DE102017206203A1

DE102017206203A1 - Optische Anordnung zur spektralen Selektion, sowie Vorrichtung und Mikroskop

Info

Publication number: DE102017206203A1
Application number: DE102017206203.7A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Borck; Ralph Lange; Michael Goelles; Wolfgang Bathe
Original assignee: Carl Zeiss Microscopy GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Microscopy GmbH
Priority date: 2017-04-11
Filing date: 2017-04-11
Publication date: 2018-10-11

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Optische Anordnung (A) zur spektralen Selektion, mit mindestens einem um eine Drehachse (2) gesteuert schwenkbaren Drehspiegel (1), einem Verlaufsfilter (3) mit einem in einer Längsausdehnung des Verlaufsfilters (3) ausgebildeten Filterverlauf (FG) und einem als sphärischer Spiegel ausgebildeten Hohlspiegel (4). Die Drehachse (2) verläuft in Richtung der Z-Achse (Z) eines kartesischen Koordinatensystems.Erfindungsgemäß ist der Verlaufsfilter (3) in einem Strahlweg zwischen dem mindestens einem Drehspiegel (1) und dem Hohlspiegel (4) angeordnet und der Filterverlauf (FG) in einer Y-Z-Ebene (YZ) quer zum Verlauf des Strahlwegs ausgerichtet und der Drehspiegel (1, 1.n) ist zum Zentrum (C) des Hohlspiegels (4) versetzt angeordnet, so dass ein auf den Drehspiegel (1, 1.n) einfallender Lichtstrahl (6) auf einen Abschnitt des Verlaufsfilters (3) in einer X-Z-Ebene (XZ) reflektiert ist und ein durch den Verlaufsfilter (3) hindurchtretender Anteil des reflektierten Lichtstrahls (7, 7.n) auf den Hohlspiegel (4) trifft und durch dessen Wirkung wieder in derselben X-Z-Ebene zurückgeworfen wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Anordnung zur spektralen Selektion einer Wellenlänge oder eines Wellenlängenbereichs. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung und ein Mikroskop mit einer solchen optischen Anordnung.
Bekannte konfokale Laser-Scanning-Mikroskope (LSM) nutzen zur Abtastung einer abzubildenden Probe einen Laserstrahl einer bestimmten Wellenlänge. Mit dem in einen Punkt (Spot) gerichteten Laserstrahl wird die Probe beleuchtet und eine Detektionsstrahlung, meist in Form einer Fluoreszenzstrahlung, erzeugt. Die jeweils an einer abgetasteten Position des Spots auf der Probe erfasste Detektionsstrahlung wird anschließend unter Berücksichtigung der jeweiligen abgetasteten Position zu einem Bild verarbeitet.
Zur Erhöhung der Abtastraten können Proben simultan mit mehreren Punkten des Laserstrahls (multi-spot) abgetastet werden. Solche LSM, die auch als Multispot-LSM bezeichnet werden können, sind beispielsweise aus der DE 10 2005 034 443 A1 , der DE 10 2010 047 353 A1 und der EP 1 944 600 A1 bekannt. Dabei sind die verschiedenen Spots mit Laserlicht derselben Wellenlänge beaufschlagt.
In modernen konfokalen LSM werden eine spektral flexible Anregung und Detektion erwünscht. Dazu muss die Möglichkeit gegeben sein, variable Bereiche aus einem breiten Spektrum von Wellenlängen auszuwählen und zugleich unerwünschte Bereiche des Spektrums zu unterdrücken.
Um eine solche selektive Auswahl von Wellenlängen zu erreichen, werden beispielsweise feste optische Absorptions- und Interferenzfilter verwendet. Außerdem können sogenannte Verlaufsfilter eingesetzt werden, die als Kurz-, Lang- oder Bandpassfilter ausgebildet sind und einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können. Weitere Lösungen sind beispielsweise die Verwendung von Gitterspektrometern oder von Prismenspektrometern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde eine Möglichkeit vorzuschlagen, mittels der für erfasste Lichtquellen, insbesondere Punktlichtquellen, selektiv eine Auswahl von Wellenlängen getroffen werden kann. Durch die Erfindung soll eine neue optische Anordnung zur spektralen Selektion sowie eine Vorrichtung und ein Mikroskop vorgeschlagen werden.
Die Aufgabe wird hinsichtlich der optischen Anordnung durch die Gegenstände des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Vorrichtung und des Mikroskops durch die Gegenstände der Ansprüche 10 beziehungsweise 12 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die optische Anordnung zur spektralen Selektion weist mindestens einen um eine Drehachse gesteuert schwenkbaren Drehspiegel, einen Verlaufsfilter mit einem in einer Längsausdehnung des Verlaufsfilters ausgebildeten Filterverlauf und einen als sphärischer Spiegel ausgebildeten Hohlspiegel auf.
Die relativen Lagen und Ausrichtungen der Elemente der erfindungsgemäßen optischen Anordnung werden anhand eines kartesischen Koordinatensystems beschrieben, wobei das kartesische Koordinatensystem zueinander orthogonal gerichtete und sich in einem gemeinsamen Nullpunkt schneidende Achsen X, Y und Z aufweist. In der Beschreibung wird lediglich zum besseren Verständnis die Richtung der Z-Achse mit einer vertikalen Richtung gleichgesetzt.
Die Drehachse der optischen Anordnung verläuft in Richtung der Z-Achse des kartesischen Koordinatensystems. Der Drehspiegel ist zu dem Zentrum des Hohlspiegels versetzt angeordnet. Der Verlaufsfilter ist in einem Strahlweg zwischen dem mindestens einem Drehspiegel und dem Hohlspiegel angeordnet. Dabei ist der Verlaufsfilter so ausgebildet und angeordnet, dass dessen Filterverlauf, also seine sich in einer Ausdehnung des Verlaufsfilters ändernden Filtereigenschaften, in einer Y-Z-Ebene quer zum Verlauf des Strahlwegs ausgerichtet ist.
Ein auf den Drehspiegel einfallender Lichtstrahl wird durch diesen auf einen Abschnitt des Verlaufsfilters in einer X-Z-Ebene reflektiert beziehungsweise ist auf diesen reflektierbar. Ein durch den Verlaufsfilter hindurchtretender Anteil des reflektierten Lichtstrahls trifft auf den Hohlspiegel und wird durch dessen Wirkung wieder in derselben X-Z-Ebene, jedoch entlang eines anderen Strahlwegs, zurückgeworfen.
Die Begriffe sphärischer Spiegel und Hohlspiegel werden im Sinne dieser Beschreibung gleichbedeutend verwendet. Der Hohlspiegel kann als Ausschnitt einer Hohlkugel aufgefasst werden, deren Mittelpunkt das Zentrum des Hohlspiegels ist. Von dem Zentrum ausgehende Lichtstrahlen werden durch den Hohlspiegel in sich zurückreflektiert.
Der Drehspiegel ist zum Zentrum des Hohlspiegels versetzt angeordnet, wenn das Zentrum des Hohlspiegels nicht mit der reflektierenden Oberfläche des Drehspiegels zusammenfällt.
Der Versatz des Drehspiegels führt vorteilhaft zu einer Trennung der Strahlwege des reflektierten Lichtstrahls und des zurückgeworfenen Lichtstrahls.
Als Lichtstrahl werden Strahlen oder Strahlenbündel einer elektromagnetischen Strahlung verstanden. Beispielsweise ist der Lichtstrahl kohärent und ein Laserstrahl. Alternativ handelt es sich von einem Punkt ausgehendes, inkohärentes Fluoreszenzlicht, das über eine geeignete Optik kollimiert wurde.
Eine Lichtquelle ist beispielsweise ein punktförmiger Bereich einer Probe, von dem zu erfassendes Detektionslicht ausgeht. Detektionslicht ist beispielsweise eine mittels einer Anregungsstrahlung angeregte Fluoreszenzstrahlung und/oder reflektierte Strahlung. Das Detektionslicht wird hier vereinfachend dem einfallenden Lichtstrahl gleichgesetzt.
Der Wellenlängenbereich des einfallenden Lichtstrahls und die Filtereigenschaften des Verlaufsfilters sind vorzugsweise so aufeinander abgestimmt, dass eine große spektrale Auswahl getroffen werden kann. Von dem einfallenden Lichtstrahl umfasste Wellenlängen sind beispielsweise ebenfalls als Transmissionsbereiche des Verlaufsfilters ausgebildet.
Der durch den Verlaufsfilter hindurchtretende Anteil des reflektierten Lichtstrahls kann in weiteren Ausführungen der Vorrichtung wieder durch denselben Abschnitt des Verlaufsfilters zurückgeworfen sein.
Der zurückgeworfene Anteil entspricht dem reflektierten Lichtstrahl, wenn dessen Wellenlängenbereich bei seinem Durchgang durch den Verlaufsfilter nicht verändert wurde. Wurde der reflektierte Lichtstrahl bei seinem Durchgang durch den Verlaufsfilter hinsichtlich seines Wellenlängenbereichs verändert, weist der zurückgeworfene Anteil diesen veränderten Wellenlängenbereich auf. Zur Vereinfachung wird nachfolgend von einem zurückgeworfenen Anteil gesprochen.
Der Drehspiegel steht vorzugsweise in einer Zwischenbildebene eines Strahlengangs beispielsweise einer optischen Vorrichtung und/oder eines Mikroskops. Auf den Drehspiegel ist das Zwischenbild beispielsweise mittels einer geeigneten Fokussieroptik fokussiert beziehungsweise fokussierbar.
In einer weiteren möglichen Ausführung der optischen Anordnung sind wenigstens zwei Drehspiegel entlang der Drehachse angeordnet. Die Drehspiegel sind vorteilhaft unabhängig voneinander um die Drehachse schwenkbar. Alternativ oder zusätzlich ist jeder vorhandene Drehspiegel in, vorzugsweise unabhängig voneinander, gesteuert einstellbare Spiegelsegmente unterteilt, die nachfolgend auch kurz als Segmente bezeichnet werden. Die Segmente sind vorteilhaft unabhängig voneinander gesteuert um die Drehachse schwenkbar.
Auf jeden der Drehspiegel kann unabhängig voneinander ein Lichtstrahl gerichtet werden beziehungsweise gerichtet sein. Aufgrund der voneinander unabhängigen Schwenkbarkeit der Drehspiegel oder Segmente um die Drehachse kann jeder der reflektierten Lichtstrahlen auf einen anderen Abschnitt des Verlaufsfilters gerichtet werden beziehungsweise gerichtet sein, so dass jeweils eine unabhängige spektrale Selektion ermöglicht ist.
Es können in einer weiteren vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemäßen optischen Anordnung jeweils Paare von Drehspiegeln und/oder Paare von Spiegelsegmenten vorhanden sein. Dabei wird von jeweils einem Drehspiegel oder Spiegelsegment eines Paares der Lichtstrahl auf den Verlaufsfilter reflektiert. Der zurückgeworfene Anteil des reflektierten Lichtstrahls trifft auf den anderen Drehspiegel oder das andere Spiegelsegment des Paares auf. Vorteilhafterweise sind diese starr miteinander verbunden, so dass die beiden Drehspiegel oder Spiegelsegmente eines Paares durch einen gemeinsamen Antrieb verstellt werden.
Ein Paar kann auch aus einem Drehspiegel und mindestens einem Spiegelsegment gebildet sein.
Um eine solche Abbildung der Drehspiegel beziehungsweise Segmente aufeinander realisieren zu können, darf der zurückgeworfene Anteil nicht auf dem gleichen Strahlweg wie der reflektierte Lichtstrahl zurücklaufen. Um einen räumlichen Versatz der Strahlwege des reflektierten Lichtstrahls und des zurückgeworfenen Anteils des reflektierten Lichtstrahls können die Drehspiegel und/oder einzelne Segmente entlang der Z-Achse versetzt angeordnet sein, so dass der von dem Hohlspiegel zurückgeworfene Anteil des reflektierten Lichtstrahls gegenüber dem reflektierten Lichtstrahl in der X-Z-Ebene räumlich versetzt ist. Vorteilhafterweise werden die einzelnen Spiegelelemente gegen die Y-Achse geneigt, um zum einen jeweils denselben Abschnitt des Verlaufsfilters zu passieren und weiterhin zusätzlich zu gewährleisten, dass die nach auslaufenden Lichtstrahlen nach der letzten Reflexion weiterhin annähernd parallel verlaufen.
In einer weiteren Möglichkeit ist jedem Drehspiegel oder jedem Spiegelsegment alternativ oder zusätzlich ein optisch wirksames Prisma zugeordnet, durch dessen Wirkung ein reflektierter Lichtstrahl gegenüber der X-Achse geneigt und unter einem spitzen Ablenkwinkel zwischen X-Achse und reflektiertem Lichtstrahl auf den Verlaufsfilter reflektiert wird beziehungsweise durch dessen Wirkung ein zurückgeworfener Anteil zur X-Achse parallelisiert wird. Das optisch wirksame Prisma ist dem betreffenden Drehspiegel oder Segment nachgeordnet, sodass der reflektierte Lichtstrahl durch das nachgeordnete Prisma abgelenkt ist. Alternativ oder zusätzlich ist ein optisches Prisma einem Drehspiegel oder Segment vorgeordnet, sodass ein zurückgeworfener Anteil vor dem Auftreffen auf dem Drehspiegel beziehungsweise vor dem Auftreffen auf dem Segment abgelenkt, beispielsweise zur X-Achse parallelisiert, ist.
Möglicherweise auftretende Farbquerfehler, die durch Dispersion der Prismen bedingt sein können, werden vermieden oder wenigstens reduziert, indem jeweils dasjenige Prisma, das von dem reflektierten Lichtstrahl durchlaufen wird und im Strahlweg des reflektierten Lichtstrahls angeordnet ist, als achromatisierendes Prisma ausgebildet ist. Durch deren Wirkung wird der Ablenkwinkel beibehalten und die Gesamtdispersion kompensiert.
Beispielsweise ist es möglich das achromatisierende Prisma unter Verwendung von Cyclo-Olefin-Polymer (COP) oder Bor-Kronglas (BK7) und Flintglas F2 zu designen und beispielsweise als miteinander verkittete Platten auszuführen.
Die Ausführungsvariante der optischen Anordnung mit Prismen hat den Vorteil, dass im Ergebnis der Strahlweg des zurückgeworfenen Anteils des reflektierten Lichtstrahls vertikal, also in Richtung der Z-Achse, auch dann in einer stabilen Lage verbleibt, wenn der den einfallenden Lichtstrahl reflektierende Drehspiegel um die Drehachse geschwenkt ist. Die vertikale Strahlneigung, also die Größe des Ablenkwinkels ist abhängig vom aktuellen Drehwinkel des Drehspiegels. Grund dafür ist, dass die Drehachse nicht oder nicht exakt durch die Spiegelebene des Drehspiegels verläuft.
In einer möglichen Ausführung der optischen Anordnung verläuft die Drehachse in einer Ebene, in der sich auch eine reflektierende Oberfläche des Drehspiegels erstreckt. Die Drehspiegel sind dabei derart befestigt und/oder werden derart geschwenkt, dass die reflektierende Oberfläche um die Drehachse schwenkbar ist.
Eine Anwendung der optischen Anordnung besteht in der Detektion eines oder mehrerer spektral selektierter Lichtstrahlen in Form der jeweils zurückgeworfenen Anteile. Diese werden beispielsweise von dem zweiten Element jedes Paares von Drehspiegeln / Segmenten von der optischen Anordnung weg reflektiert und können durch einen oder mehrere geeignete Detektoren erfasst werden.
Die Strahlwege des einfallenden Lichtstrahls beziehungsweise der einfallenden Lichtstrahlen und des ausfallenden Lichtstrahls beziehungsweise der ausfallenden Lichtstrahlen sind in möglichen Ausführungen zueinander annähernd parallel.
Dabei können die Lichtstrahlen parallel zur X-Achse gerichtet sein. In weiteren Ausführungen der optischen Anordnung sind die zueinander nahezu parallelen Lichtstrahlen beispielsweise parallel zur Y-Achse oder parallel zur Z-Achse gerichtet.
Die Aufgabe wird ferner durch eine optische Vorrichtung gelöst, die mindestens zwei optische Anordnungen umfasst. Dabei sind die optischen Anordnungen in einem Strahlweg nacheinander angeordnet, wobei die zurückgeworfenen Anteile der einen optischen Anordnung jeweils auf Drehspiegel einer nachfolgend im Strahlweg angeordneten optischen Anordnung gelenkt beziehungsweise lenkbar sind. Jede der optischen Anordnungen weist einen Verlaufsfilter auf, dessen Filterverlauf sich vorteilhaft von einem Filterverlauf des anderen Verlaufsfilters oder der anderen Verlaufsfilter unterscheidet.
Eine solche optische Vorrichtung mit kaskadiert angeordneten optischen Anordnungen kann beispielsweise einen als Kurzpassfilter und einen als Langpassfilter ausgebildeten Verlaufsfilter aufweisen.
Die Kurz- und Langpassfilter werden auch als Kantenfilter bezeichnet. Die Filter weisen je einen Transmissionsbereich und wenigstens einen Sperrbereich auf. Liegt der Transmissionsbereich in Bereichen kleinerer Wellenlängen als der Sperrbereich, liegt ein Kurzpassfilter vor. Im umgekehrten Fall wird von einem Langpassfilter gesprochen. Ein Bandpassfilter liegt vor, wenn ein Transmissionsbereich an den beiden Enden seines Wellenlängenbereichs von einem Sperrbereich begrenzt ist.
Die vorgeschlagene Kaskadierung der optischen Anordnungen in einer optischen Vorrichtung mit einem Kurzpassfilter und einem Langpassfilter führt im Ergebnis zu einem variable einstellbaren Bandpassfilter. Dazu werden die Transmissions- und Sperrbereiche der Kurz- und Langpassfilter vorteilhaft so aufeinander abgestimmt, dass der resultierende Bandpassfilter einen Transmissionsbereich aufweist.
Ein erfindungsgemäßes Mikroskop umfasst eine optische Anordnung und/oder eine optische Vorrichtung.
Die optische Anordnung, die optische Vorrichtung und/oder das Mikroskop sind beispielsweise zur Verwendung in Mikroskopierverfahren geeignet, bei denen trotz der spektralen Selektion Ortsinformationen der einfallenden beziehungsweise ausfallenden Lichtstrahlen erhalten bleiben müssen. Jedem einfallenden beziehungsweise ausfallenden Lichtstrahl ist ein Drehwinkel des beziehungsweise der Drehspiegel eindeutig zuordenbar. Es erfolgt also kein „Verschmieren“ spektraler Anteile eines Lichtstrahls über einen Winkelbereich, wie es bei einem Gitter- oder Prismenspektrometer der Fall wäre.
Die optische Anordnung, die optische Vorrichtung und/oder das Mikroskop sind beispielsweise zur Verwendung in einem Mikroskopieverfahren geeignet, bei dem das komplexe Beugungsscheibchen eines Punkts einer Probe auf einem Detektor, beispielsweise einen konzentrisch angeordneten hexagonalen Flächendetektor, abgebildet wird, der mehrere Detektorelemente aufweist. Jedes der Detektorelemente stellt ein Pinhole dar, wie es aus der konfokalen Mikroskopie bekannt ist. Ein in dem Strahlweg der Detektionsstrahlung befindliches Pinhole kann geöffnet bleiben, sodass viel Detektionslicht auf dem Detektor auftrifft. Die Einzelsignale aller Detektorelemente werden zu einem Signal, und im Ergebnis zu einem Bild, verrechnet, das eine höhere Auflösung und einen verbesserten Signal-Rausch-Abstand aufweist.
Die erfindungsgemäße optische Anordnung, insbesondere deren Ausführung mit Paaren von Drehspiegeln und/oder Spiegelsegmenten stellt eine Spektralgruppe dar, bei der die gepaarten Spiegel über den Hohlspiegel aufeinander abgebildet werden und zugleich die spektrale Charakteristik des Abbildungsstrahlenganges über die Stellung des jeweiligen Drehspiegels variabel einstellbar ist. Vorteilhaft kann ein einzelner Verlaufsfilter für die voneinander unabhängig erfolgende spektrale Selektion mehrerer Strahlwege genutzt werden, wodurch sowohl Bauraum als auch optische Elemente und deren Justage eingespart werden. Zudem ist eine Lösung vorgeschlagen, die gegenüber dem Einbau einer Anzahl von Spektralgruppen eine vergleichsweise preiswerte Lösung für eine variable und nachrüstbare Anzahl von Strahlwegen bietet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und Abbildungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer optischen Anordnung gemäß dem Stand der Technik in einer Ansicht entlang der Z-Achse,
2 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen optischen Anordnung mit einem in Spiegelsegmente unterteilten Drehspiegel in einer Ansicht entlang der Y-Achse,
3 eine schematische Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen optischen Anordnung mit dem in Spiegelsegmente unterteilten Drehspiegel in einer Ansicht entlang der X-Achse,
4 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen optischen Anordnung mit Prismen zur vertikalen Ablenkung der Strahlwege in einer Ansicht entlang der Y-Achse,
5 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen optischen Vorrichtung mit zwei kaskadiert positionierten optischen Anordnungen,
6 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen optischen Vorrichtung mit zwei kaskadiert positionierten optischen Anordnungen in der Draufsicht,
7 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen optischen Vorrichtung mit zwei kaskadiert positionierten optischen Anordnungen und
8 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Mikroskops mit einem vierten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen optischen Vorrichtung mit zwei kaskadiert positionierten optischen Anordnungen in der Draufsicht.

Eine optische Anordnung A gemäß dem Stand der Technik umfasst als wesentliche Elemente mindestens einen Drehspiegel 1, der um eine Drehachse 2 gesteuert schwenkbar ist, einen Verlaufsfilter 3 mit einem in einer Längsausdehnung des Verlaufsfilters 3 ausgebildeten Filterverlauf FG (Filtergradient, filter gradient; mit Pfeil und einer Abfolge von Schraffuren symbolisiert) und einen Hohlspiegel (4) (1).
Die Drehachse 2 verläuft in Richtung der Z-Achse Z eines kartesischen Koordinatensystems mit den orthogonal zueinander stehenden und sich in einen gemeinsamen Punkt (Nullpunkt) schneidenden Achse X, Y und Z.
Der Drehspiegel 2 ist im Zentrum C des als sphärischer Spiegel ausgebildeten Hohlspiegels 4 angeordnet. Im Ergebnis wird jeder von dem Drehspiegel 2 reflektierter Lichtstrahl 7 in sich, also auf demselben Strahlweg, als ein zurückgeworfener Lichtstrahl 8 oder als ein zurückgeworfener Anteil 8 des reflektierten Lichtstrahls auf den Drehspiegel 2 zurückgeworfen.
In der 1 sind drei unterschiedliche Drehstellungen des Drehspiegels 1 dargestellt. Der Drehspiegel 1 ist in jeder der Drehstellungen mit einer anderen Strichart gezeigt. Die aus einer der gezeigten Drehstellungen resultierende reflektierte Lichtstrahl 7 und der auf demselben Strahlweg zurücklaufende zurückgeworfene Anteil 8 sind in der jeweils gleichen Strichart dargestellt, wie der Drehspiegel 1 in der zugehörigen Drehstellung.
Der Verlaufsfilter 3 ist in einem Strahlweg zwischen dem mindestens einem Drehspiegel 1 und dem Hohlspiegel 4 angeordnet. Der Filterverlauf FG ist in einer Y-Z-Ebene quer zum Verlauf des Strahlwegs ausgerichtet. In Richtung der Y-Z-Ebene verändern sich die Filtereigenschaften wie Reflektivität und Transmission während die Filtereigenschaften in Richtung der Z-Achse für jeden Punkt oder Abschnitt des Verlaufsfilters 3 gleich sind.
In 1 ist die optische Anordnung A als Teil einer optischen Vorrichtung V dargestellt, die wiederum Bestandteil eines Mikroskops M, beispielsweise eines Laser-Scanning-Mikroskops LSM, ist.
Ein von einer Punktlichtquelle 5, beispielsweise einem punktförmigen Bereich einer abzubildenden Probe (nicht gezeigt), ausgesendeter und entlang eines Strahlengangs einfallender Lichtstrahl 6 wird mittels einer Fokussieroptik 15 fokussiert und trifft als ein Zwischenbild ZB auf den Drehspiegel 1 und wird als reflektierter Lichtstrahl 7 in Abhängigkeit des aktuellen Drehwinkels des Drehspiegels 1 in einer X-Y-Ebene auf einen Abschnitt des Verlaufsfilters 3 reflektiert. Je nachdem, welche Filtereigenschaften der betreffende Abschnitt aufweist, wird der reflektierte Lichtstrahl 7 anteilig absorbiert, reflektiert oder transmittiert, so dass der reflektierte Lichtstrahl 7 oder ein spektraler Anteil des reflektierten Lichtstrahls 7 bis zum Hohlspiegel 4 gelangt. An dem Hohlspiegel 4 wird der reflektierte Lichtstrahl 7 beziehungsweise dessen spektraler Anteil wieder durch denselben Abschnitt des Verlaufsfilters 3 reflektiert und gelangt als zurückgeworfener Anteil 8 in derselben X-Y-Ebene wieder auf den Drehspiegel 1. Von diesem wird der zurückgeworfene Anteil 8 entlang des Strahlwegs des einfallenden Lichtstrahls 6 als ausfallender Lichtstrahl 16 reflektiert.
Der zurückgeworfene Anteil 8 ist aufgrund seines zweimaligen Durchlaufs durch den Verlaufsfilter 3 spektral selektiert und weist gegenüber dem einfallenden Lichtstrahl 6 einen selektiv verringerten Wellenlängenbereich auf.
Ausgehend von einer optischen Anordnung A, wie diese beispielhaft in 1 dargestellt ist, sind erfindungsgemäße optische Anordnungen A entwickelt worden, die mehrere vorteilhafte Wirkungen aufweisen. Mit einigen Veränderungen sind die zu 1 beschriebenen technischen Elemente auch in den nachfolgend angegebenen Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung enthalten.
Die 2 zeigt eine erfindungsgemäße Möglichkeit zur Bereitstellung voneinander unabhängig spektral selektierter zurückgeworfener Anteile 8, die beispielsweise infolge einer multispot-Beleuchtung einer Probe mittels eines LSM erhalten werden. Der Drehspiegel 1 besteht aus einer Anzahl einzeln ansteuerbarer Spiegelsegmente 9 (Segmente 9.1 bis 9.8). Diese können beispielsweise um die Y-Achse Y gekippt werden, was für die Segmente 9.1 bis 9.3 und 9.6 bis 9.8 gezeigt ist. Die einzelnen reflektierten Lichtstrahlen 7 sind durch unterschiedliche Stricharten gekennzeichnet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nur für die Segmente 9.1 und 9.8 der einfallende Lichtstrahl 6 und der zur weiteren Verwendung reflektierte zurückgeworfene Anteil 8, die beide zueinander etwa parallel verlaufen, gezeigt.
Die Segmente 9.1 und 9.8, 9.2 und 9.7, 9.3 und 9.6 sowie 9.4 und 9.5 bilden jeweils Paare von Spiegeln beziehungsweise Paare von Segmenten 9.
Die Wirkungsweise der optischen Anordnung A wird beispielhaft anhand des Paares der Segmente 9.1 und 9.8 erläutert.
Aufgrund der Kippung des Segments 9.1 um die Y-Achse Y wird der mit einer unterbrochenen Strichlinie dargestellte einfallende Lichtstrahl 6 innerhalb der betreffenden X-Z-Ebene auf den Verlaufsfilter 3 und den Hohlspiegel 4 reflektiert.
Der Strahlweg des reflektierten Lichtstrahls 7 schließt einen spitzen Ablenkwinkel α zwischen X-Achse X und reflektiertem Lichtstrahl 7 ein.
Der zurückgeworfene Anteil 8 wird unter einem Ablenkwinkel - α von dem Hohlspiegel 4 reflektiert und gelangt auf das Segment 9.8, welches eine dem Segment 9.1 betragsmäßig gleiche aber gegensinnig oriente Verkippung aufweist. Von dem Segment 9.8 wird der selektierte zurückgeworfene Anteil 8 etwa parallel zum einfallenden Lichtstrahl 6 als ausfallender Lichtstrahl 16 reflektiert und steht für eine Detektion, beispielsweise mittels eines Detektors 17 eines Laser-Scanning-Mikroskops LSM zur Verfügung.
Eine gesteuerte Zustellbarkeit von Drehspiegeln 1 und/oder Segmenten 9 ist mittels jeweiliger Spiegelantriebe 12 möglich. Um die Spiegelantriebe 12 anzusteuern, sind diese mit einer Steuereinheit 14 in einer zur Übermittlung von Daten geeigneten Weise verbunden.
In der 3 ist ein Ausführungsbeispiel eines in Segmente 9 unterteilten Drehspiegels 1 dargestellt. Die Auftreffpunkte der einzelnen einfallenden Lichtstrahlen 6 auf den Segmenten 9.1 bis 9.4 beziehungsweise der zurückgeworfenen Anteile 8 auf den Segmenten 9.5 bis 9.8 sind durch Kreise mit unterschiedlichen Füllmustern symbolisiert.
Eine weitere Möglichkeit, um einen räumlichen Versatz zwischen reflektierten Lichtstrahlen 7 (siehe 2, 4, 5, 7 und 8) und den jeweiligen zurückgeworfenen Anteilen 8 zu bewirken, besteht in der Anordnung eines oder mehrerer Prismen 10 im jeweiligen Strahlweg der reflektierten Lichtstrahlen 7 (4). Zusätzliche Prismen 10 können in weiteren Ausführungen der optischen Anordnungen A im Strahlweg der zurückgeworfenen Anteile 8 angeordnet sein.
Durch Wirkung der Prismen 10 im Strahlweg der reflektierten Lichtstrahlen 7 wird ein jeweiliger Ablenkwinkel an der reflektierten Lichtstrahlen 7 erzeugt, während der Ablenkwinkel an durch ein geeignetes Prisma 10 im Strahlweg der jeweils zurückgeworfenen Anteile 8 wieder aufgehoben wird.
Die in den Strahlwegen der reflektierten Lichtstrahlen 7 angeordneten Prismen 10 sowie die in den Strahlwegen der zurückgeworfenen Anteile 8 angeordneten Prismen 10 können auch jeweils als erste Prismenzeile 10.1 beziehungsweise als zweite Prismenzeile 10.2 bezeichnet werden.
Entsprechendes gilt für jedes Paar von Drehspiegeln 1.1 und 1.4 beziehungsweise 1.2 und 1.3 und/oder Segmenten 9.1 und 9.4 beziehungsweise 9.2 und 9.3.
Wird der räumliche Versatz zwischen einfallenden Lichtstrahlen 6 beziehungsweise reflektierten Lichtstrahlen 7 und den jeweiligen zurückgeworfenen Anteilen 8 mittels Prismen 10 erzeugt, können in weiteren Ausführungen die Prismen 10 wenigstens der ersten Prismenzeile 10.1 als achromatisierende Prismen ausgebildet sein.
Um einen geringen Bauraum bei einer gleichzeitig variablen Anzahl von Strahlwegen und bereitgestellten zurückgeworfenen Anteilen 8 zu realisieren, kann eine Anzahl von Drehspiegeln 1 übereinander angeordnet sein (5, 7, 8).
Die Drehspiegel 1 sind entlang der Drehachse 2 angeordnet und durch einen Träger oder Rahmen 18 gehalten. Der so gebildete Spiegelturm, in den Ausführungsbeispielen als erster Spiegelturm 11.1 beziehungsweise als zweiter Spiegelturm 11.2 beispielhaft gezeigt (5 und 7), kann über einen eigenen Antrieb 13 verfügen, mittels dem der Spiegelturm 11.1 beziehungsweise 11.2 beispielsweise rotiert werden kann.
Jeder Drehspiegel 1 ist mittels jeweils eines Spiegelantriebs 12 gesteuert und unabhängig von den anderen Drehspiegeln 1 um die Drehachse 2 schwenkbar. Alternativ sind die jeweils ein Paar bildenden Drehspiegel 1 miteinander so verbunden, beispielsweise starr, so dass deren Bewegungen zwangsweise miteinander gekoppelt sind.
Um die Spiegelantriebe 12 und/oder den Antrieb 13 des Spiegelturms 11. 1, 11.2 anzusteuern, können diese mit der Steuereinheit 14 verbunden sein.
Eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen optischen Vorrichtung V mit zwei kaskadiert positionierten optischen Anordnungen A ist in der 5 gezeigt.
Von vier Punktlichtquellen 5 (nicht dargestellt) werden vier separate einfallende Lichtstrahlen 6.1 bis 6.4 erhalten. Jeder der einfallenden Lichtstrahlen 6.1 bis 6.4 ist auf einen der Drehspiegel 1.1 bis 1.4 des ersten Spiegelturms 11.1 gerichtet. Von dort aus werden die einfallenden Lichtstrahlen 6.1 bis 6.4 in einer X-Z-Ebene XZ durch einen ersten Verlaufsfilter 3.1 auf einen ersten Hohlspiegel 4.1 reflektiert. Ein Filterverlauf FG des ersten Verlaufsfilters 3.1 ist quer zu den Strahlwegen der reflektierten Lichtstrahlen 7.1 bis 7.4 gerichtet.
Im Beispiel der 5 sind die reflektierten Lichtstrahlen 7.1 bis 7.4 in einen gemeinsamen Punkt auf dem ersten Hohlspiegel 4.1 fokussiert. Sie treffen daher auch alle in demselben Abschnitt des ersten Verlaufsfilters 3.1 auf und werden entsprechend seiner Filtereigenschaften, die in Richtung der Z-Achse Z konstant sind, gefiltert.
Aufgrund einer Kippung oder Neigung der Drehspiegel 1.1 bis 1.4 um die Y-Achse Y sind die reflektierten Lichtstrahlen 7.1 bis 7.4 unter einem Ablenkwinkel α (siehe 2, 4) auf den ersten Hohlspiegel 4.1 gerichtet und werden von diesem wiederum in der X-Z-Ebene XZ auf Drehspiegel 1.5 bis 1.8 zurückgeworfen. Dabei passieren die zurückgeworfenen Anteile 8.1 bis 8.4 erneut den Abschnitt des ersten Verlaufsfilters 3.1. Jeder der zurückgeworfenen Anteile 8.1 bis 8.4 trifft auf einen der Drehspiegel 1.5 bis 1.8 des ersten Spiegelturms 11.1, so dass vier Paare von Drehspiegeln 1, nämlich die Drehspiegel 1.1 und 1.8, 1.2 und 1.7, 1.2 und 1.6 sowie 1.4 und 1.5, vorliegen.
Die zurückgeworfenen Anteile 8.1 bis 8.4 werden durch die Drehspiegel 1.5 bis 1.8 auf Drehspiegel 1.9 bis 1.12 des zweiten Spiegelturms 11.2 reflektiert, von denen diese zurückgeworfenen Anteile 8.1 bis 8.4 durch einen zweiten Verlaufsfilter 3.2 und unter einem Ablenkwinkel α bzw. α_n (siehe 2, 4) in einen gemeinsamen Punkt auf einem zweiten Hohlspiegel 4.2 fokussiert werden. Sie treffen daher auch alle in demselben Abschnitt des zweiten Verlaufsfilters 3.2 auf und werden entsprechend dessen Filtereigenschaften gefiltert.
Von dem zweiten Hohlspiegel 4.2 werden die auftreffenden Strahlen als zurückgeworfene Anteile 8.5 bis 8.8 reflektiert und gelangen nach nochmaligen Durchtritt durch den Abschnitt des zweiten Verlaufsfilters 3.2 zu Drehspiegeln 1.13 bis 1.16, von denen aus die noch immer voneinander getrennten und unabhängig voneinander einstellbaren zurückgeworfenen Anteile 8.5 bis 8.8 auf einen Detektor 17 gerichtet sind.
Der erste Verlaufsfilter 3.1 ist als ein Kurzpassfilter ausgebildet, während der zweite Verlaufsfilter 3.2 als ein Langpassfilter ausgebildet ist. Zusammen stellen sie einen einstellbaren Bandpassfilter dar, dessen Transmissionsbereich die Wellenlängen der beiden von den Strahlwegen durchstoßenen Abschnitte der Verlaufsfilter 3.1 und 3.2 umfasst.
Die Drehspiegel 1.1 bis 1.16 sind durch Spiegelantriebe 12 (nur einige dargestellt) ansteuerbar. Die Spiegeltürme 11.1 und 11.2 sind jeweils mittels der Antriebe 13 ansteuerbar. Eine Steuereinheit 14 ist zur Ansteuerung der Spiegelantriebe 12, der Antriebe 13 und des Detektors 17 ausgebildet.
Das zweite Ausführungsbeispiel der optischen Vorrichtung V ist in 6 in der Draufsicht gezeigt. Die einfallenden Lichtstrahlen 6.n gelangen über den ersten Spiegelturm 11.1, der in der Perspektive der 6 durch einen Antrieb 13 überdeckt ist, durch den ersten Verlaufsfilter 3.1 auf den ersten Hohlspiegel 4.1 und wieder zurück zum ersten Spiegelturm 11.1. Von diesem werden die zurückgeworfenen Anteile 8.1 bis 8.4 an den zweiten Spiegelturm 11.2 geleitet. Von diesem werden die zurückgeworfenen Anteile 8.1 bis 8.4 durch den zweiten Verlaufsfilter 3.2 auf den zweiten Hohlspiegel 4.2 gerichtet und zum zweiten Spiegelturm 11.2 zurückgeworfen, bevor sie von diesem auf den Detektor 17 gerichtet werden.
Die Verlaufsfilter 3.1 und 3.2 sind als ein gemeinsamer Verlaufsfilter 3 in Form einer Platte mit einem Filterverlauf FG ausgebildet. Da die beiden Hohlspiegel 4.1 und 4.2 seitlich versetzt übereinander angeordnet sind, können auf Abschnitte des gemeinsamen Verlaufsfilters 3 durch beide Spiegeltürmen 11.1 und 11.2 Lichtstrahlen gerichtet sein. In alternativen Ausführungen ist in jeder Kaskadenstufe ein eigener Verlaufsfilter 3.1 beziehungsweise 3.2 angeordnet.
Das in der 7 gezeigte dritte Ausführungsbeispiel einer optischen Vorrichtung V mit zwei kaskadierten optischen Anordnungen A weist prinzipiell den gleichen Aufbau wie die optische Vorrichtung V des ersten Ausführungsbeispiels auf. Die einfallenden Lichtstrahlen 6.1 bis 6.4 werden durch die Drehspiegel des ersten Spiegelturms 11.1 auf den ersten Hohlspiegel 4.1 gerichtet und durchlaufen dabei den ersten Verlaufsfilter 3.1.
In der 7 ist gezeigt, dass die reflektierten Lichtstrahlen 7.1 bis 7.4 auf unterschiedliche Abschnitte des ersten Verlaufsfilters 3.1 gerichtet sein können. Entsprechendes gilt für die zurückgeworfenen Anteile 8.1 bis 8.4 und den zweiten Verlaufsfilter 3.2.
Ein Anteil der reflektierten Lichtstrahlen 7.1 bis 7.4 wird durch den ersten Verlaufsfilter 3.1 reflektiert und gelangt beispielsweise über Hilfsspiegel in nicht dargestellte Lichtfallen. Reflektierte und nicht dem Detektor 17 zugeleitete Anteile der reflektierten Lichtstrahlen 7.1 bis 7.4 beziehungsweise der zurückgeworfenen und auf den zweiten Verlaufsfilter 3.2 gerichteten Anteile 8.1 bis 8.4 sind vereinheitlichend mit dem Buchstaben F bezeichnet.
Beispielsweise gelangt in dem dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel der optischen Vorrichtung V der einfallende Lichtstrahl 6.2 auf den Drehspiegel 1.2, nach Reflektion an dem ersten Hohlspiegel 4.1 auf den Drehspiegel 1.7, von dort auf den Drehspiegel 1.11, um nach Reflektion an dem zweiten Hohlspiegel 4.2 über den Drehspiegel 1.14 auf den Detektor 17 gelenkt zu werden. Der besseren Übersichtlichkeit wegen sind nur die genannten Drehspiegel 1 bezeichnet.
Eine vierte Ausführung der optischen Vorrichtung V gemäß 8 ist Bestandteil eines Mikroskops M, beispielsweise eines Laser-Scanning-Mikroskops LSM, und weist einen Spiegelturm 11 mit acht Drehspiegeln 1.1 bis 1.8 auf. Die einfallenden Lichtstrahlen 6.1 bis 6.4 sind nicht dargestellt. Die reflektierten Lichtstrahlen 7.1 bis 7.4 durchlaufen den ersten Verlaufsfilter 3.1 und treffen auf den ersten Hohlspiegel 4.1. Von diesem werden zurückgeworfene Anteile 8.1 bis 8.4 auf die Drehspiegel 1.5 bis 1.8 gelenkt, durch deren Wirkung diese weiter durch den zweiten Verlaufsfilter 3.2 auf den zweiten Hohlspiegel 4.2 gelenkt sind. Durch Wirkung des zweiten Hohlspiegels 4.2 gelangen die nunmehr zurückgeworfenen Anteile 8.5 bis 8.8 auf den Detektor 17.
An den Verlaufsfiltern 3.1 beziehungsweise 3.2 reflektierte und Lichtfallen zugeleitete spektrale Anteile sind wieder mit dem Buchstaben F bezeichnet. Alternativ können die reflektierten Anteile F zum Zwecke der Auswertung einem weiteren Detektor (nicht gezeigt) zugeführt oder für anderweitige Nutzung bereitgestellt werden beziehungsweise bereitgestellt sein. Die Steuereinheit 14 ist an dem Rahmen 18 angeordnet.
Bezugszeichenliste

1, 1.n: Drehspiegel (n = 1, 2,..., n)
2: Drehachse
3: Verlaufsfilter
3.1: erster Verlaufsfilter
3.2: zweiter Verlaufsfilter
4: Hohlspiegel
4.1: erster Hohlspiegel
4.2: zweiter Hohlspiegel
5: Punktlichtquelle
6, 6.n: einfallender Lichtstrahl (n = 1, 2,..., n)
7, 7.n: reflektierter Lichtstrahl (n = 1, 2,..., n)
8, 8.n: zurückgeworfener Anteil (n = 1, 2,..., n)
9, 9.n: Spiegelsegment (n = 1, 2,..., n)
10: Prisma
10.1: erste Prismenzeile
10.2: zweite Prismenzeile
11: Spiegelturm
11.1: erster Spiegelturm
11.2: zweiter Spiegelturm
12: Antrieb (Spiegelturm)
13: Antrieb Drehspiegel / Segment
14: Steuereinheit
15: Fokussieroptik
16: ausfallender Lichtstrahl
17: Detektor
18: Rahmen
α, αn: Ablenkwinkel (n = 1, 2,..., n)
A: Optische Anordnung
C: Zentrum
FG: Filterverlauf (Filtergradient)
LSM: Laser-Scanning-Mikroskop
M: Mikroskop
V: Optisch Vorrichtung
X: X-Achse
Y: Y-Achse
Z: Z-Achse
ZB: Zwischenbild

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005034443 A1 [0003]
DE 102010047353 A1 [0003]
EP 1944600 A1 [0003]

Claims

Optische Anordnung (A) zur spektralen Selektion, mit mindestens einem um eine Drehachse (2) gesteuert schwenkbaren Drehspiegel (1), einem Verlaufsfilter (3) mit einem in einer Längsausdehnung des Verlaufsfilters (3) ausgebildeten Filterverlauf (FG) und einem als sphärischer Spiegel ausgebildeten Hohlspiegel (4), wobei die Drehachse (2) in Richtung der Z-Achse (Z) eines kartesischen Koordinatensystems verläuft, - der Verlaufsfilter (3) in einem Strahlweg zwischen dem mindestens einem Drehspiegel (1) und dem Hohlspiegel (4) angeordnet und der Filterverlauf (FG) in einer Y-Z-Ebene (YZ) quer zum Verlauf des Strahlwegs ausgerichtet ist, - der Drehspiegel (1, 1.n) zum Zentrum (C) des Hohlspiegels (4) versetzt angeordnet ist, so dass ein auf den Drehspiegel (1, 1.n) einfallender Lichtstrahl (6) auf einen Abschnitt des Verlaufsfilters (3) in einer X-Z-Ebene (XZ) reflektiert ist und ein durch den Verlaufsfilter (3) hindurchtretender Anteil des reflektierten Lichtstrahls (7, 7.n) auf den Hohlspiegel (4) trifft und durch dessen Wirkung wieder in derselben X-Z-Ebene zurückgeworfen wird.
Optische Anordnung (A) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der durch den Verlaufsfilter (3) hindurchtretender Anteil (8, 8.n) des reflektierten Lichtstrahls (7, 7.n) wieder durch den Verlaufsfilter (3) zurückgeworfen wird.
Optische Anordnung (A) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Drehspiegel (1.1, 1.2, 1.n) entlang der Drehachse (2) angeordnet sind und/oder jeder vorhandene Drehspiegel (1, 1.n) gesteuert einstellbare Spiegelsegmente (9, 9.n) aufweist.
Optische Anordnung (A) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehspiegel (1, 1.n) und/oder einzelne Segmente (9, 9.n) um die Y-Achse (Y) geneigt sind, so dass der einfallende Lichtstrahl (6) und ein ausfallender Lichtstrahl (16) nach dem Durchlaufen der optischen Anordnung (A) zueinander annähernd parallelisiert sind.
Optische Anordnung (A) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Drehspiegel (1, 1.n) oder jedem Spiegelsegment (9, 9.n) ein optisch wirksames Prisma (10, 10.n) zugeordnet ist, durch dessen Wirkung ein reflektierter Lichtstrahl (7, 7.n) gegenüber der X-Achse (X) geneigt auf den Verlaufsfilter (3) reflektiert ist beziehungsweise durch dessen Wirkung ein zurückgeworfener Anteil (8, 8.n) zur X-Achse (X) parallelisiert ist.
Optische Anordnung (A) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils Paare von Drehspiegeln (1, 1.n) und/oder Paare von Spiegelsegmenten (9, 9.n) vorhanden sind, von denen jeweils der eine Drehspiegel (1, 1.n) oder das eine Spiegelsegment (9, 9.n) eines Paares den Lichtstrahl auf den Verlaufsfilter (3) reflektiert und der andere Drehspiegel (1, 1.n) oder das andere Spiegelsegment (9, 9.n) des Paares den zurückgeworfenen Anteil (8, 8.n) des reflektierten Lichtstrahls (7, 7.n) erhalten.
Optische Anordnung (A) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Paare von Drehspiegeln (1, 1.n) und/oder Paare von Spiegelsegmenten (9, 9.n) derart miteinander verbunden sind, dass deren Bewegungen zwangsgekoppelt sind.
Optische Anordnung (A) nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass diejenigen Prismen (10, 10.n), durch deren Wirkung ein reflektierter Lichtstrahl (7, 7.n) gegenüber der X-Achse (X) geneigt auf den Verlaufsfilter (3) reflektiert ist, als achromatisierende Prismen (10, 10.n) ausgebildet sind.
Optische Anordnung (A) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (2) in einer Ebene verläuft, in der sich auch eine Spiegelfläche des Drehspiegels (1, 1.n) erstreckt.
Optische Vorrichtung (V) umfassend mindestens zwei optische Anordnungen (A) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die optischen Anordnungen (A) in einem Strahlweg nacheinander angeordnet sind, wobei die zurückgeworfenen Anteile (8, 8.n) der einen optischen Anordnung (A) jeweils auf Drehspiegel (1, 1.n) einer nachfolgend im Strahlweg angeordneten optischen Anordnung (A) gelenkt beziehungsweise lenkbar sind, -jede der optischen Anordnungen (A) einen Verlaufsfilter (3, 3.1, 3.2) aufweist, deren jeweilige Filterverläufe (FG) voneinander verschieden sind.
Optische Vorrichtung (V) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Verlaufsfilter (3, 3.1, 3.2) als ein Kurzpassfilter und ein anderer der Verlaufsfilter (3, 3.1, 3.2) als ein Langpassfilter ausgebildet sind.
Mikroskop (M) umfassend eine optische Anordnung (A) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder eine optische Vorrichtung (V) nach einem der Ansprüche 10 oder 11.