DE10353694A1 - microscopy apparatus - Google Patents

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Abstract

Mikroskopievorrichtung zur Beobachtung einer Probe und Verfahren zur Beobachtung einer Probe in einer Mikroskopievorrichtung mit einem planaren Lichtwellenleiter, in dem ein eingekoppelter Lichtstrahl zumindest im Bereich eines Probenaufnahmeabschnitts geführt wird, der auf dem Lichtwellenleiter ausgebildet ist, wobei eine Objektiveinrichtung vorgesehen ist, die auf den Probenaufnahmeabschnitt gerichtet ist.Microscopy device for observing a sample and method for observing a sample in a microscope device with a planar optical waveguide, in which a coupled light beam is guided at least in the region of a sample receiving portion, which is formed on the optical waveguide, wherein an objective device is provided, which is directed to the sample receiving portion is.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Mikroskopievorrichtung zur Beobachtung einer Probe und ein Verfahren zur Beobachtung einer Probe in einer Mikroskopievorrichtung.The The present invention relates to microscopy apparatus for observation a sample and a method for observing a sample in one Microscopy apparatus.

Ein Grundproblem der Mikroskopie an dreidimensionalen Objekten besteht in der Überlagerung der Lichtsignale aus verschiedenen Ebenen der Probe. Daraus resultiert ein verschwommener Hintergrund, der dem Bild aus dem Bereich der scharfen Abbildung überlagert ist. Idealerweise möchte man die dreidimensionale Information des Objektes, d.h. die Bilder aus verschiedenen Ebenen in z-Richtung erhalten, ohne eine Beeinflussung des Bildes aus anderen Objektebenen.One Basic problem of microscopy on three-dimensional objects exists in the overlay of the Light signals from different levels of the sample. This results a blurry background that is out of the field of the picture sharp image overlaid is. Ideally the three-dimensional information of the object, i. the pictures obtained from different levels in z-direction, without any influence the image from other object layers.

Heute werden hauptsächlich drei Verfahren zur Trennung der z-Stapel eingesetzt. Bei der konventionellen Mikroskopie kann durch Nachbearbeitung der Bilder aus verschiedenen Schärfe-Ebenen (z-Stapel) eine nachträgliche Verbesserung erreichen. Hierzu existieren sogenannte Dekonvolutionsalgorithmen. Der Nachbearbeitung nicht optimaler Ausgangsdaten sind jedoch generell Verfahren überlegen, die durch geeignete optische Anordnungen die Trennung der Ebenen erreichen.today become mainly used three methods for separating the z-stack. In the conventional Microscopy can be done by reworking the images from different ones Sharpness levels (z-stack) an afterthought Achieve improvement. For this purpose, so-called deconvolution algorithms exist. However, the post-processing of non-optimal output data is general Consider the process which by appropriate optical arrangements, the separation of the planes to reach.

Ein solches Verfahren ist die Laser-Scan Mikroskopie. Dabei wird die Trennung der z-Stapel vorgenommen, indem ein fokussierter Laserstrahl über die Probe scannt. Ein im Abbildungsstrahlengang angebrachtes Pin-hole bewirkt, dass nur Licht aus einer Ebene auf den Detektor gelangt. Durch sukzessives Abscannen verschiedene Ebenen gewinnt man die komplette dreidimensionale Information. Diese Mikroskope sind jedoch sehr aufwändig und teuer. Das Scannen der einzelnen Ebenen bedeutet auch einen relativ hohen Zeitaufwand, so dass bewegte Objekte (z.B. lebende Zellen) nur eingeschränkt erfassbar sind.One such method is laser-scan microscopy. Here is the Separation of the z-stack made by scanning a focused laser beam over the sample. An im Imaging beam path mounted pin-hole causes only light from a plane to the detector. By successive scanning different levels one wins the complete three-dimensional information. However, these microscopes are very complicated and expensive. The scanning the individual levels also means a relatively high amount of time, so that moving objects (e.g., living cells) can be detected only to a limited extent.

Seit wenigen Jahren wird als ein weiteres Verfahren die Totalreflexionsmikroskopie (TIRM: Total infernal reflection mnicroscopy) eingesetzt. Hier erfolgt die Beleuchtung durch das sogenannte evaneszente Feld, das bei Totalreflexion einer Lichtwelle an einer Glasoberfläche entsteht (1). Außerhalb des Glases dringt das evaneszente Feld mit einer exponentiell abfallenden Feld-, bzw. Intensitätsverteilung in das angrenzende Medium ein. Die Eindringtiefe d (1/e-Wert des Feldes) hängt von der Wellenlänge K, dem Einfallswinkel Φ und den Brechzahlen des ersten (höherbrechenden) Mediums n1 und des zweiten Mediums n2 ab: d = λ/[2π(n2 2 – n1 2 sin2Φ)1/2]. For just a few years, Total Reflectance Microscopy (TIRM: Total Infernal Reflection Microscopy) has been used as another method. Here the illumination takes place through the so-called evanescent field, which results from total reflection of a light wave at a glass surface ( 1 ). Outside the glass, the evanescent field penetrates into the adjacent medium with an exponentially decreasing field or intensity distribution. The penetration depth d (1 / e value of the field) depends on the wavelength K, the angle of incidence Φ and the refractive indices of the first (higher refractive index) medium n 1 and the second medium n 2 : d = λ / [2π (n 2 2 - n 1 2 sin 2 Φ) 1.2 ].

Auf diese Weise wird nur der direkt an der Oberfläche befindliche Teil des Objektes ausgeleuchtet und entsprechend auch nur dieser Teil beobachtet. Die Eindringtiefe ist für einen Glas – Wasser – Übergang ca. 200 – 300 nm. Damit wird – ähnlich der Laserscanmikroskopie ein Schnitt durch die Probe gelegt, der deutlich 'dünner' ist als im Fall des Laser-Scan-Mikroskops. Allerdings ist im Fall der TIRM die Lage des beobachtbaren Bereiches nicht beliebig, sondern auf die Oberfläche des Objektträgers festgelegt.On This way, only the part of the object located directly on the surface will become lit and accordingly observed only this part. The penetration depth is for a glass - water transition about 200 - 300 nm. This is - similar to laser scanning microscopy a section through the sample, which is significantly 'thinner' than in the case of the laser scanning microscope. However, in the case of TIRM, the location of the observable area not arbitrary, but fixed to the surface of the slide.

Die TIRM ist auch in Kombination mit der Fluoreszenzmikroskopie verwendbar. in diesem Fall erfolgt die Anregung der Fluoreszenz durch das Evaneszentfeld. Die Bildaufnahme wird im Spektralbereich der Fluoreszenzemission durchgeführt. Man spricht in diesem Fall von TIRFM (Total internal reflection fluorescence microscopy).The TIRM is also useful in combination with fluorescence microscopy. In this case, the fluorescence is excited by the evanescent field. The image acquisition is in the spectral range of the fluorescence emission carried out. In this case one speaks of TIRFM (Total internal reflection fluorescence microscopy).

Grundsätzlich sind zwei Anordnungen der Beleuchtung bekannt; Sie kann entweder durch das Objektiv erfolgen oder auf der dem Objektiv gegenüber liegenden Seite des Objektes durch ein Prisma. Diese Anordnungen haben folgende Vor- und Nachteile: Die Beleuchtung durch das Objektiv hat den Vorteil, dass das Licht die auf dem Objektträger liegende Probe beleuchtet, ohne dass das Umgebungsmedium durchstrahlt werden muss. Andererseits wird das Objektiv durchstrahlt. Bei empfindlichen fluoreszenzoptischen Detektionsverfahren kann das im Objektiv entstehende Streulicht die Messung erheblich stören, da die Anregungsintensitäten um Größenordnungen über den nachzuweisenden Lichtintensitäten liegen. Damit kann auch bei guten Interferenzfiltern noch so viel Anregungslicht in die Detektioneinheit gelangen, dass ein störender Untergrund vorgefunden wird. Die alternative Methode ist die Anregung auf der dem Objektiv gegenüberliegenden Seite des Objektes. Da die Totalreflexionsbedingung nicht durch Einstrahlung auf eine Seite einer planparallelen Platte erreicht wird, muss hier ein Prisma eingesetzt werden. In diesem Fall sind Anregungs- und Emissionsstrahlengang getrennt. Allerdings muss in diesem Fall der Probenraum über dem zu beobachtenden Bereich an der Objektträgeroberfläche durchstrahlt werden. In der Regel befinden sich biologische Proben z.B. in Puffermedien. Unter Umständen werden diesen Medien während der Beobachtung Reagenzien oder Nährstoffe zugegeben. Damit kann aber der Beobachtungsstrahlengang stark gestört werden, was unter anderem die erreichbare Auflösung vermindert. Auch der Teil der Probe, der sich in einem größeren Abstand von der Prismenoberfläche befindet, kann durch Absorption oder Streuung des Lichtes zur Reduktion der Bildqualität beitragen.Basically two arrangements of lighting known; You can either through the lens made or on the lens opposite Side of the object through a prism. These arrangements have the following Pros and Cons: Lighting through the lens has the advantage the light illuminates the sample on the slide, without the ambient medium must be irradiated. on the other hand the lens is irradiated. For sensitive fluorescent optical Detection method, the resulting scattered light in the lens considerably disturb the measurement, because the excitation intensities um Orders of magnitude over the to be detected light intensities lie. So much can be done even with good interference filters Exciting light in the detection unit get that a disturbing background is found. The alternative method is the stimulation on the opposite the lens Side of the object. Since the total reflection condition is not through Radiation reached on one side of a plane-parallel plate is, must be used here a prism. In this case are Excitation and emission beam path separated. However, in In this case, the sample space above that too be observed radiating area on the slide surface. In usually biological samples are e.g. in buffer media. In certain circumstances be this media during the observation reagents or nutrients added. So that can but the observation beam are severely disturbed, resulting among other things the achievable resolution reduced. Also, the part of the sample that is at a greater distance from the prism surface can, by absorption or scattering of light for reduction contribute to the picture quality.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Mikroskopievorrichtung zur Beobachtung einer Probe und ein Verfahren zur Beobachtung einer Probe in einer Mikroskopievorrichtung zu schaffen wobei eine Beobachtung der Probe mit hoher Bildqualität möglich ist.It the object of the present invention is a microscopy device for observing a sample and a method for observing a sample in a microscopy device to provide an observation the sample with high image quality possible is.

Im Hinblick auf den Vorrichtungsaspekt wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch Mikroskopievorrichtung zur Beobachtung einer Probe mit: einem planaren Lichtwellenleiter, auf dem ein Probenaufnahmeabschnitt zur Aufnahm der Probe vorgesehen ist, einer Lichteinkoppeleinrichtung zum Einkoppeln von Licht in den planaren Lichtwellenleiter, wobei der planare Lichtwellenleiter zur Führung eines eingekoppelten Lichtstrahls zumindest im Bereich des Probenaufnahmeabschnitts vorgesehen ist, und einer Objektiveinrichtung, die auf den Probenaufnahmeabschnitt gerichtet ist.in the With regard to the device aspect, this object is achieved by Microscopy device for observing a sample with: a planar Optical waveguide on which a sample receiving section for receiving the sample is provided, a light coupling device for coupling of light in the planar optical waveguide, wherein the planar optical waveguide to lead a coupled light beam at least in the region of the sample receiving portion is provided, and a lens device, which on the sample receiving portion is directed.

In bevorzugter Weise ist der Probenaufnahmeabschnitt direkt auf dem planare Lichtwellenleiter angeordnet und erstreckt sich im Wesentlichen parallel zu dem planare Lichtwellenleiter.In Preferably, the sample receiving section is directly on the planar optical waveguides arranged and extends substantially parallel to the planar optical waveguide.

In bevorzugter Weise ist die Objektiveinrichtung durch den planaren Lichtwellenleiter auf den Probenaufnahmeabschnitt gerichtet.In Preferably, the lens device is by the planar Optical fiber directed to the sample receiving section.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der planare Lichtwellenleiter auf einem Trägersubstrat angeordnet.According to one preferred embodiment the planar optical waveguide is arranged on a carrier substrate.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht das Trägersubstrat aus einem transparenten Trägermaterial. In bevorzugter Weise ist die Objektiveinrichtung durch das transparente Trägersubstrat auf den Probenaufnahmeabschnitt gerichtet.According to one preferred embodiment consists of the carrier substrate from a transparent carrier material. Preferably, the lens device is through the transparent carrier substrate directed to the sample receiving section.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Einkoppelabschnitt zur direkten Einkoppelung des Lichtstrahls auf dem planaren Lichtwellenleiter vorgesehen.According to one preferred embodiment is a Einkoppelabschnitt for direct coupling of the light beam provided on the planar optical waveguide.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Einkoppelabschnitt zur Einkoppelung des Lichtstrahls in den planaren Lichtwellenleiter an dem transparenten Trägersubstrat vorgesehen.According to one another preferred embodiment is a coupling-in section for coupling the light beam in the planar optical waveguide on the transparent carrier substrate intended.

In bevorzugter Weise ist der Einkoppelabschnitt zur Einkoppelung des Lichtstrahls außerhalb des Probenaufnahmeabschnittes vorgesehen.In Preferably, the coupling-in section for coupling the Light beam outside the Sample receiving section provided.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Einkoppelabschnitt ein Koppelgitter auf.According to one preferred embodiment the coupling-in section has a coupling grid.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Einkoppelabschnitt ein Koppelprisma aufweist.According to one another preferred embodiment the coupling-in section has a coupling prism.

In bevorzugter Weise ist der planare Lichtwellenleiter als eine Beschichtung auf dem Trägersubstrat ausgebildet. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Beschichtung aus einer Tantaloxid-Schicht, insbesondere einer Tantalpentoxid-Schicht (Ta2O5), oder einer Siliziumnitrid-Schicht (Si3N4) oder einer Siliziumoxinitrid-Schicht (SixOyNz) oder einer Titanoxid-Schicht (TiO2) auf dem Trägersubstrat 5 aus Glas oder Polymer gebildet.Preferably, the planar optical waveguide is formed as a coating on the carrier substrate. According to a preferred embodiment, the coating of a tantalum oxide layer, in particular a tantalum pentoxide layer (Ta 2 O 5 ), or a silicon nitride layer (Si 3 N 4 ) or a silicon oxynitride layer (Si x O y N z ) or a titanium oxide layer (TiO 2 ) on the carrier substrate 5 made of glass or polymer.

In bevorzugter Weise ist der Probenaufnahmeabschnitt durch ein Decksubstrat abgedeckt.In Preferably, the sample receiving section is through a cover substrate covered.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Objektiveinrichtung im Wesentlichen senkrecht zu dem geführten Lichtstrahl auf den Probenaufnahmeabschnitt gerichtet.According to one another preferred embodiment the objective device is substantially perpendicular to the guided light beam directed to the sample receiving section.

Im Hinblick auf den Verfahrensaspekt wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch Verfahren zur Beobachtung einer Probe in einer Mikroskopievorrichtung, wobei die Probe auf einem Probenaufnahmeabschnitt eines planaren Lichtwellenleiter angeordnet wird, und ein eingekoppelter Lichtstrahl in dem planaren Lichtwellenleiter zumindest im Bereich des Probenaufnahmeabschnitts geführt wird, und die Probe durch eine Objektiveinrichtung beobachtet wird.in the With regard to the method aspect, this object is achieved by Method for observing a sample in a microscopy device, wherein the sample is on a sample receiving portion of a planar Optical waveguide is arranged, and a coupled light beam in the planar optical waveguide at least in the region of the sample receiving portion guided is, and the sample is observed by a lens device.

In bevorzugter Weise ist die Beobachtungsrichtung im Wesentlichen senkrecht zu dem geführten Lichtstrahl.In Preferably, the observation direction is substantially perpendicular to the guided Light beam.

In bevorzugter Weise wird die Probe direkt auf dem planare Lichtwellenleiter aufgebracht, und der beobachtete Teil der Probe erstreckt sich im Wesentlichen parallel zu dem geführten Lichtstrahl.In Preferably, the sample is directly on the planar optical waveguide applied, and the observed part of the sample extends in Essentially parallel to the guided Light beam.

In bevorzugter Weise wird die Probe durch den planaren Lichtwellenleiter hindurch beobachtet.In Preferably, the sample through the planar optical waveguide observed through.

In bevorzugter Weise ist der planare Lichtwellenleiter auf einem transparenten Trägersubstrat angeordnet, und die Probe wird durch das transparente Trägersubstrat beobachtet.In Preferably, the planar optical waveguide is on a transparent Carrier substrate arranged, and the sample is observed through the transparent support substrate.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Lichtstrahl direkt in den planaren Lichtwellenleiter eingekoppelt.According to one preferred embodiment The light beam is coupled directly into the planar optical waveguide.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Lichtstrahl über das transparenten Trägersubstrat in den planaren Lichtwellenleiter eingekoppelt.According to one another preferred embodiment the light beam is over the transparent carrier substrate coupled into the planar optical waveguide.

In bevorzugter Weise wird der Lichtstrahl außerhalb des Probenaufnahmeabschnittes eingekoppelt.In a preferred manner, the light beam au coupled outside of the sample receiving section.

Auf vorteilhafte weise wird somit eine Vorrichtung und ein Verfahren geschaffen, wobei einerseits eine Trennung zwischen Anregungs- und Beobachtungsstrahlengang gewährleistet ist, gleichzeitig aber ohne den Durchgang des Lichtes durch den Probenraum auskommt. Außerdem ist eine weitere Reduktion der Eindringtiefe von Vorteil. Zusätzlich wird insbesondere bei Fluoreszenzanalysen eine hohe Anregungsintensität an der Oberfläche gefordert. Der Durchgang durch andere Medien (u.a. des Objektträgers) sollte so wenig wie möglich zu Untergrundlicht beitragen. Dieses störende Licht entsteht sowohl durch Streuung als auch durch Eigenfluoreszenz der verwendeten Medien.On advantageous manner is thus an apparatus and a method created on the one hand a separation between excitation and Observation beam provided is, but at the same time without the passage of light through the sample space gets along. Furthermore is a further reduction of the penetration of advantage. In addition will especially in fluorescence analyzes a high excitation intensity at the surface required. The passage through other media (including the slide) should as little as possible contribute to underground light. This disturbing light arises both by scattering as well as by autofluorescence of the media used.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläuter. In den Zeichnungen zeigen:following The present invention is based on embodiments in conjunction with the attached Drawings closer described and explained. In the drawings show:

1 ein Ausführungsbeispiel der Mikroskopievorrichtung in schematischer Darstellung, 1 An embodiment of the microscopy device in a schematic representation,

2 die Intensitätsverteilung in einem Lichtwellenleiter auf einem Trägersubstrat gemäß einem Ausführungsbeispiel. 2 the intensity distribution in an optical waveguide on a carrier substrate according to an embodiment.

In 1 ist in schematischer Darstellung eine Mikroskopievorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel gezeigt. Diese Mikroskopievorrichtung weist einen planaren Lichtwellenleiter 1 auf. Auf diesem planaren Lichtwellenleiter 1, der im Wesentlichen als dünnes ebenes Plättchen ausgebildet ist, ist ein Probenaufnahmeabschnitt 2 vorgesehen. Dieser Probenaufnahmeabschnitt 2 ist direkt auf einer Seitenfläche des planaren Lichtwellenleiters 1 angeordnet.In 1 is a schematic representation of a microscopy device according to an embodiment shown. This microscopy device has a planar optical waveguide 1 on. On this planar optical fiber 1 which is essentially formed as a thin flat plate, is a sample receiving portion 2 intended. This sample receiving section 2 is directly on a side surface of the planar optical fiber 1 arranged.

Die zu untersuchende Probe oder Substanz wird somit auf die Seitenfläche des planaren Lichtwellenleiters aufgegeben, so daß diese Kontaktebene die Beobachtungs- bzw. Analyseebene der Probe bestimmt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Probenaufnahmeabschnitt 2 und der dadurch bestimmte Probenraum durch Abstandselemente 8 definiert, wobei ein Decksubstrat 7 in Form eines Deckglases den Probenraum nach oben hin begrenzt.The sample or substance to be examined is thus applied to the side surface of the planar optical waveguide, so that this contact plane determines the observation or analysis plane of the sample. In the embodiment shown, the sample receiving section 2 and the sample space determined thereby by spacers 8th defined, wherein a cover substrate 7 limited in the form of a cover glass the sample space at the top.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist auf dem Lichtwellenleiter 1 außerhalb des Probenaufnahmeabschnittes 2 ein Einkopplungsabschnitt 6 vorgesehen, um Licht L, das von einer nicht näher bezeichneten Lichtquelle abgestrahlt wird, in den planaren Lichtwellenleiter 1 einzukoppeln.In the embodiment shown is on the optical waveguide 1 outside the sample receiving section 2 a coupling section 6 provided to light L, which is emitted from a unspecified light source, in the planar optical waveguide 1 couple.

Der eingekoppelte Lichtstrahl 3 erstreckt sich, wie in 1 gezeigt, entlang des planaren Lichtwellenleiters 1, von dem Einkoppelabschnitt 6 ausgehend, entlang des Probenaufnahmeabschnittes 2. Somit erstreckt sich der eingekoppelte Lichtstrahl im Wesentlichen parallel zu dem Probenaufnahmeabschnitt 2, d.h. im Wesentlichen parallel zu der Kontaktebene einer aufgebrachten Probe mit dem Lichtwellenleiter 1. Daraus ergibt sich, daß der eingekoppelte Lichtstrahl sich ebenfalls im Wesentlichen parallel zu der Beobachtungsebene erstreckt.The coupled light beam 3 extends as in 1 shown along the planar optical fiber 1 , from the coupling section 6 starting, along the sample receiving section 2 , Thus, the coupled light beam extends substantially parallel to the sample receiving portion 2 that is, substantially parallel to the contact plane of an applied sample with the optical waveguide 1 , It follows that the coupled-in light beam also extends substantially parallel to the observation plane.

Dieser eingekoppelte Lichtstrahl 3 in dem planaren Lichtwellenleiter 1 erzeugt ein Evaneszentfeld, das sich im Wesentlichen senkrecht zu dem eingekoppelten Lichtstrahl 3 ausbreitet. Dabei tritt das Evaneszentfeld aus dem Lichtwellenleiter 3 aus, so daß eine Ausleuchtung der Randbereiche entlang des Lichtwellenleiters 1 erfolgt. Diese Ausleuchtung der Randbereiche mit sehr geringer Tiefe erfolgt im Wesentlichen senkrecht zu dem eingekoppelten Lichtstrahl 3.This coupled light beam 3 in the planar optical waveguide 1 creates an evanescent field that is substantially perpendicular to the injected light beam 3 spreads. The evanescent field emerges from the optical waveguide 3 from, so that an illumination of the edge regions along the optical waveguide 1 he follows. This illumination of the edge areas with a very small depth is substantially perpendicular to the coupled-in light beam 3 ,

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel tritt das Evaneszentfeld des eingekoppelten Lichtstrahls 3 in den Probenaufnahmeabschnitt 2 ein und leuchtet somit die Beobachtungsebene, d.h. die Kontaktebene der zu beobachtenden Probe auf dem Lichtwellenleiter 1, aus. Diese Kontaktebene der Probe lässt sich über die Objektiveinrichtung 4 beobachten. Dabei ist die Objektiveinrichtung 4 durch den Lichtwellenleiter 1 auf den Probenaufnahmeabschnitt 2 gerichtet. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Beobachtungsrichtung der Objektiveinrichtung 4 im Wesentlichen senkrecht zu dem planaren Lichtwellenleiter 1 und somit im Wesentlichen senkrecht zu dem eingekoppelten Lichtstrahl 3.In the embodiment shown, the evanescent field of the coupled-in light beam occurs 3 in the sample receiving section 2 and thus illuminates the observation plane, ie the contact plane of the sample to be observed on the optical waveguide 1 , out. This contact plane of the sample can be via the lens device 4 observe. Here is the lens device 4 through the fiber optic cable 1 on the sample receiving section 2 directed. In the embodiment shown, the observation direction of the objective device 4 substantially perpendicular to the planar optical fiber 1 and thus substantially perpendicular to the injected light beam 3 ,

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der planare Lichtwellenleiter 1 auf einem Trägersubstrat 5 angeordnet. Dieses Trägersubstrat 5 ist aus einem transparenten Material, wie beispielsweise Glas, hergestellt, so daß die Objektiveinrichtung 4 die Beobachtungsebene der Probe durch den Lichtwellenleiter 1 und durch das transparente Trägersubstrat 5 beobachten kann.In the embodiment shown, the planar optical waveguide 1 on a carrier substrate 5 arranged. This carrier substrate 5 is made of a transparent material, such as glass, so that the lens device 4 the observation plane of the sample through the optical fiber 1 and through the transparent support substrate 5 can watch.

Bei der in 1 gezeigten Mikroskopievorrichtung erfolgt die Anregung durch den planaren Lichtwellenleiter 1. Das Evaneszentfeld dieses Lichtleiters dringt in die auf dem Lichtwellenleiter 1 im Bereich des Probenaufnahmeabschnittes 2 liegende Probe ein.At the in 1 shown microscopy device excitation by the planar optical waveguide 1 , The evanescent field of this light guide penetrates into the on the optical waveguide 1 in the area of the sample receiving section 2 lying sample.

Der Lichtwellenleiter kann beispielsweise aus einer dünnen Platte aus einem transparenten Material bestehen. Diese dünne Platte besteht beispielsweise aus einem Glas (z.B. Objektträger- oder Deckglas-Format), einem Polymer oder einem transparenten kristallinen Material. Die Dicke dieser dünnen Platte liegt im Bereich 0,1 – 2 mm. Die Länge dieser dünnen Platte ist im Bereich von 1,0 – 5,0 cm, die Breite 0,5 – 5,0 cm. Die Brechzahl dieser dünnen Platte ist für die Ausbildung der Lichtleitung größer als die Brechzahl der Umgebungsmedien. Beispielsweise liegen die Brechzahlen der genannten Materialien in dem Bereich 1,4 – 1,6.The optical waveguide may for example consist of a thin plate of a transparent material. This thin plate consists for example of a glass (eg slide or cover glass format), a polymer or a transparent crystalline material. The thickness of this fertil NEN plate is in the range 0.1 - 2 mm. The length of this thin plate is in the range of 1.0 - 5.0 cm, the width of 0.5 - 5.0 cm. The refractive index of this thin plate is greater than the refractive index of the ambient media for the formation of the light pipe. For example, the refractive indices of said materials are in the range 1.4-1.6.

Der Lichtwellenleiter 1 des gezeigten Ausführungsbeispiels besteht aus einer dünnen Beschichtung, die z.B. auf einen Glasträger (z.B. Objektträger- oder Deckglas-Format), einem Polymer oder einem transparenten kristallinen Material (Trägersubstrat 5) aufgebracht wurde. Die Beschichtung kann neben den nachfolgend noch beschriebenen Tantalpentoxid (Ta2O5) auch aus Siliziumnitrid (Si3N4), Siliziumoxinitrid (SixOyNz) oder Titanoxid (TiO2) bestehen. In jedem Fall muss dabei die Brechzahl des Beschichtungsmaterials größer sein als die Brechzahl des Trägermaterials und größer als die des Umgebungsmediums.The optical fiber 1 of the embodiment shown consists of a thin coating, for example, on a glass slide (eg slide or cover glass format), a polymer or a transparent crystalline material (carrier substrate 5 ) was applied. In addition to the tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ) described below, the coating may also consist of silicon nitride (Si 3 N 4 ), silicon oxynitride (Si x O y N z ) or titanium oxide (TiO 2 ). In any case, the refractive index of the coating material must be greater than the refractive index of the carrier material and greater than that of the surrounding medium.

Idealerweise ist die Differenz der Brechzahlen von Träger und Beschichtung möglichst groß zu wählen, da in diesem Fall ist der Evaneszentfeldanteil besonders groß wird. Damit wird die Anordnung empfindlich auf Veränderungen an der Wellenleiteroberfläche. Die genannten Beschichtungsmaterialen sind daher bevorzugt hochbrechende Beschichtungen. Neben der Brechzahl ist für die Auswahl der Beschichtung auch die chemische Resistenz und geringe Lichtstreuung wesentliche Auswahlkriterien. Die Dicke der Wellenleitenden Beschichtung wird in vorteilhafter Weise so gewählt, dass nur der Grundmodus des Wellenleiters ausbreitungsfähig ist. Nur in diesem Fall ist die Intensitätsverteitung im Wellenleiter und das Evaneszentfeld eindeutig vorgegeben. Außerdem hat der Grundmodus bei einer optimierten Wellenleiterdicke das höchste Evaneszentfeld. Typische Dicken sind im Bereich 120 nm – 500 nm. Die Substratbrechzahlen liegen im Bereich 1,4 – 1,6. Die Brechzahlen der Beschichtungen sind typischerweise 1,55 – 2,4. Das Koppelgitter wird entweder in die Oberfläche des Trägers (vor der Beschichtung mit dem Wellenleitermaterial) oder in die Beschichtung geätzt. Die Gitterperioden sind typischerweise im Bereich 300 nm – 1000 nm. Die Ätztiefen sind im Bereich 5 nm – 50 nm.Ideally is the difference of the refractive indices of carrier and coating as possible great to choose, there in this case, the evanescent field component becomes particularly large. This makes the device sensitive to changes in the waveguide surface. The mentioned coating materials are therefore preferably high-index Coatings. In addition to the refractive index is for the selection of the coating also the chemical resistance and low light scattering essential Selection criteria. The thickness of the waveguide coating becomes chosen in an advantageous way, that only the fundamental mode of the waveguide is capable of propagation. Only in this case is the intensity distribution in the waveguide and the evanescent field clearly specified. In addition, the basic mode has an optimized waveguide thickness the highest evanescent field. typical Thicknesses are in the range 120 nm - 500 nm. The substrate refractive indices are in the range 1.4-1.6. The refractive indices the coatings are typically 1.55 - 2.4. The coupling grid is either in the surface of the carrier (before coating with the waveguide material) or in the Etched coating. The grating periods are typically in the range 300 nm - 1000 nm. The etching depths are in the range 5 nm - 50 nm.

Wie in 1 dargestellt, erfolgt die Anregung von der Probenseite bei getrennten Strahlengängen. Bei dem aus einer Beschichtung bestehenden Lichtwellenleiter 1 wird auch das Glas (Trägersubstrat 5) vom Anregungslicht kaum noch durchstrahlt (bis auf das Evaneszentfeld auf der Substratseite), so dass eine eventuelle störende Eigenfluoreszenz des Glases vermindert wird. Die Beobachtung erfolgt durch den Glasträger (Trägersubstrat 5) ohne den Probenraum (Probenaufnahmeabschnitt 2) zu durchstrahlen.As in 1 shown, the excitation of the sample side takes place at separate beam paths. In the case of the optical waveguide consisting of a coating 1 also the glass (carrier substrate 5 ) is barely irradiated by the excitation light (except for the evanescent field on the substrate side), so that any disturbing intrinsic fluorescence of the glass is reduced. The observation takes place through the glass carrier (carrier substrate 5 ) without the sample space (sample receiving section 2 ) through.

Die Einkopplung erfolgt im Fall des den Lichtwellenleiter bildenden Glasträgers im einfachsten Fall durch eine schräg polierte Kante. Im Fall des aus einer dünnen Beschichtung bestehenden Lichtwellenleiters wird z.B. ein Koppelgitter (Einkoppelabschnitt 6) verwendet, das in den Träger durch Ätzen oder Abformtechniken eingebracht wird. Alternativ kann die Einkopplung durch ein auf den Lichtwellenleiter aufgebrachtes Koppelprisma erfolgen. Das Licht kann in das Gitter sowohl von der Beschichtungsseite als auch von der Trägerseite in den Lichtwellenleiter eingekoppelt werden.The coupling takes place in the case of the optical waveguide forming glass carrier in the simplest case by an obliquely polished edge. In the case of the light waveguide consisting of a thin coating, for example, a coupling grid (coupling-in section 6 ) introduced into the support by etching or molding techniques. Alternatively, the coupling can be effected by a coupling prism applied to the optical waveguide. The light can be coupled into the grating both from the coating side and from the carrier side in the optical waveguide.

Ein weiterer Vorteil von sehr dünnen, hochbrechenden Lichtwellenleitern ist, dass die Intensität des Evaneszentfeldes sehr hoch ist und die Ausdehnung in das angrenzende Medium auf ca. 50 nm beschränkt werden kann, so dass eine sehr enge Begrenzung des Beobachtungsvolumens erreicht wird. Signale aus anderen Ebenen in der Probe werden unterdrückt.One another advantage of very thin, High refractive fiber optics is that the intensity of the evanescent field is very high and the expansion into the adjacent medium to approx. 50 nm limited can be, leaving a very narrow limit on the observation volume is reached. Signals from other planes in the sample are suppressed.

Als Beispiel für einen Beschichtungswellenleiter wird eine Tantaloxid-Schicht auf Glas angegeben. Mit den Wellenleiterdaten

  • • Filmbrechzahl nf = 2,22 (Ta2O5)
  • • Substratbrechzahl ns = 1,515 (Glas)
  • • Umgebungsbrechzahl nu = 1,33 (Wasser)
  • • Filmdicke d = 156 nm
  • • Lichtwellenlänge λo = 633 nm
ergibt sich rechnerisch für das Eveneszentfeld:
  • • für den Grundmodus (m = 0) in TE-Polarisation: neff = 1,92530
  • • Intensität an WL-Oberfläche I(0)/Imax = 0,39
  • • Halbwertsbreite des Evaneszentfeldes x1/2 = 25 nm
  • • Im Umgebungsmedium geführte Leistung Pu/P = 0,18
As an example of a coating waveguide, a tantalum oxide layer on glass is given. With the waveguide data
  • Film count nf = 2.22 (Ta 2 O 5 )
  • Substrate refractive index n s = 1.515 (glass)
  • • environmental refractive index n u = 1.33 (water)
  • • Film thickness d = 156 nm
  • • wavelength of light λ o = 633 nm
results arithmetically for the Eveneszentfeld:
  • • for the fundamental mode (m = 0) in TE polarization: n eff = 1.92530
  • • Intensity at WL surface I (0) / I max = 0.39
  • • half width of the evanescent field x 1/2 = 25 nm
  • • In the ambient medium guided power P u / P = 0.18

I(0) bezeichnet die Intensität an der Wellenleiteoberfläche,
Imax die maximale Intensität der Verteilung im Wellenleiter,
Halbwertsbreite des Evaneszentfeldes bezeichnet den Abstand von der Wellenleiteroberfläche (außerhalb des Wellenleiters), an dem die Intensität die Hälfte der Intasität an der Oberfläche des Wellenleiters annimmt.I (0) denotes the intensity at the waveguide surface,
I max is the maximum intensity of the distribution in the waveguide,
Half width of the evanescent field indicates the distance from the waveguide surface (outside the waveguide) at which the intensity assumes half of the intactivity at the surface of the waveguide.

Leistung im Umgebungsmedium Pu bezeichnet die Lichtleistung, die außerhalb des Wellenleiters an der Oberfläche geführt wird, P ist die Gesamtintensität der Intensitätsverteilung.power in the surrounding medium Pu denotes the light output outside of the waveguide on the surface guided P is the total intensity the intensity distribution.

Die Intensitätsverteilung eines derartigen Lichtwellenleiters mit Trägersubstrat ist in 2 gezeigt.The intensity distribution of such an optical waveguide with carrier substrate is in 2 shown.

Das vorangehend beschriebene Ausführungsbeispiel zeigt eine Mikroskopievorrichtung zur Beobachtung einer Probe mit einem planaren Lichtwellenleiter 1, auf dem ein Probenaufnahmeabschnitt 2 zur Aufnahm der Probe vorgesehen ist. Eine Lichteinkoppeleinrichtung zum Einkoppeln von Licht in den planaren Lichtwellenleiter 1 ist vorgesehen, wobei der planare Lichtwellenleiter 1 zur Führung eines eingekoppelten Lichtstrahls 3 zumindest im Bereich des Probenaufnahmeabschnitts 2. Eine Objektiveinrichtung 4 ist auf den Probenaufnahmeabschnitt 2 gerichtet.The above-described Ausfüh Example shows a microscopy device for observing a sample with a planar optical waveguide 1 on which a sample receiving section 2 is provided for receiving the sample. A light coupling device for coupling light into the planar optical waveguide 1 is provided, wherein the planar optical waveguide 1 for guiding a coupled-in light beam 3 at least in the region of the sample receiving section 2 , An objective device 4 is on the sample receiving section 2 directed.

Der Probenaufnahmeabschnitt 2 ist direkt auf dem planare Lichtwellenleiter 1 angeordnet. Der Probenaufnahmeabschnitt 2 erstreckt sich im Wesentlichen parallel zu dem planare Lichtwellenleiter 1.The sample receiving section 2 is directly on the planar fiber optic cable 1 arranged. The sample receiving section 2 extends substantially parallel to the planar optical waveguide 1 ,

Die Objektiveinrichtung 4 ist durch den planaren Lichtwellenleiter 1 auf den Probenaufnahmeabschnitt 2 gerichtet. Die Objektiveinrichtung 4 ist im Wesentlichen senkrecht zu dem geführten Lichtstrahl 3 auf den Probenaufnahmeabschnitt 2 gerichtet.The lens device 4 is through the planar optical fiber 1 on the sample receiving section 2 directed. The lens device 4 is substantially perpendicular to the guided light beam 3 on the sample receiving section 2 directed.

Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der planare Lichtwellenleiter 1 auf einem Trägersubstrat 5 angeordnet. Dieses Trägersubstrat 5 besteht aus einem transparenten Trägermaterial. Die Objektiveinrichtung 4 ist durch das transparente Trägersubstrat 5 auf den Probenaufnahmeabschnitt 2 gerichtet.According to the embodiment shown, the planar optical waveguide 1 on a carrier substrate 5 arranged. This carrier substrate 5 consists of a transparent carrier material. The lens device 4 is through the transparent carrier substrate 5 on the sample receiving section 2 directed.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Einkoppelabschnitt 6 zur direkten Einkoppelung des Lichtstrahls 3 auf dem planaren Lichtwellenleiter 1 vorgesehen. Der Einkoppelabschnitt 6 ist zur Einkoppelung des Lichtstrahls 3 außerhalb des Probenaufnahmeabschnittes 2 vorgesehen ist. Der Einkoppelabschnitt 6 weist ein Koppelgitter auf. Alternativ zu dem gezeigten Ausführungsbeispiel kann ein Einkoppelabschnitt zur Einkoppelung des Lichtstrahls in den planaren Lichtwellenleiter an dem transparenten Trägersubstrat vorgesehen sein. Alternativ zu dem gezeigten Koppelgitter kann der Einkoppelabschnitt ein Koppelprisma aufweisen.In the embodiment shown is a coupling-in section 6 for direct coupling of the light beam 3 on the planar optical fiber 1 intended. The coupling section 6 is for coupling the light beam 3 outside the sample receiving section 2 is provided. The coupling section 6 has a coupling grid. As an alternative to the exemplary embodiment shown, a coupling-in section for coupling the light beam into the planar optical waveguide can be provided on the transparent carrier substrate. As an alternative to the coupling grid shown, the coupling-in section can have a coupling prism.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der planare Lichtwellenleiter 1 als eine Beschichtung auf dem Trägersubstrat 5 ausgebildet. Die Beschichtung ist aus einer Tantaloxid-Schicht, insbesondere einer Tantalpentoxid-Schicht (Ta2O5), oder einer Siliziumnitrid-Schicht (Si3N4) oder einer Siliziumoxinitrid-Schicht (SixOyNz) oder einer Titanoxid-Schicht (TiO2) auf dem Trägersubstrat 5 aus Glas oder Polymer ausgebildet. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Probenaufnahmeabschnitt 2 durch ein Decksubstrat 7 aus Glas abgedeckt.In the embodiment shown, the planar optical waveguide 1 as a coating on the carrier substrate 5 educated. The coating is made of a tantalum oxide layer, in particular a tantalum pentoxide layer (Ta 2 O 5 ), or a silicon nitride layer (Si 3 N 4 ) or a silicon oxynitride layer (Si x O y N z ) or a titanium oxide layer (TiO 2 ) on the carrier substrate 5 made of glass or polymer. In the embodiment shown, the sample receiving section 2 through a cover substrate 7 covered in glass.

Das vorangehend beschriebene Ausführungsbeispiel zeigt weiterhin ein Verfahren zur Beobachtung einer Probe in einer Mikroskopievorrichtung. Die Probe wird auf einem Probenaufnahmeabschnitt 2 eines planaren Lichtwellenleiter 1 angeordnet. Ein eingekoppelter Lichtstrahl 3 wird in dem planaren Lichtwellenleiter 1 zumindest im Bereich des Probenaufnahmeabschnitts 2 geführt. Die Probe wird durch eine Objektiveinrichtung 4 beobachtet.The embodiment described above further shows a method for observing a sample in a microscopy apparatus. The sample is placed on a sample receiving section 2 a planar optical fiber 1 arranged. A coupled light beam 3 is in the planar optical fiber 1 at least in the region of the sample receiving section 2 guided. The sample is passed through a lens device 4 observed.

Die Beobachtungsrichtung ist im Wesentlichen senkrecht zu dem geführten Lichtstrahl 3. Die Probe wird durch den planaren Lichtwellenleiter 1 hindurch beobachtet.The observation direction is substantially perpendicular to the guided light beam 3 , The sample is passed through the planar optical fiber 1 observed through.

Die Probe wird direkt auf dem planare Lichtwellenleiter 1 aufgebracht wird, und der beobachtete Teil der Probe erstreckt sich im Wesentlichen parallel zu dem geführten Lichtstrahl 3. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der planare Lichtwellenleiter 1 auf einem transparenten Trägersubstrat (5) angeordnet, und die Probe wird durch das transparente Trägersubstrat (5) beobachtet.The sample is placed directly on the planar fiber optic cable 1 is applied, and the observed portion of the sample extends substantially parallel to the guided light beam 3 , In the embodiment shown, the planar optical waveguide 1 on a transparent carrier substrate ( 5 ), and the sample is passed through the transparent carrier substrate ( 5 ).

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Lichtstrahl 3 direkt in den planaren Lichtwellenleiter 1 eingekoppelt wird. Alternativ zu dem gezeigten Ausführungsbeispiel kann der Lichtstrahl über das transparente Trägersubstrat in den planaren Lichtwellenleiter eingekoppelt werden.In the embodiment shown, the light beam 3 directly into the planar optical fiber 1 is coupled. As an alternative to the exemplary embodiment shown, the light beam can be coupled into the planar optical waveguide via the transparent carrier substrate.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Lichtstrahl 3 außerhalb des Probenaufnahmeabschnittes 2 eingekoppelt wird.In the embodiment shown, the light beam 3 outside the sample receiving section 2 is coupled.

Claims (23)

Mikroskopievorrichtung zur Beobachtung einer Probe mit: einem planaren Lichtwellenleiter (1), auf dem ein Probenaufnahmeabschnitt (2) zur Aufnahm der Probe vorgesehen ist, einer Lichteinkoppeleinrichtung zum Einkoppeln von Licht in den planaren Lichtwellenleiter (1 ), wobei der planare Lichtwellenleiter (1) zur Führung eines eingekoppelten Lichtstrahls (3) zumindest im Bereich des Probenaufnahmeabschnitts (2) vorgesehen ist, und einer Objektiveinrichtung (4), die auf den Probenaufnahmeabschnitt (2) gerichtet ist.Microscopy device for observing a sample comprising: a planar optical waveguide ( 1 ) on which a sample receiving section ( 2 ) is provided for receiving the sample, a light coupling device for coupling light into the planar optical waveguide ( 1 ), wherein the planar optical waveguide ( 1 ) for guiding a coupled-in light beam ( 3 ) at least in the region of the sample receiving section ( 2 ), and a lens device ( 4 ) which are placed on the sample receiving section ( 2 ). Mikroskopievorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Probenaufnahmeabschnitt (2) direkt auf dem planare Lichtwellenleiter (1) angeordnet ist und sich im Wesentlichen parallel zu dem planare Lichtwellenleiter (1) erstreckt.Microscopy device according to claim 1, characterized in that the sample receiving section ( 2 ) directly on the planar optical waveguide ( 1 ) is arranged substantially parallel to the planar optical waveguide ( 1 ). Mikroskopievorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Objektiveinrichtung (4) durch den planaren Lichtwellenleiter (1) auf den Probenaufnahmeabschnitt (2) gerichtet ist.Microscopy device according to claim 1 or 2, characterized in that the objective device ( 4 ) through the planar optical waveguide ( 1 ) on the sample receiving section ( 2 ). Mikroskopievorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der planare Lichtwellenleiter (1) auf einem Trägersubstrat (5) angeordnet ist.Microscopy device according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the planar optical waveguide ( 1 ) on a carrier substrate ( 5 ) is arranged. Mikroskopievorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägersubstrat (5) aus einem transparenten Trägermaterial besteht.Microscopy device according to claim 4, characterized in that the carrier substrate ( 5 ) consists of a transparent substrate. Mikroskopievorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Objektiveinrichtung (4) durch das transparente Trägersubstrat (5) auf den Probenaufnahmeabschnitt (2) gerichtet ist.Microscopy device according to claim 5, characterized in that the objective device ( 4 ) through the transparent carrier substrate ( 5 ) on the sample receiving section ( 2 ). Mikroskopievorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einkoppelabschnitt (6) zur direkten Einkoppelung des Lichtstrahls (3) auf dem planaren Lichtwellenleiter (1) vorgesehen ist.Microscopy device according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that a coupling-in section ( 6 ) for direct coupling of the light beam ( 3 ) on the planar optical waveguide ( 1 ) is provided. Mikroskopievorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einkoppelabschnitt zur Einkoppelung des Lichtstrahls in den planaren Lichtwellenleiter an dem transparenten Trägersubstrat vorgesehen ist.Microscopy device according to at least one of claims 4 to 6, characterized in that a Einkoppelabschnitt for coupling the light beam in the planar Optical waveguide is provided on the transparent carrier substrate. Mikroskopievorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Einkoppelabschnitt (6) zur Einkoppelung des Lichtstrahls (3) außerhalb des Probenaufnahmeabschnittes (2) vorgesehen ist.Microscopy device according to at least one of claims 7 or 8, characterized in that the coupling-in section ( 6 ) for coupling the light beam ( 3 ) outside the sample receiving section ( 2 ) is provided. Mikroskopievorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Einkoppelabschnitt (6) ein Koppelgitter aufweist.Microscopy device according to at least one of claims 7 to 9, characterized in that the coupling-in section ( 6 ) has a coupling grid. Mikroskopievorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Einkoppelabschnitt ein Koppelprisma aufweist.Microscopy device according to at least one of claims 7 to 9, characterized in that the coupling-in section Coupling prism has. Mikroskopievorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der planare Lichtwellenleiter (1) als eine Beschichtung auf dem Trägersubstrat (5) ausgebildet ist.Microscopy device according to at least one of claims 4 to 11, characterized in that the planar optical waveguide ( 1 ) as a coating on the carrier substrate ( 5 ) is trained. Mikroskopievorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung aus einer Tantaloxid-Schicht, insbesondere einer Tantalpentoxid-Schicht (Ta2O5), oder einer Siliziumnitrid-Schicht (Si3N4) oder einer Siliziumoxinitrid-Schicht (SixOyNz) oder einer Titanoxid-Schicht (TiO2) auf dem Trägersubstrat (5) aus Glas oder Polymer gebildet ist.Microscopy device according to claim 12, characterized in that the coating consists of a tantalum oxide layer, in particular a tantalum pentoxide layer (Ta 2 O 5 ), or a silicon nitride layer (Si 3 N 4 ) or a silicon oxynitride layer (Si x O y N z ) or a titanium oxide layer (TiO 2 ) on the carrier substrate ( 5 ) is formed of glass or polymer. Mikroskopievorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Probenaufnahmeabschnitt (2) durch ein Decksubstrat (7) abgedeckt ist.Microscopy device according to at least one of claims 1 to 13, characterized in that the sample receiving section ( 2 ) through a cover substrate ( 7 ) is covered. Mikroskopievorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Objektiveinrichtung (4) im Wesentlichen senkrecht zu dem geführten Lichtstrahl (3) auf den Probenaufnahmeabschnitt (2) gerichtet ist.Microscopy device according to at least one of claims 1 to 14, characterized in that the objective device ( 4 ) substantially perpendicular to the guided light beam ( 3 ) on the sample receiving section ( 2 ). Verfahren zur Beobachtung einer Probe in einer Mikroskopievorrichtung, wobei die Probe auf einem Probenaufnahmeabschnitt (2) eines planaren Lichtwellenleiter (1) angeordnet wird, und ein eingekoppelter Lichtstrahl (3) in dem planaren Lichtwellenleiter (1) zumindest im Bereich des Probenaufnahmeabschnitts (2) geführt wird, und die Probe durch eine Objektiveinrichtung (4) beobachtet wird.A method of observing a sample in a microscopy device, the sample being mounted on a sample receiving section (US Pat. 2 ) of a planar optical waveguide ( 1 ), and a coupled light beam ( 3 ) in the planar optical waveguide ( 1 ) at least in the region of the sample receiving section ( 2 ) and the sample is passed through an objective device ( 4 ) is observed. Verfahren zur Beobachtung einer Probe in einer Mikroskopievorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Beobachtungsrichtung im Wesentlichen senkrecht zu dem geführten Lichtstrahl (3) ist.Method for observing a sample in a microscopy device according to Claim 16, characterized in that the viewing direction is substantially perpendicular to the guided light beam ( 3 ). Verfahren zur Beobachtung einer Probe in einer Mikroskopievorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Probe direkt auf dem planare Lichtwellenleiter (1) aufgebracht wird, und der beobachtete Teil der Probe sich im Wesentlichen parallel zu dem geführten Lichtstrahl (3) erstreckt.Method for observing a sample in a microscopy device according to claim 16 or 17, characterized in that the sample is deposited directly on the planar optical waveguide ( 1 ) and the observed portion of the sample is substantially parallel to the guided light beam (FIG. 3 ). Verfahren zur Beobachtung einer Probe in einer Mikroskopievorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Probe durch den planaren Lichtwellenleiter (1) hindurch beobachtet wird.Method for observing a sample in a microscopy device according to at least one of Claims 16 to 18, characterized in that the sample is guided through the planar optical waveguide ( 1 ) is observed through. Verfahren zur Beobachtung einer Probe in einer Mikroskopievorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der planare Lichtwellenleiter (1) auf einem transparenten Trägersubstrat (5) angeordnet ist, und die Probe durch das transparente Trägersubstrat (5) beobachtet wird.Method for observing a sample in a microscopy device according to at least one of Claims 16 to 19, characterized in that the planar optical waveguide ( 1 ) on a transparent carrier substrate ( 5 ), and the sample through the transparent carrier substrate (FIG. 5 ) is observed. Verfahren zur Beobachtung einer Probe in einer Mikroskopievorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl (3) direkt in den planaren Lichtwellenleiter (1) eingekoppelt wird.Method for observing a sample in a microscopy device according to at least one of Claims 16 to 20, characterized in that the light beam ( 3 ) directly into the planar optical waveguide ( 1 ) is coupled. Verfahren zur Beobachtung einer Probe in einer Mikroskopievorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl über das transparente Trägersubstrat in den planaren Lichtwellenleiter eingekoppelt wird.Method for observing a sample in a microscopy device according to claim 20, characterized in that the light beam over the transparent carrier substrate is coupled into the planar optical waveguide. Verfahren zur Beobachtung einer Probe in einer Mikroskopievorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl (3) außerhalb des Probenaufnahmeabschnittes (2) eingekoppelt wird.Method for observing a sample in a microscopy device according to at least one of Claims 16 to 23, characterized in that the light beam ( 3 ) outside the sample intake section ( 2 ) is coupled.
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