DE10310602A1 - Zwischen wenigstens zwei optischen Systemen abbildende optische Abbildungsanordnung mit wenigstens einem torischen Spiegel - Google Patents

Zwischen wenigstens zwei optischen Systemen abbildende optische Abbildungsanordnung mit wenigstens einem torischen Spiegel Download PDF

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Abstract

Eine optische Anordnung, umfassend ein erstes optisches System (12), ein zweites optisches System (16) und eine zwischen dem ersten und dem zweiten optischen System abbildende optische Abbildungsanordnung (10, 18', 20) mit wenigstens einem torischen Spiegel (10), kann vorteilhaft zum Anschluss eines Beleuchtungsstrahlengangs einer optischen Objektuntersuchungseinrichtung an einer zugeordneten Lichtquelle eingesetzt werden. Das erste optische System weist alleine oder in Kombination mit wenigstens einer optischen Komponente der Abbildungsanordnung eine erste Bündelöffnung und eine innerhalb der ersten Bündelöffnung einem verschwindenden Strahl-Einfallswinkel oder Strahl-Austrittswinkel entsprechende erste optische Achse auf. Das zweite optische System weist allein oder in Kombination mit wenigstens einer optischen Komponente der Abbildungsanordnung eine zweite Bündelöffnung und eine innerhalb der zweiten Bündelöffnung einem verschwindenden Strahl-Einfallswinkel oder Strahl-Austrittswinkel entsprechende zweite optische Achse auf. Unabhängig von der Anwendung der optischen Anordnung wird allgemein vorgeschlagen, dass wenigstens eine optische abbildende oder zu einer optischen Abbildung beitragende optische Komponente (18') der Abbildungsanordnung zwischen einem zugeordneten (16) der optischen Systeme und dem torischen Spiegel (10) gegenüber der jeweiligen optischen Achse derart verkippt angeordnet ist, dass die jeweilige optische Achse und eine optische Achse der ...

Description

  • Die Erfindung betrifft allgemein eine zwischen wenigstens zwei optischen Systemen abbildende optische Abbildungsanordnung mit wenigstens einem torischen Spiegel. Die Erfindung betrifft konkreter eine optische Anordnung, umfassend: ein erstes optisches System, ein zweites optisches System und eine zwischen dem ersten und dem zweiten optischen System abbildende optische Abbildungsanordnung, die wenigstens einen torischen Spiegel aufweist, wobei das erste optische System alleine oder in Kombination mit wenigstens einer optischen Komponente der Abbildungsanordnung eine erste Bündelöffnung und eine innerhalb der ersten Bündelöffnung einem verschwindenden Strahl-Einfallswinkel oder Strahl-Austrittswinkel entsprechende erste optische Achse aufweist und wobei das zweite optische System alleine oder in Kombination mit wenigstens einer optischen Komponente der Abbildungsanordnung eine zweite Bündelöffnung und eine innerhalb der zweiten Bündelöffnung einem verschwindenden Strahl-Einfallswinkel oder Strahl-Austrittswinkel entsprechende zweite optische Achse aufweist.
  • Optische wirksame torische Flächen, die astigmatisch abbilden, werden vorwiegend zur Korrektur von Astigmatismen, etwa zur Korrektur des Astigmatismus des Auges, verwendet. In Folge unterschiedlicher Krümmungen in den beiden Hauptschnitten weisen derartige Flächen unterschiedliche Brechkräfte und bildseitige Schnittweiten auf. Eine torische Fläche entsteht durch Rotation eines Kreisbogens um eine nicht durch dessen Krümmungsmittelpunkt verlaufende, zu den Scheiteltangenten des Kreisbogens parallele Achse. Torische Spiegelflächen werden beispielsweise in der Astronomie zur Korrektur von Astigmatismen bestimmter Teleskoptypen verwendet, beispielsweise bei sogenannten Schiefspieglern bzw. Yolo-Reflektoren. Die torischen Spiegelflächen dienen dabei speziell zur Korrektur der aus der Schiefe bzw. Kippung des Teleskopsystems resultierenden Bildfehler, insbesondere Astigmatismus.
  • Allgemein können torische Spiegel vorteilhaft dafür eingesetzt werden, über einen möglichst großen Raumwinkel Photonen zu sammeln, beispielsweise im Zusammenhang mit Monochromator-Anordnungen. Ein torischer Spiegel zeichnet sich vorteilhaft dadurch aus, dass er es ermöglicht, einen Punkt außerhalb einer Symetrieachse abzubilden und dabei vergleichsweise wenig optische Fehler (z.B. astigmatische Fehler) in der Abbildung zu erzeugen. Sind hingegen nicht Punkte sondern Flächen (etwa eine Eintritts- und eine Austrittsfläche) oder Pupillen (etwa eine Eintritts- und eine Austrittspupille) ineinander abzubilden, so entstehen herkömmlich bei der Abbildung über einen torischen Spiegel störende Bildfehler.
  • Aufgabe der Erfindung nach einem ersten Aspekt ist, eine ohne großen technischen Aufwand realisierbare Möglichkeit zur Reduzierung dieser Bildfehler anzugeben.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass dass wenigstens eine optische abbildende oder zu einer optischen Abbildung beitragende optische Komponente der Abbildungsanordnung zwischen einem zugeordneten der optischen Systeme und dem torischen Spiegel gegenüber der jeweiligen optischen Achse derart verkippt angeordnet ist, dass die jeweilige optische Achse und eine optische Achse der betreffenden optischen Komponente in Projektion auf eine Bezugsebene oder in einer von den Achsen aufgespannten Ebene unter einem Winkel zueinander stehen.
  • Es wurde festgestellt, dass durch die erfindungsgemäße Verkippung der betreffenden optischen Komponente die angesprochenen Bildfehler deutlich reduzierbar sind. Es wird hierdurch möglich, eine Ausgangsfläche oder Austrittspupille vergleichsweise sauber auf bzw. in eine Eintrittsfläche bzw. Eintrittspupille abzubilden, beispielsweise zur Einkopplung des von einer Lampe, etwa Bogenlampe, über eine große Bündelöffnung (großer Öffnungswinkel, große numerische Apertur) unter Vermittlung des torischen Spiegels erfassten Lichts in einen Lichtleiter oder ein Lichtleiterbündel.
  • Für einen gegebenen optischen Aufbau kann der ein Optimum gebende Kippwinkel und ggf. auch noch eine Seitenverschiebung der betreffenden optischen Komponente durch einfaches Justieren oder systematisches Ausprobieren gefunden werden.
  • Die nach dem Erfindungsvorschlag durch einfaches Verkippen erzielte Wirkung der Reduzierung von Bildfehlern im Zusammenhang mit einer optischen Abbildung über einen torischen Spiegel ist einigermaßen überraschend. An sich sprechen die üblichen fachmännischen Überlegungen im Zusammenhang mit der Auslegung einer optischen Anordnung wie eingangs angesprochen dafür, die jeweilige optische Komponente (soweit vorgesehen) zwischen dem ersten optischen System und dem torischen Spiegel bzw. zwischen dem torischen Spiegel und dem zweiten optischen System senkrecht in Bezug auf das die Abbildung ergebende Strahlenbündel bzw. die die Abbildung ergebende Strahlenbüschel anzuordnen, so dass die optische Achse der betreffenden Komponente und die erste bzw. zweite optische Achse zueinander im Wesentlichen parallel oder – idealerweise – im Wesentlichen koaxial (die Achsen fallen also idealerweise zusammen) sind.
  • Man kann die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe auch so formulieren. Aufgabe der Erfindung ist, von einem ersten optischen System mit definierter Bündelöffnung und Austrittsfläche oder Austrittspupille unter Erreichung einer vergleichsweise großen Beleuchtungsstärke oder/und unter Kleinhaltung oder Vermeidung von Abbildungsfehlern in ein zweites optisches System mit definierter Bündelöffnung und definierter Eintrittsfläche oder Eintrittspupille abzubilden, ggf. einzukoppeln. Hierzu wird nach dem ersten Aspekt erfindungsgemäß vorgeschlagen, einen torischen Spiegel einzusetzen, in Verbindung mit der angesprochenen Verkippung wenigstens einer optisch abbildenden oder zu einer optischen Abbildung beitragenden optischen Komponente der den torischen Spiegel aufweisenden; zwischen den optische Systeme abbildenden Abbildungsanordnung. Der torische Spiegel ermöglicht gewissermaßen, über einen vergleichsweise großen Raumwinkel Photonen "aufzusammeln" und damit an der optischen Abbildung zu beteiligen. Die erfindungsgemäße Verkippung der betreffenden optischen Komponente vermeidet bzw. reduziert dabei störende Abbildungsfehler.
  • Bei der betreffenden, zu verkippenden und ggf. seitlich zu verschiebenden optischen Komponente handelt es sich vorzugsweise um eine optische Komponente, die ohnehin als Teil der optischen Abbildungsanordnung vorgesehen ist, um die benötigte Abbildung bzw. Einkopplung zu erreichen. Beispielsweise kann es sich um eine Linse handeln, die dazu vorgesehen ist, aus einem divergierenden Strahlenbündel ein weniger stark divergierendes, ggf. paralleles Strahlenbündel zu machen, oder um eine optische Komponente, die dafür vorgesehen ist, aus einem konvergierenden Strahlenbündel ein weniger stark konvergierendes, ggf. paralleles Strahlenbündel zu machen, oder um eine optische Komponente, die dafür vorgesehen ist, aus einem parallelen Strahlenbündel ein konvergierendes Strahlenbündel zu machen, oder um eine optische Komponente, die dafür vorgesehen ist, aus einem konvergierenden Strahlenbündel ein stärker konvergierendes Strahlenbündel zu machen, oder um eine optische Komponente, die dafür vorgesehen ist, aus einem divergierenden Strahlenbündel ein stärker divergierendes Strahlenbündel zu machen.
  • Es wird vor allem daran gedacht, dass wenigstens eine optische abbildende oder zu einer optischen Abbildung beitragende optische Komponente der Abbildungsanordnung zwischen dem ersten optischen Systeme und dem torischen Spiegel gegenüber der ersten optischen Achse derart verkippt angeordnet ist, dass die erste optische Achse und eine optische Achse der betreffenden optischen Komponente in Projektion auf eine Bezugsebene oder in einer von den Achsen aufgespannten Ebene unter einem Winkel zueinander stehen, oder dass wenigstens eine optische abbildende oder zu einer optischen Abbildung beitragende optische Komponente der Abbildungsanordnung zwischen dem zweiten optischen Systeme und dem torischen Spiegel gegenüber der zweiten optischen Achse derart verkippt angeordnet ist, dass die zweite optische Achse und eine optische Achse der betreffenden optischen Komponente in Projektion auf eine Bezugsebene oder in einer von den Achsen aufgespannten Ebene unter einem Winkel zueinander stehen.
  • Es kommt durchaus aber auch in Betracht, dass wenigstens eine optische abbildende oder zu einer optischen Abbildung beitragende optische Komponente der Abbildungsanordnung zwischen dem ersten optischen Systeme und dem torischen Spiegel gegenüber der ersten optischen Achse derart verkippt angeordnet ist, dass die erste optische Achse und eine optische Achse der betreffenden optischen Komponente in Projektion auf eine Bezugsebene oder in einer von den Achsen aufgespannten Ebene unter einem Winkel zueinander stehen, und dass wenigstens eine optische abbildende oder zu einer optischen Abbildung beitragende optische Komponente der Abbildungsanordnung zwischen dem zweiten optischen Systeme und dem torischen Spiegel gegenüber der zweiten optischen Achse derart verkippt angeordnet ist, dass die zweite optische Achse und eine optische Achse der betreffenden optischen Komponente in Projektion auf eine Bezugsebene oder in einer von den Achsen aufgespannten Ebene unter einem Winkel zueinander stehen.
  • Die betreffende optische Komponente kann als reflektive oder diffraktive oder refraktive optische Komponente ausgeführt sein. Es wird vor allem daran gedacht, dass die betreffende optische Komponente als Linse ausge führt ist. Mehrere von der Verkippung und ggf. Seitenverschiebung betroffene Linsen können Teil eines insgesamt Verkippten und ggf. seitlich verschobenen optischen Systems sein.
  • Die bzw. eine erfindungsgemäß verkippte optische Komponente kann als Positivlinse ausgeführt sein. Ferner kann die bzw. eine erfindungsgemäß verkippte optische Komponente als Negativlinse ausgeführt sein.
  • Die entsprechend der erfindungsgemäßen Verkippung unter einem Winkel zueinander stehenden optischen Achsen können sich in der Projektion bzw. aufgespannten Ebene in einem Innenbereich der betreffenden optischen Komponente schneiden. Insbesondere ist in diesem Zusammenhang daran gedacht, dass die betreffende optische Komponente gegenüber der oben angesprochenen Idealstellung nach herkömmlichem Ansatz nur verkippt, aber nicht seitlich verschoben ist.
  • Es kann durchaus aber auch zweckmäßig sein, dass die gemäß der erfindungsgemäßen Verkippung unter einem Winkel zueinander stehenden optischen Achsen sich in der Projektion bzw. in der aufgespannten Ebene außerhalb der betreffenden optischen Komponente schneiden. Insbesondere kann die betreffende optische Komponente gegenüber der oben angesprochenen Idealstellung nach herkömmlichem Ansatz einerseits verkippt und andererseits seitlich verschoben sein.
  • Dabei kann der Schnittpunkt zwischen den optischen Achsen auf der dem torischen Spiegel nahen Seite der betreffenden optischen Komponente liegen. Es kann durchaus aber auch zweckmäßig sein, dass der Schnittpunkt zwischen den optischen Achsen auf der dem torischen Spiegel fernen Seite der betreffenden optischen Komponente liegt.
  • Es wird vor allem daran gedacht, dass die unter einem Winkel zueinander stehenden optischen Achsen eine Ebene aufspannen, in der sie sich schnei den. Es ist durchaus aber auch möglich, dass die unter einem Winkel zueinander stehenden optischen Achsen windschief zueinander sind.
  • Wie oben schon angedeutet, ist nach einer bevorzugten Anwendung bzw. Ausgestaltung des Erfindungsgedankens vorgesehen, dass aus dem ersten optischen System austretendes Licht vermittels der durch die Abbildungsanordnung erzielten optischen Abbildung in das zweite optische System eingekoppelbar ist. Dabei kann das erste optische System eine Lichtquelle umfassen, die beispielsweise von einer Lampe, vorzugsweise Entladungs- oder Bogenlampe, gebildet ist. Eine andere vorteilhafte Möglichkeit ist, dass das erste optische System einen Lichtleiter oder ein Lichtleiterbündel umfasst.
  • Betreffend das zweite optische System wird vor allem, aber nicht ausschließlich daran gedacht, dass dieses einen Lichtleiter oder ein Lichtleiterbündel umfasst. Das zweite optische System kann aber auch beispielsweise ein optisches Instrument, etwa ein Mikroskop (ggf. Fluoreszenzmikroskop) sein, in das beispielsweise von dem ersten optischen System abgegebenes Licht etwa zur Beleuchtung eines Objektbereichs einzukoppeln ist.
  • Zwischen wenigstens einem der optischen Systeme und dem torischen Spiegel kann eine Lichtkonditionieranordnung vorgesehen sein, durch die die Abbildungsanordnung abbildet oder die Teil der Abbildungsanordnung ist. Es wird beispielsweise daran gedacht, dass die Lichtkonditionieranordnung eine optische Wellenlängenselektionsanordnung umfasst, mittels der wenigstens eine vorgegebene oder einstellbare Selektionswellenlänge, vorzugsweise genau eine vorgegebene oder einstellbare Selektionswellenlänge, mit einer vorgegebenen oder einstellbaren Selektionsbandbreite selektierbar ist.
  • Eine andere Möglichkeit ist, dass die Lichtkonditionieranordnung eine optische Polarisatoranordnung umfasst. Ferner wird daran gedacht, dass die Lichtkonditionieranordnung eine vorzugsweise verstellbare optische Intensitätsabschwächungsanordnung oder Strahlenbündelabschattungsanordnung zur Einstellung einer Sollintensität umfasst.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine optische Objektuntersuchungseinrichtung, umfassend einen Objektbereich, in dem ein zu untersuchendes Objekt plazierbar ist, einen Beobachtungsstrahlengang, der vom Objektbereich zu einem Bildbereich führt, und wenigstens einen sich an einen Lichteingang anschließenden Beleuchtungsstrahlengang, über den der Objektbereich beleuchtbar ist.
  • Aufgabe der Erfindung nach einem zweiten Aspekt ist, Beleuchtungslicht von einer zugeordneten Lichtquelle dem Beleuchtungsstrahlengang mit hoher Beleuchtungsstärke zuzuführen. Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass die Objektuntersuchungseinrichtung eine optische Abbildungsanordnung aufweist, die wenigstens einen torischen Spiegel umfasst. Über die optische Abbildungsanordnung ist dem Beobachtungsstrahlengang von einer zugeordneten Lichtquelle Beleuchtungslicht zuführbar. Beispielsweise kann ein Lichteingang, an den sich der Beleuchtungsstrahlengang anschließt, über die Abbildungsanordnung an der zugeordneten Lichtquelle angeschlossen oder anschließbar sein. Die Objektuntersuchung kann unter Einbeziehung der Abbildungsanordnung sowie eventuell der Lichtquelle sowie eventuell des Beleuchtungsstrahlengangs bzw. Lichteingangs umfassen: ein erstes optisches System (beispielsweise die Lichtquelle oder ein Lichtleiter), ein zweites optisches System (beispielsweise der Beobachtungsstrahlengang oder der Lichteingang oder ein Lichtleiter) und die zwischen dem ersten und dem zweiten optischen System abbildende optische Abbildungsanordnung, die wenigstens einen torischen Spiegel aufweist, wobei das erste optische System alleine oder in Kombination mit wenigstens einer optischen Komponente der Abbildungsanord nung eine erste Bündelöffnung und eine innerhalb der ersten Bündelöffnung einem verschwindenden Strahl-Einfallswinkel oder Strahl-Austrittswinkel entsprechende erste optische Achse aufweist und wobei das zweite optische System alleine oder in Kombination mit wenigstens einer optischen Komponente der Abbildungsanordnung eine zweite Bündelöffnung und eine innerhalb der zweiten Bündelöffnung einem verschwindenden Strahl-Einfallswinkel oder Strahl-Austrittswinkel entsprechende zweite optische Achse aufweist.
  • Nach dem ersten Aspekt der Erfindung wird weiterbildend vorgeschlagen, dass wenigstens eine optische abbildende oder, zu einer optischen Abbildung beitragende optische Komponente der Abbildungsanordnung (insbesondere zwischen einem zugeordneten der optischen Systeme und dem torischen Spiegel) gegenüber der/einer jeweiligen optischen Achse derart verkippt angeordnet ist, dass die jeweilige optische Achse und eine optische Achse der betreffenden optischen Komponente in Projektion auf eine Bezugsebene oder in einer von den Achsen aufgespannten Ebene unter einem Winkel zueinander stehen.
  • Nach dem ersten und zweiten Aspekt der Erfindung ist also vorgesehen, dass die Objektuntersuchungseinrichtung eine erfindungsgemäße optische Anordnung wie vorangehend definiert und hinsichtlich bevorzugter Weiterbildungsmöglichkeiten erläutert aufweist, über die von einer zugeordneten Lichtquelle (ggf. die Lichtquelle des ersten optischen Systems) dem Beleuchtungsstrahlengang Beleuchtungslicht zuführbar ist.
  • Wenn oben von einem "Lichteingang" die Rede ist, so heisst dies nicht, dass irgendeine optische Komponente vorhanden sein muss, die konkret eine Einkoppelöffnung oder dergleichen definiert. Die Objektuntersuchungseinrichtung und die erfindungsgemäße optische Anordnung können so integral ausgeführt sein, dass der Strahlengang der optischen Anordnung und der Beleuchtungsstrahlengang ineinander übergehen bzw. bereichs weise zusammenfallen, ohne dass zwischen den Strahlengängen eine definierte "Grenze" besteht. Je nach konstruktiver Ausgestaltung der Objektuntersuchungseinrichtung wird man häufig einen gewissen Bereich oder eine gewisse Komponente, beispielsweise eine Blende, als "Schnittstelle" zwischen der optischen Anordnung einerseits und dem Beleuchtungsstrahlengang andererseits auffassen können, der bzw. die dann zweckmäßig als "Lichteingang" identifizierbar ist. Wird hingegen, wie es bevorzugt ist, das von der optischen Anordnung bereitgestellte Beleuchtungslicht mittels eines Lichtleiters oder einer Lichtleiteranordnung dem Beobachtungsstrahlengang zugeführt, so kann beispielsweise das beleuchtungsstrahlengangseitige Ende des Lichtleiters bzw. der Lichtleiteranordnung in der Regel zweckmäßig als "Lichteingang" identifiziert werden.
  • Die erfindungsgemäße Objektuntersuchungseinrichtung kann wenigstens einen Auflicht-Beleuchtungsstrahlengang aufweisen, der gewünschtenfalls zumindest teilweise mit dem Beobachtungsstrahlengang zusammenfällt. Ferner kann die erfindungsgemäße Objektuntersuchungseinrichtung wenigstens einen Durchlicht-Beleuchtungsstrahlengang aufweisen.
  • Es wird vor allem daran gedacht, dass die erfindungsgemäße Objektuntersuchungseinrichtung ein Mikroskop umfasst, das den Objektbereich, den Beobachtungsstrahlengang und den wenigstens einen Beleuchtungsstrahlengang aufweist. Ferner wird daran gedacht, dass die erfindungsgemäße Objektuntersuchungseinrichtung eine (ggf. das Mikroskop umfassende) Fluoreszenz-Messvorrichtung umfasst, die den Objektbereich, den Beobachtungsstrahlengang und den wenigstens einen Beleuchtungsstrahlengang aufweist.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • 1 zeigt einen Torus zur Erläuterung des Begriffs torischer Spiegel.
  • 2 veranschaulicht die Abbildung zwischen zwei Punkten mittels eines torischen Spiegels.
  • 3 zeigt eine Möglichkeit, wie Licht von einer Lampe, beispielsweise Bogenlampe, mittels eines torischen Spiegels über einen vergleichsweise großen Raumwinkelbereich aufgesammelt und mittels einer dem torischen Spiegel nachgeschalteten Positivlinse in einem Fokus konzentriert werden kann.
  • 4 zeigt eine Abwandlung der Anordnung gemäß 3, bei der an Stelle der Positivlinse eine Negativlinse vorgesehen ist, die das Licht durch Abbildung ins Unendliche zu einem Parallelstrahl umwandelt.
  • 5 zeigt eine Abwandlung der Anordnung gemäß 4, bei der der Parallelstrahl durch eine der Negativlinse nachgeschaltete Positivlinse in einem Fokus konzentriert wird und der vom torischen Spiegel zum Lichtsammeln erfasste Raumwinkelbereich durch eine zwischen der Lampe und dem torischen Spiegel angeordnete Sammellinsenanordnung vergrößert ist.
  • 6 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung mit einer gegenüber der Stellung in 4 oder 5 gezeigten "Normalstellung" gekippten Negativlinse zur Verbesserung der optischen Abbildung.
  • 7 zeigt eine optische Fluoreszenzmikroskopieanordnung mit zwei Auflicht-Beleuchtungsstrahlengängen und einem Durchlicht-Beleuchtungsstrahlengang, denen wahlweise Beleuch tungslicht von einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung mit einem torischen Spiegel zum Sammeln von von einer Lampe ausgehendem Licht zuführbar ist, wobei die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung beispielsweise auf den Anordnungen gemäß 4 bis 6 beruhen kann.
  • Um einen möglichst großen Raumwinkel zur Aufsammlung von Photonen verwenden zu können, kann zweckmäßig ein "torischer Spiegel" eingesetzt werden, wie er an sich beispielsweise aus Monochromator-Anordnungen bekannt ist.
  • Ein Torus lässt sich durch Angabe von zwei Radien beschreiben: r und R (vgl. 1). Ein torischer Spiegel ist ein Ausschnitt der Oberfläche eines Torus. Er zeichnet sich in der Optik dadurch aus, dass er es ermöglicht, einen Punkt außerhalb einer Symetrieachse abzubilden und dabei vergleichsweise wenig optische Fehler (z.B. astigmatische Fehler) in der Abbildung zu erzeugen. 2 veranschaulicht die Abbildung des Punktes P1 auf den Punkt P2 mittels eines torischen Spiegels 10. A bezeichnet die Symetrieachse des torischen Spiegels.
  • Sind hingegen nicht Punkte, sondern Flächen abzubilden, so treten in der Praxis je nach Anwendung durchaus störende Abbildungsfehler auf, auch dann, wenn ein torischer Spiegel eingesetzt wird.
  • Eine bevorzugte Anwendung der Erfindung bezieht sich auf das Sammeln von Licht von einer Lampe, beispielsweise Bogenlampe, über einen großen Raumwinkel (mit großer numerischer Apertur) für optische Anwendungen, beispielsweise in der Mikroskopie oder Fluoreszenzmikroskopie. Es hat sich gezeigt, dass hierfür vorteilhaft ein torischer Spiegel einsetzbar ist.
  • 3 zeigt schematisch ein Beispiel einer Anordnung, bei der der Photonenfluss einer Bogenlampe 12 mit Hilfe eines torischen Spiegels 10 über einen vergleichsweise großen Raumwinkel aufgesammelt und einer weiteren optischen Anordnung zur Verfügung gestellt wird. Es ist konkret eine dem torischem Spiegel nachgeschaltete Positivlinse (Sammellinse; f > 0) vorgesehen, welche einen Fokus erzeugt, beispielsweise zur Einkopplung des Lichts in eine Lichtleiterfaser (etwa Glasfaser) 16 zur Zuführung des Lichts zu einer optischen Objektuntersuchungseinrichtung, beispielsweise Mikroskop oder Fluoreszenzmikroskop. Gemäß herkömmlichen Ansätzen ist die Positivlinse 14 im Wesentlichen zentrisch zum vom torischen Spiegel 10 her einfallenden Strahlenbündel angeordnet und eine optische Achse der Linse 14 fällt mit einer eingangsseitigen optischen Achse der das Licht empfangenden Anordnung, im Beispiel des Lichtleiters 16, im Wesentlichen zusammen. An Stelle des Lichtleiters könnte auch ein sonstiges optisches Empfängersystem vorgesehen sein.
  • Für manche Anwendungen ist es zweckmäßig, das benötigte Licht nicht mittels einer Lichtleiteranordnung, sondern als frei propagierendes Licht, beispielsweise als Parallelstrahl, zuzuführen. Die 4 zeigt eine hierfür geeignete Anordnung. Hier ist an Stelle der Positivlinse 14 eine Negativlinse (Zerstreuungslinse; f < 0) 18 vorgesehen, die das nach, der Reflexion an dem torischen Spiegel 10 konvergierende Strahlenbündel in einen Parallelstrahl umwandelt, also ins Unendliche abbildet. Ein derartiger Parallelstrahl kann beispielsweise unmittelbar in einen Beleuchtungsstrahlengang eines Mikroskops oder dergleichen eingekoppelt werden. Hierzu könnte die Anordnung der 4 in das Mikroskop integriert sein.
  • Eine andere Möglichkeit ist, den Parallelstrahl in einem zweiten Schritt in ein Empfängersystem zu fokussieren, beispielsweise in eine Glasfaser 16, wie dies in 5 veranschaulicht ist. Die Anordnung der 5 unterscheidet sich von der Anordnung der 4 durch eine der Negativlinse 18 nachgeschaltete Positivlinse 20 sowie eine zwischen der Bogenlampe 12 und dem torischen Spiegel vorgesehene Sammellinsenanordnung 22 zur Vergrößerung des durch den torischen Spiegel 10 bzw. durch die gesamte optische Anordnung erfassten Raumwinkelbereichs, über den von der Lampe 12 abgestrahlte Photonen gesammelt und dem Empfängersystem, vorliegend der Lichtleiter 16, zugeführt werden. Die Linsenanordnung 22 kann von einer einzigen Sammellinse oder von mehreren hintereinander geschalteten Sammellinsen gebildet sein.
  • Die Anordnungen gemäß 4 und 5 sind, wie die Anordnung gemäß 3, hinsichtlich der Anordnung der Linsen bzw. Linsenanordnungen nach herkömmlichen Grundsätzen ausgelegt. Die Linsen sind im Wesentlichen zentrisch in Bezug auf das jeweilige Strahlenbündel (Strahlenbüschel) angeordnet und ihre optischen Achsen sind zueinander im Wesentlichen koaxial bzw. zusammenfallend bzw. stehen im Wesentlichen entsprechend der durch den torischen Spiegel 10 vorgegebenen Symmetrie zueinander. Die optische Achse der Zerstreuungslinse 18 liegt also im Wesentlichen zentrisch und parallel zum resultierenden Parallelstrahl. Die optische Achse der Sammellinse 20 fällt im Wesentlichen mit dieser optischen Achse der Zerstreuungslinse 18 zusammen und fällt idealerweise im Wesentlichen mit einer eingangsseitigen Achse des Lichtleiters 16 zusammen.
  • Die Anordnungen gemäß 3 bis 5 ermöglichen ein effektives Sammeln von von einer Lampe, beispielsweise Bogenlampe, stammenden Beleuchtungslichtes für optische Anwendungen, beispielsweise mikroskopische oder fluoreszenzmesstechnische Anwendungen, und stellen insoweit Ausführungsbeispiele der Erfindung nach einem Aspekt dar.
  • In Bezug auf eine optische Abbildung zwischen zwei optischen Systemen mittels eines torischen Spiegels wurde nun beobachtet, dass eine deutlich verbesserte optische Abbildung (Vermeidung von Abbildungsfehlern, beispielsweise Astigmatismus, unscharfe Ränder in der Abbildung, usw.) dadurch erreichen kann, dass wenigstens eine optisch abbildende bzw. zur optischen Abbildung beitragende optische Komponente zwischen einem jeweils zugeordneten optischen System und dem torischen Spiegel gegen über einer zentrischen bzw. betreffend die jeweilige optische Achse koaxialen "Normalstellung" (d.h. "Idealstellung" nach herkömmlichen Ansätzen, wie anhand der 3 und 5 erläutert) erreicht wird. 6 zeigt ein entsprechendes Ausführungsbeispiel. Hier ist die Negativlinse 18 nicht koaxial und zentrisch zum Strahlenbündel angeordnet, sondern gegenüber dem Strahlenbündel verkippt und leicht seitlich versetzt und nun mit 18' bezeichnet. Der Kippwinkel a gegenüber der herkömmlichen Normalstellung und ggf. auch der gegenüber der Verkippung eine weniger starke Verbesserung bringende Seitenversatz kann durch einfache Justage im Sinne eines systematischen Ausprobierens einfach ermittelt werden, ohne dass theoretische Rechnungen erforderlich wären.
  • Die Erfindung nach diesem weiteren Aspekt kann besonders vorteilhaft im Zusammenhang mit den schon angesprochenen Anwendungen zum Einsatz kommen. Demgemäß veranschaulicht 6 das Sammeln von Beleuchtungslicht von einer Bogenlampe 12 mittels eines torischen Spiegels 10 und die Bereitstellung dieses Beleuchtungslichts an ein zugeordnetes optisches System, vorliegend an eine Objektuntersuchungseinrichtung, etwa Mikroskop oder Fluoreszenzmikroskop, vermittels eines Lichtleiters 16. Wie anhand der 5 schon erläutert, erzeugt die Negativlinse 18' aus dem konvergierenden Strahlenbündel nach dem torischen Spiegel 10 einen Parallelstrahl. Dieser Parallelstrahl kann dann beispielsweise durch eine Lichtkonditionieranordnung 24, beispielsweise einen Filter oder ein Filterrad zur wahlweisen Wellenlängenselektion, fallen und dann vermittels der Positivlinse 20 in den Lichtleiter 16 eingekoppelt werden.
  • Anzumerken ist, dass auch bei den Anordnungen der 3, 4 und 5 der Erfindungsvorschlag der "Verkippung" einer jeweiligen optisch abbildenden bzw. zur optischen Abbildung beitragenden optischen Komponente, beispielsweise der Zerstreuungslinse 18, der Sammellinse 14 oder wenigstens einer Linse der Sammellinsenanordnung 22, anwendbar ist. Ggf. kann man auch mehrere optische Komponenten verkippen. Es hat sich aber gezeigt, dass in der Regel die Verkippung schon einer optischen Komponente alleine eine eine deutlich bessere optische Abbildung erzielende Wirkung hat und besonders einfach einjustierbar ist.
  • Bei der angesprochenen Bogenlampe kann es sich beispielsweise um eine Xenon-Hochdrucklampe mit oder ohne Zündelektrode oder eine Quecksilberdampflampe handeln, je nach Anwendung. Es können im Prinzip alle für mikroskopische und fluoreszenzmesstechnische Anwendungen herkömmlich eingesetzten Lampen erfindungsgemäß in Verbindung mit einem torischen Spiegel zum Photonensammeln über einen großen Raumwinkel und zur Bereitstellung des Lichts an eine zugeordnete optische Anordnung eingesetzt werden, vorzugsweise unter Anwendung des Erfindungsvorschlags der "Verkippung" wenigstens einer optisch abbildenden bzw. zur optischen Abbildung beitragenden optischen Komponente.
  • Die Auslegung der zwischen den optischen Systemen, beispielsweise der Lampe oder Bogenlampe einerseits und dem Lichtleiter oder der Lichtleiteranordnung 16 oder einem Beleuchtungsstrahlengang einer Objektuntersuchungseinrichtung andererseits abbildenden Abbildungsanordnung einschließlich dem torischen Spiegel ist eine einfache fachmännische Aufgabe, die hier nicht näher vertieft werden muss. Die optischen Systeme sind beispielsweise definiert hinsichtlich dem Durchmesser einer Ausgangsfläche oder Ausgangspupille bzw. einer Eingangsfläche oder Eingangspupille und definieren jeweils eine optische Achse, die als Austrittsachse oder Eintrittsachse bezeichenbar ist. Die beiden optischen Systeme weisen per se oder in Kombination mit wenigstens einer zugeordneten optischen Komponente der Abbildungsanordnung jeweils eine Bündelöffnung (auch als Öffnungswinkel oder Akzeptanzwinkel bezeichenbar) auf, die je nach Zweckmäßigkeit durch die sogenannte numerische Apertur (Sinus des maximalen Einfallswinkels bzw. Austrittswinkels relativ zur angesprochenen optischen Achse) oder als Blendenzahl oder relative Öffnung charakterisiert wird. Diese Begriffe repräsentieren bzw. beziehen sich jeweils auf einen für die Beleuchtungsstärke auf der Bildseite maßgeblichen Raumwinkelbereich, über den Licht gesammelt bzw. Licht abgebildet bzw. eingekoppelt wird. Die angesprochenen optischen Achsen (Austrittsachse bzw. Eintrittsachse) entsprechen in der Regel dem Mittelstrahl des über diesen Raumwinkel durch den torischen Spiegel erfassten bzw. zum nachfolgenden System einfallenden maximalen Strahlenbündels.
  • Die Auswahl und Konfiguration des torischen Spiegels und der mit diesem in der Abbildungsanordnung zusammenwirkenden optischen Komponenten in Bezug auf die optischen Systeme ist eine fachmännische, hier keine weitere Erläuterung benötigende Aufgaben, die der Fachmann ohne weiteres erledigen kann. Der Fachmann wird hierbei in der Regel bestrebt sein, unter Berücksichtigung der bei optischen Abbildungen geltenden Invarianz des Produkts aus Raumwinkel und strahlender Fläche (Helmholtz-Lagrange-Invariante) vermittels der optischen Abbildungsanordnung die beiden optischen Systeme hinsichtlich ausgenutzter Bündelöffnung und wirksamer Fläche optimal aneinander anzupassen, um eine möglichst große Beleuchtungsstärke zu erreichen.
  • Nach herkömmlichen Ansätzen werden die zur Abbildung beitragenden bzw. abbildenden optischen Komponenten, etwa Positivlinsen oder/und Negativlinsen, mit ihren optischen Achsen im Wesentlichen koaxial bzw. mit ihren Hauptebenen o.dgl. im Wesentlichen orthogonal zu diesen optischen Achsen angeordnet. Nach dem Erfindungsvorschlag ist nun eine Verkippung wenigstens einer dieser optischen Komponenten gegenüber ihrer Koaxialstellung (bezogen auf die optische Achse) bzw. Orthogonalstellung (bezogen auf eine Hauptebene der optischen Komponente) vorgesehen, ggf. in Verbindung mit einer seitlichen Verschiebung, so dass die Austritts- bzw. Eintrittsachse sich nicht mit der optischen Achse der optischen Komponente schneidet oder nur außerhalb der optischen Komponente mit deren optischen Achse schneidet. Dies kann auch so ausgedrückt werden: Der die Verkippung der optischen Komponente definierende Drehpunkt muss nicht zwingend innerhalb der optischen Komponente, etwa Linse, liegen, sondern kann auch außerhalb derselben liegen.
  • Eine vorteilhafte Anwendung für eine einen torischen Spiegel aufweisende Beleuchtungsanordnung soll im Folgenden anhand von 7 erläutert werden. Gezeigt ist eine Mikroskopanordnung 60, die beispielsweise für fluoreszenzmikroskopische Anwendungen vorgesehen ist. Es wird beispielsweise an Anwendungen gedacht, wie sie in den Patentschriften DE 41 15 401 C2 und DE 42 28 366 C2 angesprochen sind.
  • Die Mikroskopanordnung 60 weist einen Beobachtungsstrahlengang 62 auf, der eine Objektebene 64 in eine Bildebene 66 abbildet. Die Abbildung erfolgt mittels einer wenigstens zwei Linsen oder Objektive 68 und 70 aufweisenden Abbildungsanordnung, wie im Stand der Technik an sich bekannt. Für Messungen bzw. Untersuchungen kann in der Objektebene 64 ein Objekt bzw. Objektträger mit einem Objekt 72 angeordnet sein. In der Bildebene 66 kann eine Detektoranordnung, beispielsweise ein einzelner Detektor (etwa Halbleiterdetektor) oder – für zweidimensionale Auflösung – ein Detektorfeld, (etwa CCD-Chip) angeordnet sein. Ein entsprechender Detektor ist in 7 mit 74 bezeichnet.
  • Die Mikroskopanordnung der 7 weist zwei Auflicht-Beleuchtungsstrahlengänge 80 und 82 auf, die über einen jeweiligen Lichtleiter 84 bzw. 86 mit Beleuchtungslicht aus einer zugeordneten Beleuchtungsvorrichtung versorgt werden können. Bei einem der Lichtleiter 84 und 86 kann es sich beispielsweise um den Lichtleiter 16 der Beleuchtungsanordnung gemäß 3 oder 5 oder 6 oder um einen hieran angeschlossenen weiteren Lichtleiter handeln. Das aus dem jeweiligen Lichtleiter austretende Licht wird mittels einer geeigneten Abbildungsoptik (durch eine Linse 88 bzw. 90 repräsentiert) in den jeweiligen Beleuchtungsstrahlengang eingekoppelt, beispielsweise derart, dass eine so genannte "kritische Beleuchtung" erreicht wird, bei der das benötigte Gesichtsfeld gleichmäßig mit Licht aus dem jeweiligen Lichtleiter ausgeleuchtet wird. Hierzu wird das Austrittsende des jeweiligen Lichtleiters in die Objektebene 34 abgebildet. Es können auch andere Beleuchtungsarten, z. B. die so genannte Köhlersche Beleuchtung, realisiert sein.
  • Das Vorsehen der beiden bzw. wenigstens zwei Auflicht-Beleuchtungsstrahlengänge ermöglicht, das Objekt 72 gleichzeitig mit Licht zweier verschiedener Wellenlängen zu beleuchten. Beispielsweise kann mittels des Strahlengangs 80 das benötigte Gesichtsfeld gleichmäßig in Auflicht ausgeleuchtet werden (etwa die angesprochene "kritische Beleuchtung"). Über den Strahlengang 82 kann zusätzlich Licht einer anderen Wellenlänge in die Objektebene eingestrahlt werden, beispielsweise um im Objekt so genannte "Käfigverbindungen" zu aktivieren, so dass diese im "Käfig" bereitgehaltene Stoffe freisetzen, die beispielsweise Kanäle von biologischen Zellen im Sinne eines Öffnens schalten. Derartige Käfigverbindungen können durch Einstrahlung von UV-Licht gezielt aktiviert werden. Das zur Freisetzung der wirksamen Stoffe benötigte UV-Licht kann gemäß dem hier angesprochenen Beispiel über den Strahlengang 82 in die Objektebene 64 eingestrahlt werden, wobei es durchaus sinnvoll sein kann, ebenfalls eine "kritische Beleuchtung" der Objektebene mit dem UV-Licht vorzusehen.
  • Die hier angesprochenen messtechnischen Anwendungen sind nur als Beispiele zu verstehen. Es können auch andere Untersuchungen, z. B. FRAP-Experimente, durchgeführt werden.
  • Nachzutragen zu der Mikroskopanordnung gemäß 7 ist noch, dass die beiden Auflicht-Strahlengänge 80 und 82 teilweise mit dem Beobachtungsstrahlengang 62 zusammenfallen. Hierzu sind zwei dichroitische Spiegel 96 und 98 vorgesehen, die die Beleuchtungswellenlängen des aus dem Lichtleiter 84 bzw. 86 eingestrahlten Lichts in den Beobachtungsstrahlengang 62 einspiegeln, aber vom Objekt 72 ausgehendes Fluoreszenzlicht in Richtung zur Bildebene 66 durchlassen.
  • In 7 ist gestrichelt zusätzlich noch die Möglichkeit aufgezeigt, dass mehrere Auflicht-Beleuchtungsstrahlengänge, nämlich die Auflicht-Beleuchtungsstrahlengänge 80 und 82', vor Einspiegelung in den Beobachtungsstrahlengang 62 mittels eines dichroitischen Spiegels 98' zusammengeführt und dann gemeinsam durch den dichroitischen Spiegel 96 in den Beobachtungsstrahlengang 63 eingespiegelt werden können. Der Auflicht-Strahlengang 82' (mit zugeordnetem Lichtleiter 86' und zugeordneter Abbildungsoptik 90') kann insoweit den Auflicht-Strahlengang 82 ersetzen oder zusätzlich zu diesem vorgesehen sein.
  • Die Mikroskopanordnung 60 der 7 weist zusätzlich noch einen Durchlicht-Strahlengang 100 auf, der mittels eines Lichtleiters 102 mit Beleuchtungslicht aus einer zugeordneten Beleuchtungsvorrichtung versorgt werden kann.
  • Wenigstens eine der angesprochenen Beleuchtungsvorrichtungen, die über die Lichtleiter 84, 86 bzw. 86' und 102 an der Mikroskopanordnung der 7 angeschlossen sind, umfasst eine erfindungsgemäße optische Anordnung mit einem torischen Spiegel zum Lichtsammeln und Einkoppeln über vergleichsweise große Raumwinkelbereiche, vorzugsweise unter Anwendung des Erfindungsgedankens der Verkippung wenigstens einer optisch abbildenden bzw. zur optischen Abbildung beitragenden optischen Komponente der den torischen Spiegel aufweisenden Abbildungsanordnung. Die Lichtleiter 84, 86 und 102 können also jeweils einem Lichtleiter wie die Lichtleiter 16 entsprechen, in den vermittels eines torischen Spiegels 10 Licht von einer zugeordneten Lampe, beispielsweise Bogenlampe, zugeführt wird.
  • Eine optische Anordnung, umfassend ein erstes optisches System, ein zweites optisches System und eine zwischen dem ersten und dem zweiten optischen System abbildende optische Abbildungsanordnung mit wenigstens einem torischen Spiegel kann vorteilhaft zum Anschluss eines Be leuchtungsstrahlengangs einer optischen Objektuntersuchungseinrichtung an einer zugeordneten Lichtquelle eingesetzt werden. Das erste optische System weist alleine oder in Kombination mit wenigstens einer optischen Komponente der Abbildungsanordnung eine erste Bündelöffnung und eine innerhalb der ersten Bündelöffnung einem verschwindenden Strahl-Einfallswinkel oder Strahl-Austrittswinkel entsprechende erste optische Achse auf. Das zweite optische System weist alleine oder in Kombination mit wenigstens einer optischen Komponente der Abbildungsanordnung eine zweite Bündelöffnung und eine innerhalb der zweiten Bündelöffnung einem verschwindenden Strahl-Einfallswinkel oder Strahl-Austrittswinkel entsprechende zweite optische Achse auf. Unabhängig von der Anwendung der optischen Anordnung wird allgemein vorgeschlagen, dass wenigstens eine optische abbildende oder zu einer optischen Abbildung beitragende optische Komponente der Abbildungsanordnung zwischen einem zugeordneten der optischen Systeme und dem torischen Spiegel gegenüber der jeweiligen optischen Achse derart verkippt angeordnet ist, dass die jeweilige optische Achse und eine optische Achse der betreffenden optischen Komponente in Projektion auf eine Bezugsebene oder in einer von den Achsen aufgespannten Ebene unter einem Winkel zueinander stehen.

Claims (28)

  1. Optische Anordung, umfassend: ein erstes optisches System (12), ein zweites optisches System (16) und eine zwischen dem ersten und dem zweiten optischen System abbildende optische Abbildungsanordnung (10, 14; 10, 18; 22, 10, 18, 20; 10, 18', 20), die wenigstens einen torischen Spiegel (10) aufweist, wobei das erste optische System (12) alleine oder in Kombination mit wenigstens einer optischen Komponente der Abbildungsanordnung eine erste Bündelöffnung und eine innerhalb der ersten Bündelöffnung einem verschwindenden Strahl-Einfallswinkel oder Strahl-Austrittswinkel entsprechende erste optische Achse aufweist, wobei das zweite optische System (16) alleine oder in Kombination mit wenigstens einer optischen Komponente der Abbildungsanordnung eine zweite Bündelöffnung und eine innerhalb der zweiten Bündelöffnung einem verschwindenden Strahl-Einfallswinkel oder Strahl-Austrittswinkel entsprechende zweite optische Achse aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine optische abbildende oder zu einer optischen Abbildung beitragende optische Komponente (18') der Abbildungsanordnung zwischen einem zugeordneten (16) der optischen Systeme und dem torischen Spiegel (10) gegenüber der jeweiligen optischen Achse derart verkippt angeordnet ist, dass die jeweilige optische Achse und eine optische Achse der betreffenden optischen Komponente in Projektion auf eine Bezugsebene oder in einer von den Achsen aufgespannten Ebene unter einem Winkel zueinander stehen.
  2. Optische Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine optische abbildende oder zu einer optischen Abbildung beitragende optische Komponente der Abbildungsanordnung zwischen dem ersten optischen Systeme und dem torischen Spiegel gegenüber der ersten optischen Achse derart verkippt angeordnet ist, dass die erste optische Achse und eine optische Achse der betreffenden optischen Komponente in Projektion auf eine Bezugsebene oder in einer von den Achsen aufgespannten Ebene unter einem Winkel zueinander stehen, oder dass wenigstens eine optische abbildende oder zu einer optischen Abbildung beitragende optische Komponente der Abbildungsanordnung zwischen dem zweiten optischen Systeme und dem torischen Spiegel gegenüber der zweiten optischen Achse derart verkippt angeordnet ist, dass die zweite optische Achse und eine optische Achse der betreffenden optischen Komponente in Projektion auf eine Bezugsebene oder in einer von den Achsen aufgespannten Ebene unter einem Winkel zueinander stehen.
  3. Optische Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine optische abbildende oder zu einer optischen Abbildung beitragende optische Komponente der Abbildungsanordnung zwischen dem ersten optischen Systeme und dem torischen Spiegel gegenüber der ersten optischen Achse derart verkippt angeordnet ist, dass die erste optische Achse und eine optische Achse der betreffenden optischen Komponente in Projektion auf eine Bezugsebene oder in einer von den Achsen aufgespannten Ebene unter einem Winkel zueinander stehen, und dass wenigstens eine optische abbildende oder zu einer optischen Abbildung beitragende optische Komponente der Abbildungsanordnung zwischen dem zweiten optischen Systeme und dem torischen Spiegel gegenüber der zweiten optischen Achse derart verkippt angeordnet ist, dass die zweite optische Achse und eine optische Achse der betreffenden optischen Komponente in Projektion auf eine Bezugsebene oder in einer von den Achsen aufgespannten Ebene unter einem Winkel zueinander stehen.
  4. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die betreffende optische Komponente (18') als reflektive oder diffraktive oder refraktive optische Komponente ausgeführt ist.
  5. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die betreffende optische Komponente (18') als Linse ausgeführt ist.
  6. Optische Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Linse als Positivlinse ausgeführt ist.
  7. Optische Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Linse (18') als Negativlinse ausgeführt ist.
  8. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die unter einem Winkel zueinander stehenden optischen Achsen sich in der Projektion bzw. in der aufgespannten Ebene in einem Innenbereich der betreffenden optischen Komponente schneiden.
  9. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die unter einem Winkel zueinander stehenden optischen Achsen sich in der Projektion bzw. in der aufgespannten Ebene außerhalb der betreffenden optischen Komponente schneiden.
  10. Optische Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnittpunkt zwischen den optischen Achsen auf der dem torischen Spiegel nahen Seite der betreffenden optischen Komponente liegt.
  11. Optische Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnittpunkt zwischen den optischen Achsen auf der dem torischen Spiegel fernen Seite der betreffenden optischen Komponente liegt.
  12. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die unter einem Winkel zueinander stehenden optischen Achsen eine Ebene aufspannen, in der sie sich schneiden.
  13. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die unter einem Winkel zueinander stehenden optischen Achsen windschief zueinander sind.
  14. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem ersten optischen System (12) austretendes Licht vermittels der durch die Abbildungsanordnung erzielten optischen Abbildung in das zweite optische System (16) eingekoppelbar ist.
  15. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das erste optische System eine Lichtquelle (12) umfasst.
  16. Optische Anordnung nach Anspruch 15, dass die Lichtquelle von einer Lampe, vorzugsweise Entladungs- oder Bogenlampe (12), gebildet ist.
  17. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das erste optische System einen Lichtleiter oder ein Lichtleiterbündel umfasst.
  18. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite optische System einen Lichtleiter (16) oder ein Lichtleiterbündel umfasst.
  19. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen wenigstens einem (16) der optischen Systeme und dem torischen Spiegel (10) eine Lichtkonditionieranordnung (24) vorgesehen ist, durch die die Abbildungsanordnung abbildet oder die Teil der Abbildungsanordnung ist.
  20. Optische Anordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtkonditionieranordnung eine optische Wellenlängenselektionsanordnung (24) umfasst, mittels der wenigstens eine vorgegebene oder einstellbare Selektionswellenlänge, vorzugsweise genau eine vorgegebene oder einstellbare Selektionswellenlänge, mit einer vorgegebenen oder einstellbaren Selektionsbandbreite selektierbar ist.
  21. Optische Anordnung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtkonditionieranordnung eine optische Polarisatoranordnung umfasst.
  22. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtkonditionieranordnung eine vorzugsweise verstellbare optische Intensitätsabschwächungsanordnung oder Strahlenbündelabschattungsanordnung zur Einstellung einer Sollintensität umfasst.
  23. Optische Objektuntersuchungseinrichtung, umfassend einen Objektbereich (64), in dem ein zu untersuchendes Objekt (72) plazierbar ist, einen Beobachtungsstrahlengang (62), der vom Objektbereich zu einem Bildbereich (66) führt, und wenigstens einen Beleuchtungsstrahlengang (80, 82, 100), über den der Objektbereich beleuchtbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Objektuntersuchungseinrichtung eine wenigstens einen torischen Spiegel (10) aufweisende Abbildungsanordnung (10, 14; 10, 18; 22, 10, 18, 20; 10, 18', 20) aufweist, über die dem Beleuchtungsstrahlengang von einer zugeordneten Lichtquelle (12) Beleuchtungslicht zuführbar ist.
  24. Optische Objektuntersuchungseinrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Abbildungsanordnung die sich auf die Abbildungsanordnung beziehenden Merkmale nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder nach einem der Ansprüche 1 bis 22 aufweist.
  25. Objektuntersuchungseinrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens einen Auflicht-Beleuchtungsstrahlengang (80, 82; 80, 82') aufweist, der gewünschtenfalls zumindest teilweise mit dem Beobachtungsstrahlengang (62) zusammenfällt.
  26. Objektuntersuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens einen Durchlicht-Beleuchtungsstrahlengang (100) aufweist.
  27. Objektuntersuchungseinrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein den Objektbereich, den Beobachtungsstrahlengang und den wenigstens einen Beleuchtungsstrahlengang aufweisendes Mikroskop (60) umfasst.
  28. Objektuntersuchungseinrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine den Objektbereich, den Beobachtungsstrahlengang und den wenigstens einen Beleuchtungsstrahlengang aufweisende, ggf. das Mikroskop umfassende Fluoreszenz-Messvorrichtung (60) umfasst.
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