 to be moved.

9 zeigt eine Detailansicht eines Ausführungsbeispiels mit einem Umlenkmittel 3, das einen kegelstumpfförmigen Spiegel 31, von dem der besseren Übersicht halber nur ein Ausschnitt dargestellt ist, aufweist. 9 shows a detailed view of an embodiment with a deflection 3 holding a frustoconical mirror 31 of which, for the sake of clarity, only a section is shown.

Die zu untersuchende Probe 5 ist zwischen einem ersten Deckglas 6 und einem zweiten Deckglas 7 in einem wässrigen Nährmedium 8 angeordnet. Die Deckgläser 6, 7 sind mittels einer umlaufenden Dichtung 9 gegeneinander abgedichtet, so dass das wässrige Nährmedium 8 nicht entweichen kann. The sample to be examined 5 is between a first coverslip 6 and a second coverslip 7 in an aqueous nutrient medium 8th arranged. The coverslips 6 . 7 are by means of a circumferential seal 9 sealed against each other, so that the aqueous nutrient medium 8th can not escape.

Der kegelstupfförmigen Spiegel 31 ermöglicht es beispielsweise, das Beleuchtungslichtbündel 13, insbesondere kontinuierlich und eine Kegeloberfläche beschreibend, um eine durch den Auftreffort 28 verlaufende Achse rotieren zu können. The cone-shaped mirror 31 allows, for example, the illumination light beam 13 , in particular continuous and descriptive of a cone surface, through the point of impact 28 To be able to rotate extending axis.

10 zeigt eine Detailansicht eines Ausführungsbeispiels mit einer hinsichtlich des Ablenkwinkels einstellbaren Strahlablenkeinrichtung 32, die beispielsweise einen oder mehrere Galvanometerspiegel beinhalten kann, zum Verändern des Auftreffortes 28 und/oder des Einfallswinkels und/oder der Einfallsrichtung des Beleuchtungslichtbündels 13 auf die Grenzfläche zwischen der Probe 5 und dem optisch transparenten Medium 12, nämlich dem Deckglas 6. 10 shows a detailed view of an embodiment with a deflection angle adjustable adjustable beam deflector 32 for example, which may include one or more galvanometer mirrors for altering the location of impact 28 and / or the angle of incidence and / or the direction of incidence of the illumination light beam 13 on the interface between the sample 5 and the optically transparent medium 12 namely the cover glass 6 ,

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Umlenkmittel 3 als ebener Spiegel 33 ausgebildet. Durch Verändern des Auftreffortes der Beleuchtungslichtbündels 13 auf den ebenen Spiegel 32 kann der Auftreffort 28 und/oder der Einfallswinkel und/oder die Einfallsrichtung des Beleuchtungslichtbündels 13 auf die Grenzfläche zwischen der Probe 5 und dem optisch transparenten Medium 12 verändert werden. In this embodiment, the deflection means 3 as a level mirror 33 educated. By changing the place of impingement of the illuminating light beam 13 on the level mirror 32 can be the place of impact 28 and / or the angle of incidence and / or the direction of incidence of the illumination light beam 13 on the interface between the sample 5 and the optically transparent medium 12 to be changed.

Das Beleuchtungsobjektiv 1 und der Verlauf des Beleuchtungslichtbündels 13 ist in dieser Figur lediglich schematisch und nicht vollständig der Wirklichkeit entsprechend dargestellt, um das Prinzip der Veränderung der Beleuchtungsbedingungen zu illustrieren. The illumination lens 1 and the course of the illumination light beam 13 is shown in this figure only schematically and not completely in accordance with reality to illustrate the principle of changing the lighting conditions.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Beleuchtungsobjektiv lighting lens
2 2
Detektionsobjektiv detection objective
3 3
Umlenkmittel deflecting
4 4
Kegelstumpfförmige Spiegelfläche Truncated cone-shaped mirror surface
5 5
Probe sample
6 6
Erstes Deckglas First cover glass
7 7
Zweites Deckglas Second cover glass
8 8th
wässriges Nährmedium aqueous nutrient medium
9 9
Dichtung poetry
10 10
Grenzfläche interface
11 11
Immersionsöl Immersion oil
12 12
Transparentes optisches Medium Transparent optical medium
13 13
Beleuchtungslichtbündel Illumination light beam
14 14
Detektionslicht detection light
15 15
Verspiegelte Fläche Mirrored surface
16 16
Außenfläche outer surface
17 17
Behältnis container
18 18
Erstes Umlenkmittel First deflection
19 19
Weiteres Umlenkmittel Further deflection
20 20
Optisch transparentes Medium Optically transparent medium
21 21
Verspiegelte Fläche Mirrored surface
22 22
Außenfläche outer surface
23 23
Zweite Spiegelfläche Second mirror surface
24 24
Befestigungseinrichtung fastening device
25 25
Auftrefffläche incident
26 26
große Halbachse big half-axle
27 27
kleine Halbachse small half-axle
28 28
Auftreffort impingement
29 29
Facettenspiegel facet mirror
30 30
Facetten facets
31 31
kegelstupfförmiger Spiegel cone-shaped mirror
32 32
einstellbare Strahlablenkeinrichtung adjustable beam deflection device
33 33
ebener Spiegel level mirror

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10344410 A1 [0005] DE 10344410 A1 [0005]

Claims (19)

Verfahren zum mikroskopischen Untersuchen einer Probe (5), gekennzeichnet durch folgende Schritte: a. In-Kontakt-bringen der Probe (5) mit einem optisch transparenten Medium (12), das einen höheren Brechungsindex aufweist als die Probe (5), b. Erzeugen eines Beleuchtungslichtbündels (13), c. Lenken des Beleuchtungslichtbündels (13) durch ein Beleuchtungsobjektiv (1), das das Beleuchtungslichtbündel (13) fokussiert, d. Umlenken des Beleuchtungslichtbündels (13), das das Beleuchtungsobjektiv (1) durchlaufen hat, in Richtung auf die zu untersuchende Probe (5) mit einem an einem Detektionsobjektiv (2) angeordneten Umlenkmittel, derart dass das Beleuchtungslichtbündel (13) auf eine Grenzfläche (10) zwischen dem optisch transparenten Medium (12) und der Probe (5) trifft und dort zur evaneszenten Beleuchtung der Probe (5) totalreflektiert wird, e. Detektieren des von der Probe (5) ausgehenden und durch das Detektionsobjektiv (2) verlaufenden Fluoreszenzlichtes. Method for microscopically examining a sample ( 5 ), characterized by the following steps: a. Contacting the sample ( 5 ) with an optically transparent medium ( 12 ), which has a higher refractive index than the sample ( 5 b. Generating an illumination light bundle ( 13 c. Steering the illumination light bundle ( 13 ) through an illumination objective ( 1 ), which illuminates the illumination light beam ( 13 ), d. Redirecting the illuminating light bundle ( 13 ), which illuminates the illumination objective ( 1 ), in the direction of the sample to be examined ( 5 ) with one on a detection objective ( 2 ) arranged deflecting means such that the illumination light beam ( 13 ) to an interface ( 10 ) between the optically transparent medium ( 12 ) and the sample ( 5 ) and there for evanescent illumination of the sample ( 5 ) is totally reflected, e. Detecting the from the sample ( 5 ) and through the detection lens ( 2 ) running fluorescent light. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass a. die Grenzfläche (10) zwischen der Probe (5) und dem optisch transparenten Medium (12) unter einem von Null Grad verschiedenen Winkel zur optischen Achse des Beleuchtungsobjektivs (1) und/oder des Detektionsobjektivs (2) ausgerichtet wird, oder dass b. die Grenzfläche (10) zwischen der Probe (5) und dem optisch transparenten Medium (12) senkrecht zur optischen Achse des Beleuchtungsobjektivs (1) und/oder des Detektionsobjektivs (2) ausgerichtet wird. A method according to claim 1, characterized in that a. the interface ( 10 ) between the sample ( 5 ) and the optically transparent medium ( 12 ) at an angle different from zero degrees to the optical axis of the illumination objective ( 1 ) and / or the detection objective ( 2 ) or that b. the interface ( 10 ) between the sample ( 5 ) and the optically transparent medium ( 12 ) perpendicular to the optical axis of the illumination objective ( 1 ) and / or the detection objective ( 2 ) is aligned. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass a. das Beleuchtungslichtbündel (13) nach dem Umlenken in einer Ebene verläuft, die einen von Null Grad verschiedenen Winkel zur optischen Achse des Beleuchtungsobjektivs (1) aufweist, und/oder dass b. das Beleuchtungslichtbündel (13) derart abgelenkt wird, dass es unter einem Einfallswinkel im Bereich von 55 bis 70 Grad auf die Grenzfläche (10) zwischen der Probe (5) und dem optisch transparenten Medium (12) trifft, und/oder dass c. das Beleuchtungslichtbündel (13) derart abgelenkt wird, dass es unter einem Einfallswinkel im Bereich von 60 bis 64 Grad auf die Grenzfläche (10) zwischen der Probe (5) und dem optisch transparenten Medium (12) trifft. A method according to claim 1 or 2, characterized in that a. the illumination light beam ( 13 ) after deflection in a plane which is at an angle different from zero degrees to the optical axis of the illumination objective ( 1 ), and / or that b. the illumination light beam ( 13 ) is deflected so that it is at an angle of incidence in the range of 55 to 70 degrees on the interface ( 10 ) between the sample ( 5 ) and the optically transparent medium ( 12 ), and / or that c. the illumination light beam ( 13 ) is deflected so that it is at an angle of incidence in the range of 60 to 64 degrees to the interface ( 10 ) between the sample ( 5 ) and the optically transparent medium ( 12 ) meets. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass a. der Auftreffort (28) und/oder der Einfallswinkel und/oder die Einfallsrichtung des Beleuchtungslichtbündels (13) auf die Grenzfläche (10) zwischen der Probe (5) und dem optisch transparenten Medium (12) verändert wird, und/oder dass b. der Auftreffort (28) des Beleuchtungslichtbündels (13) auf die Grenzfläche (10) zwischen der Probe (5) und dem optisch transparenten Medium (12) kontinuierlich entlang einer Scanbahn verändert wird, und/oder dass c. der Auftreffort (28) und/oder der Einfallswinkel und/oder die Einfallsrichtung des Beleuchtungslichtbündels (13) auf die Grenzfläche (10) zwischen der Probe (5) und dem optisch transparenten Medium (12) mittels einer auf das Beleuchtungslichtbündel (13) wirkenden, hinsichtlich des Ablenkwinkels einstellbaren Strahlablenkeinrichtung verändert wird, und/oder dass d. der Auftreffort (28) und/oder der Einfallswinkel und/oder die Einfallsrichtung des Beleuchtungslichtbündels (13) auf die Grenzfläche (10) zwischen der Probe (5) und dem optisch transparenten Medium (12) durch Bewegen der Probe (5) relativ zu dem Beleuchtungsobjektiv (1) verändert wird, und/oder dass e. der Auftreffort (28) und/oder der Einfallswinkel und/oder die Einfallsrichtung des Beleuchtungslichtbündels (13) auf die Grenzfläche (10) zwischen der Probe (5) und dem optisch transparenten Medium (12) durch Bewegen des Umlenkmittels verändert wird und/oder dass f. das Umlenkmittel (3) als Spiegel mit mehreren Facetten ausgebildet ist und der Auftreffort (28) und/oder der Einfallswinkel und/oder die Einfallsrichtung des Beleuchtungslichtbündels (13) auf die Grenzfläche (10) zwischen der Probe (5) und dem optisch transparenten Medium (12) dadurch verändert werden, dass nacheinander unterschiedliche Facetten beleuchtet werden. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that a. the place of impact ( 28 ) and / or the angle of incidence and / or the direction of incidence of the illumination light beam ( 13 ) on the interface ( 10 ) between the sample ( 5 ) and the optically transparent medium ( 12 ), and / or that b. the place of impact ( 28 ) of the illumination light beam ( 13 ) on the interface ( 10 ) between the sample ( 5 ) and the optically transparent medium ( 12 ) is continuously changed along a scan path, and / or that c. the place of impact ( 28 ) and / or the angle of incidence and / or the direction of incidence of the illumination light beam ( 13 ) on the interface ( 10 ) between the sample ( 5 ) and the optically transparent medium ( 12 ) by means of a light beam ( 13 ), with respect to the deflection angle adjustable beam deflecting device is changed, and / or that d. the place of impact ( 28 ) and / or the angle of incidence and / or the direction of incidence of the illumination light beam ( 13 ) on the interface ( 10 ) between the sample ( 5 ) and the optically transparent medium ( 12 ) by moving the sample ( 5 ) relative to the illumination objective ( 1 ), and / or that e. the place of impact ( 28 ) and / or the angle of incidence and / or the direction of incidence of the illumination light beam ( 13 ) on the interface ( 10 ) between the sample ( 5 ) and the optically transparent medium ( 12 ) is changed by moving the deflecting means and / or that f. the deflection means ( 3 ) is designed as a multi-faceted mirror and the place of impact ( 28 ) and / or the angle of incidence and / or the direction of incidence of the illumination light beam ( 13 ) on the interface ( 10 ) between the sample ( 5 ) and the optically transparent medium ( 12 ) are changed by successively illuminating different facets. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass a. jedem Auftreffort (28) ein Probenbereich zugeordnet wird, und/oder dass b. für jeden Auftreffort (28) unter Berücksichtigung des Einfallswinkels und/oder des Brechungsindex der Probe (5) und/oder des Brechungsindex des optisch transparenten Mediums (12) und/oder der Wellenlänge des Beleuchtungslichtbündels (13) und/oder dem Durchmesser des Auftreffortes (28) ein Probenbereich ermittelt wird. A method according to claim 4, characterized in that a. every place of impact ( 28 ) a sample area is assigned, and / or that b. for each place of impact ( 28 ) taking into account the angle of incidence and / or the refractive index of the sample ( 5 ) and / or the refractive index of the optically transparent medium ( 12 ) and / or the wavelength of the illumination light beam ( 13 ) and / or the diameter of the place of impact ( 28 ) a sample area is determined. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Auftreffort (28) und/oder jedem zugeordneten Probenbereich jeweils eine Abbildung zugeordnet wird, die durch Detektion des während der Beleuchtung des jeweiligen Auftreffortes (28) von der Probe (5) ausgehenden Detektionslichts gewonnen wurde. Method according to claim 4 or 5, characterized in that each place of impact ( 28 ) and / or each assigned sample area is in each case associated with an image which is detected by detection of the light emitted during the lighting of the respective place of impact ( 28 ) from the sample ( 5 ) outgoing detection light was obtained. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils derselbe Auftreffort (28) zeitlich nacheinander aus unterschiedlichen Richtungen beleuchtet wird. Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that in each case the same place of impact ( 28 ) is illuminated in succession from different directions. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Beleuchtungslichtbündel (13) im Querschnitt kreisrund ist oder dass das Beleuchtungslichtbündel (13) die Form eines Lichtstreifens oder Quasi-Lichtstreifens aufweist. Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the illumination light beam ( 13 ) is circular in cross-section or that the illuminating light beam ( 13 ) has the form of a light stripe or quasi light stripe. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Achse des Beleuchtungsobjektivs (1) und die optische Achse des Detektionsobjektivs (2) zueinander parallel oder koaxial ausgerichtet sind und/oder dass das Detektionsobjektiv (2) und das Beleuchtungsobjektiv (1) einander entgegengesetzt und einander gegenüberliegend ausgerichtet sind. Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the optical axis of the illumination objective ( 1 ) and the optical axis of the detection objective ( 2 ) are aligned parallel to one another or coaxially and / or that the detection objective ( 2 ) and the illumination objective ( 1 ) are opposed to each other and aligned opposite each other. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass a. dieselbe Probe (5) einer weiteren Untersuchung unterzogen wird, bei der ihre Beleuchtung mit dem Beleuchtungslichtbündel (13) direkt und ohne Totalreflexion an der Grenzfläche (10) erfolgt, und/oder dass b. dieselbe Probe (5) einer weiteren Untersuchung unterzogen wird, bei der ihre Beleuchtung für eine SPIM-Untersuchung (Single Plane Illumination Microscopy) mit dem Beleuchtungslichtbündel (13) direkt und ohne Totalreflexion an der Grenzfläche (10) erfolgt, und/oder dass c. dieselbe Probe (5) einer weiteren Untersuchung unterzogen wird, bei der ihre Beleuchtung mit dem zu einem Lichtstreifen oder Quasi-Lichtstreifen geformten Beleuchtungslichtbündel (13) direkt und ohne Totalreflexion an der Grenzfläche (10) erfolgt. Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that a. the same sample ( 5 ) is subjected to a further examination, in which its illumination with the illuminating light beam ( 13 ) directly and without total internal reflection at the interface ( 10 ), and / or that b. the same sample ( 5 ) is subjected to a further examination, in which its illumination for a single plane illumination microscopy (SPIM) examination with the illuminating light beam ( 13 ) directly and without total internal reflection at the interface ( 10 ), and / or that c. the same sample ( 5 ) is subjected to a further examination in which its illumination is combined with the illuminating light beam formed into a light stripe or quasi-stripe of light ( 13 ) directly and without total internal reflection at the interface ( 10 ) he follows. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Beleuchtungslichtbündel (13), nachdem es das Beleuchtungsobjektiv (1) durchlaufen hat, für die weitere Untersuchung mittels eines weiteren, an dem Detektionsobjektiv (2) angeordneten Umlenkmittels zur Probe (5) umgelenkt wird. Method according to claim 10, characterized in that the illuminating light beam ( 13 ), after the illumination lens ( 1 ), for further examination by means of another, on the detection objective ( 2 ) arranged deflecting means to the sample ( 5 ) is deflected. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Beleuchtungslichtbündel (13) derart in das Beleuchtungsobjektiv (1) eingekoppelt wird, dass es außermittig durch das Beleuchtungsobjektiv (1) verläuft. Method according to one of claims 1 to 11, characterized in that the illumination light beam ( 13 ) into the illumination objective ( 1 ) that it is eccentrically by the illumination lens ( 1 ) runs. Vorrichtung zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, mit einem Beleuchtungsobjektiv (1) und einem Detektionsobjektiv (2), an dem ein Umlenkmittel (3) zum Umlenken eines Beleuchtungslichtbündels (13) auf eine Grenzfläche (10) zwischen einem optisch transparenten Medium (12) und einer Probe (5) angeordnet ist. Device for carrying out a method according to one of Claims 1 to 12, having an illumination objective ( 1 ) and a detection objective ( 2 ), on which a deflection means ( 3 ) for redirecting an illumination light bundle ( 13 ) to an interface ( 10 ) between an optically transparent medium ( 12 ) and a sample ( 5 ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente optische Medium (12) das Umlenkmittel (3, 18) ist oder Teil des Umlenkmittels (3, 18) ist. Apparatus according to claim 13, characterized in that the transparent optical medium ( 12 ) the deflection means ( 3 . 18 ) or part of the deflection means ( 3 . 18 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass a. das Umlenkmittel (3, 18) einen Block aus transparentem Material, insbesondere ein Prisma, aufweist, und/oder dass b. das Umlenkmittel (3, 18), insbesondere unmittelbar, an eine Frontlinse des Detektionsobjektivs (2), angekoppelt ist oder dass das Umlenkmittel eine Frontlinse des Detektionsobjektivs (2) beinhaltet, und/oder dass c. das Umlenkmittel (3, 18) einen Block aus transparentem Material aufweist, wobei wenigstens eine Außenfläche des Blocks als Spiegel ausgebildet ist, und/oder dass d. das Umlenkmittel (3, 18) einen Block aus transparentem Material aufweist, wobei eine Außenfläche als Einkoppelfenster für das Beleuchtungslichtbündel (13) ausgebildet und angeordnet ist. Device according to one of claims 13 or 14, characterized in that a. the deflection means ( 3 . 18 ) has a block of transparent material, in particular a prism, and / or that b. the deflection means ( 3 . 18 ), in particular directly, to a front lens of the detection objective ( 2 ), or that the deflection means a front lens of the detection lens ( 2 ), and / or that c. the deflection means ( 3 . 18 ) has a block of transparent material, wherein at least one outer surface of the block is formed as a mirror, and / or that d. the deflection means ( 3 . 18 ) has a block of transparent material, wherein an outer surface as a coupling window for the illumination light beam ( 13 ) is formed and arranged. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass a. ein weiteres Umlenkmittel (19) für eine weitere Untersuchung, bei der die Beleuchtung der Probe (5) mit dem Beleuchtungslichtbündel (13) direkt und ohne Totalreflexion an der Grenzfläche (10) erfolgt, vorhanden ist, und/oder dass b. ein weiteres Umlenkmittel (19) für eine weitere Untersuchung, bei der die Beleuchtung der Probe (5) mit dem Beleuchtungslichtbündel (13) direkt und ohne Totalreflexion an der Grenzfläche (10) erfolgt, an dem Detektionsobjektiv (2) angeordnet ist. Device according to one of claims 13 to 15, characterized in that a. another deflection means ( 19 ) for a further study in which the illumination of the sample ( 5 ) with the illumination light beam ( 13 ) directly and without total internal reflection at the interface ( 10 ), exists, and / or that b. another deflection means ( 19 ) for a further study in which the illumination of the sample ( 5 ) with the illumination light beam ( 13 ) directly and without total internal reflection at the interface ( 10 ), on the detection objective ( 2 ) is arranged. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass a. das Umlenkmittel (3) oder das weitere Umlenkmittel als Spiegel oder als Facettenspiegel (29) ausgebildet ist oder dass b. das Umlenkmittel (3) oder das weitere Umlenkmittel wenigstens einen Spiegel oder einen Facettenspiegel (29) aufweist, oder dass c. das Umlenkmittel oder das weitere Umlenkmittel einen Spiegel mit einer kegelstumpfförmigen Spiegelfläche aufweist. Device according to one of claims 13 to 16, characterized in that a. the deflection means ( 3 ) or the further deflection means as a mirror or as a facet mirror ( 29 ) or that b. the deflection means ( 3 ) or the further deflection means at least one mirror or a facet mirror ( 29 ), or that c. the deflection means or the further deflection means comprises a mirror with a frusto-conical mirror surface. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlenkmittel (3, 18) und/oder das weitere Umlenkmittel (19) beweglich an dem Detektionsobjektiv (2) befestigt sind. Device according to one of claims 13 to 17, characterized in that the deflection means ( 3 . 18 ) and / or the further deflection means ( 19 ) movable on the detection objective ( 2 ) are attached. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, gekennzeichnet durch eine hinsichtlich des Ablenkwinkels einstellbare Strahlablenkeinrichtung (32) zum Verändern des Auftreffortes (28) und/oder des Einfallswinkels und/oder der Einfallsrichtung des Beleuchtungslichtbündels (13) auf die Grenzfläche (10). Device according to one of claims 13 to 18, characterized by a deflection device with adjustable beam deflection device ( 32 ) for changing the place of impact ( 28 ) and / or the angle of incidence and / or the direction of incidence of the illumination light beam ( 13 ) on the interface ( 10 ).
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