DE10247247A1 - Optische Anordnung und Mikroskop - Google Patents

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Abstract

Eine optische Anordnung zum Lenken von Beleuchtungslicht zu einer Probe und zum Lenken des von der Probe ausgehenden Detektionslichts zu einem Detektor, wobei aus dem Detektionslicht an der Probe reflektiertes oder gestreutes Beleuchtungslicht abspaltbar ist, und ein Mikroskop mit einer optischen Anordnung ist beschrieben. Die optische Anordnung bzw. das Mikroskop sind dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein spektral selektives Beeinflussungsmittel im Strahlengang des Detektionslichts vorgesehen ist, das die Polarisationseigenschaften des an der Probe reflektierten oder gestreuten Beleuchtungslichts derart beeinflusst, dass ein Polarisationsstrahlteiler das an der Probe reflektierte oder gestreute Beleuchtungslicht aus dem Detektionslicht abspaltet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine optische Anordnung zum Lenken von Beleuchtungslicht zu einer Probe und zum Lenken des von der Probe ausgehenden Detektionslichts zu einem Detektor, wobei aus dem Detektionslicht an der Probe reflektiertes oder gestreutes Beleuchtungslicht abspaltbar ist.
  • Außerdem betrifft die Erfindung ein Mikroskop mit einer optischen Anordnung zum Lenken von Beleuchtungslicht zu einer Probe und zum Lenken des von der Probe ausgehenden Detektionslichts zu einem Detektor, wobei aus dem Detektionslicht an der Probe reflektiertes oder gestreutes Beleuchtungslicht abspaltbar ist
  • In der Scanmikroskopie wird eine Probe mit einem Lichtstrahl beleuchtet, um das von der Probe emittierte Reflexions- oder Fluoreszenzlicht zu beobachten. Der Fokus eines Beleuchtungslicht strahls wird mit Hilfe einer steuerbaren Strahlablenkeinrichtung, im Allgemeinen durch Verkippen zweier Spiegel, in einer Objektebene bewegt, wobei die Ablenkachsen meist senkrecht aufeinander stehen, so dass ein Spiegel in x-, der andere in y-Richtung ablenkt. Die Verkippung der Spiegel wird beispielsweise mit Hilfe von Galvanometer-Stellelementen bewerkstelligt. Die Leistung des vom Objekt kommenden Lichts wird in Abhängigkeit von der Position des Abtaststrahls gemessen. Üblicherweise werden die Stellelemente mit Sensoren zur Ermittlung der aktuellen Spiegelstellung ausgerüstet.
  • Speziell in der konfokalen Scanmikroskopie wird ein Objekt mit dem Fokus eines Licht strahls in drei Dimensionen abgetastet.
  • Ein konfokales Rastermikroskop umfasst im Allgemeinen eine Lichtquelle, eine Fokussieroptik, mit der das Licht der Quelle auf eine Lochblende – das sog. Beleuchtungspinhole – fokussiert wird, einen Strahlteiler, eine Strahlablenkeinrichtung zur Strahlsteuerung, eine Mikroskopoptik, eine Detektionsblende und die Detektoren zum Nachweis des Detektions- bzw. Fluoreszenzlichts. Das Beleuchtungslicht wird über einen Strahlteiler eingekoppelt. Das vom Objekt kommende Fluoreszenz- oder Reflexionslicht gelangt über die Strahlablenkeinrichtung zurück zum Strahlteiler, passiert diesen, um anschließend auf die Detektionsblende fokussiert zu werden, hinter der sich die Detektoren befinden. Detektionslicht, das nicht direkt aus der Fokusregion stammt, nimmt einen anderen Lichtweg und passiert die Detektionsblende nicht, so dass man eine Punktinformation erhält, die durch sequentielles Abtasten des Objekts zu einem dreidimensionalen Bild führt. Meist wird ein dreidimensionales Bild durch schichtweise Bilddatenaufnahme erzielt, wobei die Bahn des Abtastlicht strahls auf bzw. in dem Objekt Idealerweise einen Mäander beschreibt. (Abtasten einer Zeile in x-Richtung bei konstanter y-Position, anschließend x-Abtastung anhalten und per y-Verstellung auf die nächste abzutastende Zeile schwenken und dann, bei konstanter y-Position, diese Zeile in negativer x-Richtung abtasten u.s.w.). Um eine schichtweise Bilddatennahme zu ermöglichen, wird der Probentisch oder das Objektiv nach dem Abtasten einer Schicht verschoben und so die nächste abzutastende Schicht in die Fokusebene des Objektivs gebracht.
  • Aus der Deutschen Offenlegungsschrift DE 199 06 757 ist eine optische Anordnung im Strahlengang einer zur Fluoreszenzanregung geeigneten Lichtquelle, vorzugsweise im Strahlengang eines konfokalen Laser-Scanning-Mikroskops, mit mindestens einem spektral selektiven Element zum Einkoppeln des Beleuchtungslichts mindestens einer Lichtquelle in das Mikroskop und zum Ausblenden des am Objekt gestreuten und reflektierten Beleuchtungslichts bzw. der Anregungswellenlänge des aus dem über den Detektionsstrahlengang vom Objekt kommenden Lichts, bekannt. Die optische Anordnung ist zur variablen Ausgestaltung bei einfachster Konstruktion dadurch gekennzeichnet, dass durch das spektral selektive Element Beleuchtungslicht unterschiedlicher Wellenlänge ausblendbar ist. Alternativ ist eine solche optische Anordnung dadurch gekennzeichnet, dass das spektral selektive Element auf die auszublendende Anregungswellenlänge einstellbar ist. Das spektral selektive Element kann als AOD (acousto optical deflector) oder als AOTF (acousto optical tunable filter) ausgebildet sein. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist ein Scanmikroskop offenbart, das die dispersiven Eigenschaften des spektral selektiven Elements ausnutzt und detektiert.
  • Die aus dem Stand der Technik bekannte optische Anordnung hat den Nachteil, dass nur Beleuchtungslicht, das geringe spektrale Breiten – nämlich von wenigen Nanometern – aufweist, aus dem vom Objekt bzw. der Probe kommenden Licht ausblendbar ist. Dies ist besonders nachteilig bei der Verwendung von spektral breitbandigen Lichtquellen.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine individuell auf die Beleuchtungslichtwellenlängen einstellbare optische Anordnung zum Lenken von Beleuchtungslicht zu einer Probe und zum Lenken des von der Probe ausgehenden Detektionslichts zu einem Detektor, wobei aus dem Detektionslicht an der Probe reflektiertes oder gestreutes Beleuchtungslicht abspaltbar ist, anzugeben, die auch bei spektral breitbandigem Beleuchtungslicht einsetzbar ist.
  • Diese Aufgabe wird durch eine optische Anordnung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass zumindest ein spektral selektives Beeinflussungsmittel im Strahlengang des Detektionslichts vorgesehen ist, das die Polarisationseigenschaften des an der Probe reflektierten oder gestreuten Beleuchtungslichts derart beeinflusst, dass ein Polarisationsstrahlteiler das an der Probe reflektierte oder gestreute Beleuchtungslicht aus dem Detektionslicht abspaltet.
  • Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung ein Mikroskop anzugeben, das individuell auf die Beleuchtungslichtwellenlänge einstellbar ist, das eine Probenbeleuchtung mit breitbandigem Beleuchtungslicht erlaubt und das gleichzeitig eine Beaufschlagung des Detektors mit an der Probe reflektiertem oder gestreutem Beleuchtungslicht weitgehend verhindert.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Mikroskop gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass zumindest ein spektral selektives Beeinflussungsmittel im Strahlengang des Detektionslichts vorgesehen ist, das die Polarisationseigenschaften des an der Probe reflektierten oder gestreuten Beleuchtungslichts derart beeinflusst, dass ein Polarisationsstrahlteiler das an der Probe reflektierte oder gestreute Beleuchtungslicht aus dem Detektionslicht abspaltet.
  • Die erfindungsgemäße optische Anordnung bzw. das erfindungsgemäße Mikroskop erlaubt die Verwendung von Beleuchtungslicht einer einzigen Laserlinie genauso wie mehrerer Laserlinien, die vorzugsweise aus dem gleichen Laser stammen (z. B. Argon-Ionen-Laser). Genauso ist als Beleuchtungslicht spektral breites Licht (z. B. Weißlicht), egal ob dieses aus Laserquellen oder auch aus herkömmlichen Lichtquellen wie Lampen (z. B. Xenon-Lampe) oder LEDs stammt, verwendbar.
  • Die Erfindung hat den Vorteil, dass die Verwendung von Beleuchtungslicht nahezu beliebiger spektraler Breite ermöglicht ist. Dies ermöglicht insbesondere den Einsatz von Weißlichtquellen, wie beispielsweise solche auf der Basis von mikrostrukturiertem Material oder LEDs etc. Es wird außerdem keine aufwendige Hochfrequenztechnik benötigt. Dies ist in Bezug auf Wartungsfreiheit, Kosten und leichtere Bedienbarkeit von Vorteil.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik ist, dass das Beleuchtungslichtbündel nahezu beliebigen Strahlquerschnitt besitzen kann.
  • Im Mikroskop, insbesondere in einem Scanmikroskop, wird das Beleuchtungslicht (meist aus einem Laser) zur Probe geleitet, während das von der Probe kommende Detektionslicht, das z.B. Fluoreszenzlicht sein kann und das eine andere Wellenlänge aufweist, zum Detektor geleitet wird. Das Beleuchtungslicht, das an der Probe gestreut oder reflektiert wird, gelangt nicht zum Detektor, sondern propagiert in Richtung Lichtquelle zurück.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung beinhaltet das spektral selektive Beeinflussungsmittel ein spektrales Aufspaltungsmittel, das beispielsweise als Prisma oder als Gitter ausgeführt sein kann und das das von der Probe kommende Detektionslicht spektral auffächert. Das spektral aufgefächerte Detektionslicht wird vorzugsweise auf ein LCD-Element fokussiert. Das LCD-Element ist so angesteuert, dass die Anteile des spektral aufgefächerten Detektionslichts, die die Wellenlänge(n) des Beleuchtungslichts aufweisen, in der Polarisation oder in der Phase derart verändert werden, dass sie an dem Polarisationsstrahlteiler aus dem Detektionslicht abgespalten werden. In einer bevorzugten Ausgestaltungsform kann dies eine Drehung der Polarisationsebene um 90 Grad beinhalten. In einer anderen Ausgestaltung kann eine Phasenverzögerung bewirkt werden, die im Zusammenwirken mit Verzögerungsplatten, die vorzugsweise außerhalb des spektral selektiven Beeinflussungsmittels angeordnet sind, zu einer Polarisationsdrehung der abzuspaltenden Anteile führt. Im Anschluss an die Beeinflussung der abzuspaltenden Anteile wird das spektral aufgefächerte Detektionslicht auf ein spektrales Vereinigungsmittel fokussiert, das beispielsweise als Prisma oder als Gitter ausgeführt sein kann und das das Detektionslicht koaxial vereinigt.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung ist ein weiterer Polarisationsstrahlteiler vorgesehen, der das Detektionslicht auf zwei Lichtwege verteilt, die der Polarisationsstrahlteiler wieder vereinigt. In ein anderen Variante bewirkt der Polarisationsstrahlteiler sowohl die Verteilung auf zwei Lichtwege, als auch die Vereinigung.
  • Im Zusammenhang mit Flüssigkristalldisplays oder anderen Strukturen mit Lücken zwischen den eigentlich aktiven Flächen bietet sich der Einsatz von Mikrolinsenarrays vor dem LCD bzw. dem entsprechenden aktiven Element an, um die Effizienz zu erhöhen. Es kann auch notwendig sein, das LCD oder das entsprechende aktive Element mit der Frame-, Zeilen- oder Pixelfrequenz eines gleichzeitig betriebenen konfokalen Mikroskops zu synchronisieren, um Artefakte in der Bildaufnahme zu vermeiden. So werden LCDs typischerweise mit einer Wechselspannung versorgt; es könnte zur Verbesserung der Bildqualität sinnvoll sein, die Frequenz dieser Wechselspannung mit dem konfokalen Mikroskop zu synchronisieren. Als polarisierende Elemente können natürlich alle Arten von Polarisatoren wie Polarisator-Würfel, Wollaston-Prismen etc. eingesetzt werden.
  • Das LCD-Display ist in einer bevorzugten Ausgestaltung nicht unbedingt immer vollständig beschaltet, um gegebenenfalls nur eine Teilauskopplung des an der Probe reflektierten und/oder gestreuten Beleuchtungslichts zu erzielen; denn wenn die Polarisationsdrehung nicht 90° sondern z. B. nur 70° beträgt bzw. die Phasenverschiebung nicht 180° sondern z. B. nur 140°, dann wird nur ein Teil des reflektierten und/oder gestreuten Beleuchtungslichts ausgekoppelt und der verbleibende Teil geht zum Detektor. Dies ist interessant z. B. bei der Beobachtung der Reflexion zusätzlich zur Fluoreszenz.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Mikroskop ein Scanmikroskop, insbesondere ein konfokales Scanmikroskop, ein Nipkow-Scanner oder ein semikonfokales Mikroskop (z. B. ein Schlitzscanner).
  • In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend beschrieben, wobei gleich wirkende Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:
  • 1 Ein erfindungsgemäßes Mikroskop,
  • 2 eine erfindungsgemäße optische Anordnung,
  • 3 ein LCD-Element einer erfindungsgemäßen optischen Anordnung,
  • 4 eine weitere erfindungsgemäße optische Anordnung,
  • 5 eine weitere erfindungsgemäße optische Anordnung,
  • 6 eine weitere erfindungsgemäße optische Anordnung und
  • 7 eine weitere erfindungsgemäße optische Anordnung mit einem einzigen Polarisationsstrahlteiler.
  • 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Mikroskop 1, das als konfokales Scanmikroskop ausgeführt ist, mit einer Lichtquelle 3, die zwei Laser 5, 7, deren jeweilige Emissionslichtstrahlen 9, 11 unterschiedliche Wellenlängen aufweisen, beinhaltet, wobei die Emissionslichtstrahlen 9, 11 mit einem dichroitischen Strahlvereiniger 13 zu Beleuchtungslicht 15 vereinigt werden. Das Mikroskop 1 weist eine optische Anordnung 17 zum Lenken des Beleuchtungslichts 15 zu einer Probe 53 und zum Lenken des von der Probe 53 ausgehenden Detektionslichts 19 zu einem Detektor 33 auf, wobei aus dem Detektionslicht 19 an der Probe 53 reflektiertes und/oder gestreutes Beleuchtungslicht 15, von der optischen Anordnung 17 abgespalten wird und in Richtung der Lichtquelle 3 gelenkt wird. Das Beleuchtungslicht 15 gelangt von der optischen Anordnung 17 zu einer Strahlablenkeinrichtung 21, die einen kardanisch aufgehängten Scanspiegel 23 beinhaltet, und das Beleuchtungslicht 15 durch die Scanoptik 25, die Tubusoptik 27 und das Objektiv 29 über bzw. durch die Probe 53 führt. Das von der Probe 53 kommende Detektionslicht 19 durchläuft in umgekehrter Richtung die Scanoptik 25, die Tubusoptik 27 und das Objektiv 29 und gelangt über den Scanspiegel 23 zur optischen Anordnung 17, die aus dem Detektionslicht 19 (z.B. in der Probe entstehendes Fluoreszenzlicht) das an der Probe 53 reflektierte und/oder gestreute Beleuchtungslicht 15 abgespaltet. Die optische Anordnung 17 ist in den folgenden Figuren detailliert illustriert. Nach Durchlaufen der optischen Anordnung 17 und einer Detektionsblende 31 trifft das Detektionslicht 19 auf einen Detektor 33, der als Multibanddetektor 35 ausgeführt ist. Das Beleuchtungslicht 15 ist in der Zeichnung zur Andeutung des Strahlverlaufs als durchgezogene Linie und das Detektionslicht 19 als gestrichelte Linie dargestellt. Das bei einem konfokalen Scanmikroskop üblicherweise vorgesehene Beleuchtungspinhole 36 ist der Vollständigkeit halber schematisch eingezeichnet. Weggelassen sind wegen der besseren Anschaulichkeit hingegen einige optische Elemente zur Führung und Formung der Lichtstrahlen. Diese sind einem auf diesem Gebiet tätigen Fachmann hinlänglich bekannt.
  • Im Folgenden werden mehrere Ausführungen der erfindungsgemäßen optischen Anordnung 17 an Hand der 2 bis 7 diskutiert, wobei der Lichtweg ausgehend von der Probe besprochen wird. Hierbei gehen wir davon aus, dass das von der Probe 53 kommende Detektionslicht 19 spektrale Anteile besitzt, die reflektiert werden sollen, und spektrale Anteile besitzt, die transmittiert werden sollen. Des weiteren wird ohne Einschränkung der Allgemeinheit davon ausgegangen, dass die zu reflektierenden Anteile polarisiert sind, und zwar senkrecht zur Papierebene.
  • In 2 gelangt das von der Probe 53 kommende Detektionslicht 19 an einen weiteren Polarisationsstrahlteiler 35, der das in der Papierebene polarisierte Detektionslicht 37 transmittiert und das senkrecht dazu polarisierte Detektionslicht 39 reflektiert. Das transmittierte in der Papierebene polarisierte Detektionslicht 37 wird an einem Polarisationsstrahlteiler 41 wieder transmittiert und gelangt geradeaus zum Detektor 33. Der senkrecht zur Papierebene polarisierte Anteil des Detektionslichts 39 wird am weiteren Polarisationsstrahlteiler 35 reflektiert und durch eine 4f-Anordung aus einem ersten und einem zweiten Prisma 43, 45 und einer ersten und einer zweiten Linse 47, 49 (oder entsprechend abbildenden Spiegeln) geschickt, in deren Mitte sich ein Flüssigkristalldisplay (LCD) 51 als spektral selektives Beeinflussungsmittel 57 befindet. Das erste Prisma 43 spaltet den senkrecht zur Papierebene polarisierten Anteil des Detektionslichts 39 spektral räumlich auf. Die im Abstand ihrer Brennweite f folgende erste Linse 47 parallelisiert das Detektionslicht 39 unterschiedlicher Farbe vom gleichen Ort im Strahlbündel und fokussiert gleichzeitig das Detektionslicht 39 der jeweils gleichen Farbe auf die wiederum im Abstand f folgende Ebene des Flüssigkristall-Displays 51. Dort liegen dann die unterschiedlichen spektralen Anteile des Detektionslichts 39 räumlich getrennt vor. Das Flüssigkristall-Display 51 verändert das durchlaufende Detektionslicht 39 in einem bestimmten Beschaltungszustand, z. B. im ausgeschalteten Zustand, nicht, so dass das Detektionslicht 39 am Polarisationsstrahlteiler 41 reflektiert und zusammen mit dem bereits am ersten Strahlteiler transmittierten Detektionslicht 37 in Richtung Detektor 33 geleitet wird. Damit wird alles Detektionslicht 19 letztendlich zum Detektor 33 geleitet. Beschaltet man nun das Flüssigkristall-Display am Ort bestimmter spektraler Anteile 55 (z. B. der Beleuchtungslichtwellenlängen) so, dass die Polarisationsebene hier gerade um 90° gedreht wird (siehe 3), so werden diese spektralen Anteile am Polarisationsstrahlteiler 41 transmittiert und aus dem Detektions-Strahlengang ausgekoppelt. Der Strahlengang funktioniert natürlich auch umgekehrt: Das senkrecht zur Papierebene polarisierte Beleuchtungslicht 15, wird am zweiten Strahlteiler transmittiert, im Flüssigkristall-Display 51 in seiner Polarisationsebene gedreht und schließlich auf die Probe 53 geschickt. Von der Probe 53 kommendes Streu- und Reflexionslicht wird wieder zur Lichtquelle 3 zurückgeleitet, während Detektionslicht 19, das eine andere Farbe besitzt, zum Detektor 33 geleitet wird.
  • Die Vorgehensweise in 2 funktioniert nur, wenn das Beleuchtungslicht 15 senkrecht zur Papierebene polarisiert ist. Enthält es auch anders polarisierte Anteile, benötigt man den vollständigen Aufbau aus 4, in dem eine in 2 nur in einem Arm vorhandene Beeinflussungsanordnung 59 mit einem spektral selektiven Beeinflussungsmittel 57 in beiden Armen existiert. Der Aufbau aus 4 entspricht dann im Ergebnis weitgehend dem, was aus Anordnungen mit akustooptischen Elementen gem. dem Stand der Technik bekannt ist. Es ist klar, dass man zur räumlichen Aufspaltung des Detektionslichts auch andere Anordnungen als die skizzierte 4f-Prismenanordnung einsetzen kann. Als Beispiel ist in 5 eine optische Anordnung 17 mit einem ersten Gitter 61 und einem zweiten Gitter 63 angegeben. Es existieren in der Literatur auch noch weitere derartige Anordnungen zur räumlichen Aufspaltung spektraler Anteile, siehe z. B. Rev. of Scientific Instruments 71 (5) p.1929-1960 und die dort zitierten Referenzen.
  • Anstelle eines polarisationsdrehenden Flüssigkristall-Displays 51 kann auch ein die Phase um 180° schiebendes LCD 69 – als spektral selektives Beeinflussungsmittel 57 – zusammen mit einem ersten und einem zweiten geeignet orientierten U2-Plättchen 65, 67 oder ähnlichen die Polarisation drehenden optischen Bauteilen eingesetzt werden, was in 6 skizziert ist. Beispielsweise dreht das erste λ/2-Plättchen 65 die ursprünglich senkrecht zur Papierebene liegende Polarisation um 45°, und das beschaltete LCD 69 führt eine Phasendifferenz von 180° zwischen den Polarisationen in und senkrecht zur Papierebene ein, während das unbeschaltete bzw. anders beschaltete LCD 69 keine Phasendifferenz einführt. Wenn dann das zweite λ/2-Plättchen 67 so orientiert ist, dass es die Polarisation um -45° dreht (also zurückdreht), so wird durch das LCD 69 und die λ/2-Plättchen 65, 67 insgesamt die Polarisation im beschalteten Zustand um 90° und im unbeschalteten Zustand um 0° gedreht, so dass die gleich Argumentation wie bei 2 gilt.
  • Es ist zu beachten, dass das spektral selektive Beeinflussungsmittel 57 nicht unbedingt ein LCD sein muss. Die gleiche Aufgabe kann auch durch elektrooptische, akustooptische, elektromechanische oder andere Bauteile genauso gelöst werden.
  • Bei den in den vorherigen Figuren illustrierten optischen Anordnungen sind einige Elemente, wie z.B. Prismen, Gitter, Polarisationsstrahlteiler, Linsen oder das LCD-Element, paarweise vorhanden. Durch geeignetes Lenken des Detektionslichts bzw. des Beleuchtungslichts kann dies durch mehrfaches Verwenden je eines einzigen Elements vermieden werden. Insbesondere beim vollständigen Aufbau gemäß 4 kann man das LCD mehrfach verwenden, wobei vorzugsweise unterschiedliche räumliche Bereiche benutzt werden. Beispielsweise ist in 7 eine gefaltete Anordnung gezeigt, bei der wieder wie in 6 die Phase geschoben wird. Hier wird ein rückseitig verspiegeltes, phasenschiebendes Flüssigkristalldisplay 71 verwendet, um ortsabhängig unterschiedliche Phasen für die beiden Polarisationsanteile des durch das λ/2-Plättchen 65 um 45° gedrehten, am Polarisationsteiler 41 reflektierten Anteile des Detektionslichts 19 einzustellen. Anstelle des verspiegelten LCDs kann natürlich auch ein LCD zusammen mit einem diskreten Spiegel eingesetzt werden. Es ist zu beachten, dass das rückseitig verspiegelte LCD 71 bzw. der zugehörige diskrete Spiegel sowie der Spiegel 73 etwas im Raum verkippt (z. B. aus der Papierebene heraus) im Strahlengang angeordnet sind, so dass das Detektionslicht nicht in Richtung Laser zurückläuft, sondern räumlich getrennt wird.
  • Der gefaltete Aufbau hat zusätzlich den Vorteil, dass weniger Bauteile benötigt werden und die Justage einfacher wird. Natürlich lassen sich auch die anderen gezeigten Ausführungsbeispiele gefaltet aufbauen, wobei bei doppeltem Durchgang durch ein LCD natürlich die Polarisationsdrehung oder Phasenverschiebung entsprechend angepasst werden muss (z. B. 45° Polarisationsdrehung bzw. 90° Phasenverschiebung). Generell lassen sich alle Aufbauten wie in 4 skizziert vollständig in beiden Armen aufbauen, meist genügt jedoch der einfachere Aufbau, wenn z. B. ein polarisierter Laser eingesetzt wird.
  • Die Erfindung wurde in Bezug auf eine besondere Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch selbstverständlich, dass Änderungen und Abwandlungen durchgeführt werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
  • 1
    Mikroskop
    3
    Lichtquelle
    5
    Laser
    7
    Laser
    9
    Emissionslichtstrahl
    11
    Emissionslichtstrahl
    13
    Strahlvereiniger
    15
    Beleuchtungslicht
    17
    optische Anordnung
    19
    Detektionslicht
    21
    Strahlablenkeinrichtung
    23
    Scanspiegel
    25
    Scanoptik
    27
    Tubusoptik
    29
    Objektiv
    31
    Detektionsblende
    33
    Detektor
    34
    Multibanddetektor
    35
    weiterer Polarisationsstrahlteiler
    36
    Beleuchtungspinhole
    37
    in der Papierebene polarisiertes Detektionslicht
    39
    senkrecht zur Papierebene polarisiertes Detektionslicht
    41
    Polarisationsstrahlteiler
    43
    erstes Prisma
    45
    zweites Prisma
    47
    erste Linse
    49
    zweite Linse
    51
    Flüssigkristall-Display (LCD)
    53
    Probe
    55
    Ort bestimmter spektraler Anteile
    57
    spektral selektives Beeinflussungsmittel
    59
    Beeinflussungsanordnung
    61
    erstes Gitter
    63
    zweites Gitter
    65
    erstes λ/2-Plättchen
    67
    zweites λ/2-Plättchen
    69
    LCD
    71
    rückseitig verspiegeltes, phasenschiebendes Flüssigkristalldisplay
    73
    Spiegel

Claims (13)

  1. Optische Anordnung zum Lenken von Beleuchtungslicht zu einer Probe und zum Lenken des von der Probe ausgehenden Detektionslichts zu einem Detektor, wobei aus dem Detektionslicht an der Probe reflektiertes oder gestreutes Beleuchtungslicht, abspaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein spektral selektives Beeinflussungsmittel im Strahlengang des Detektionslichts vorgesehen ist, das die Polarisationseigenschaften des an der Probe reflektierten oder gestreuten Beleuchtungslichts derart beeinflusst, dass ein Polarisationsstrahlteiler das an der Probe reflektierte oder gestreute Beleuchtungslicht aus dem Detektionslicht abspaltet.
  2. Optische Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das spektral selektive Beeinflussungsmittel zumindest ein Prisma oder ein Gitter beinhaltet.
  3. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das spektral selektives Beeinflussungsmittel ein LCD-Element beinhaltet.
  4. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das spektral selektives Beeinflussungsmittel ein rückseitig verspiegeltes, phasenschiebendes Flüssigkristalldisplay beinhaltet.
  5. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Polarisationsstrahlteiler vorgesehen ist, der das Detektionslicht auf zwei Lichtwege verteilt, die der Polarisationsstrahlteiler vereinigt.
  6. Mikroskop mit einer optischen Anordnung zum Lenken von Beleuchtungslicht zu einer Probe und zum Lenken des von der Probe ausgehenden Detektionslichts zu einem Detektor, wobei aus dem Detektionslicht an der Probe reflektiertes oder gestreutes Beleuchtungslicht, abspaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein spektral selektives Beeinflussungsmittel im Strahlengang des Detektionslichts vorgesehen ist, das die Polarisationseigenschaften des an der Probe reflektierten oder gestreuten Beleuchtungslichts derart beeinflusst, dass ein Polarisationsstrahlteiler das an der Probe reflektierte oder gestreute Beleuchtungslicht aus dem Detektionslicht abspaltet.
  7. Mikroskop nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das spektral selektive Beeinflussungsmittel zumindest ein Prisma oder ein Gitter beinhaltet.
  8. Mikroskop nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das spektral selektive Beeinflussungsmittel ein LCD-Element beinhaltet.
  9. Mikroskop nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das spektral selektive Beeinflussungsmittel ein rückseitig verspiegeltes, phasenschiebendes Flüssigkristalldisplay beinhaltet.
  10. Mikroskop nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Polarisationsstrahlteiler vorgesehen ist, der das Detektionslicht auf zwei Lichtwege verteilt, die der Polarisationsstrahlteiler vereinigt.
  11. Mikroskop nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikroskop ein Scanmikroskop – insbesondere ein konfokales Scanmikroskop – ist
  12. Mikroskop nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikroskop ein Nipkow-Scanner ist.
  13. Mikroskop nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikroskop ein Zeilen-Scanner ist.
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