DE19842288A1 - Einstellbare Einkopplung und/oder Detektion einer oder mehrerer Wellenlängen in einem Mikroskop - Google Patents

Einstellbare Einkopplung und/oder Detektion einer oder mehrerer Wellenlängen in einem Mikroskop

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Abstract

Vorrichtung zur einstellbaren Einkopplung von Wellenlängen oder Wellenlängenbereichen in den Beleuchtungsstrahlengang eines Mikroskops, vorzugsweise in den DOLLAR A Strahlengang eines konfokalen Mikroskops, DOLLAR A bestehend aus mindestens einem dispersiven Element zur Wellenlängenseparation des Beleuchtungslichtes sowie mindestens einem im wellenlängenseparierten Teil des Beleuchtungslichtes angeordneten zumindest teilweise reflektiven Element zur Rückreflexion eines Wellenlängenbereiches in Richtung der Mikroskopbeleuchtung DOLLAR A sowie DOLLAR A Vorrichtung zur einstellbaren Detektion von von einem beleuchteten Objekt kommenden Objektlicht, vorzugsweise in einem mikroskopischen Strahlengang, bestehend aus mindestens einem dispersiven Element zur Wellenlängenseparation des Objektlichtes sowie im wellenlängenseparierten Teil des Objektlichtes angeordneten Mitteln zur einstellbaren Ausblendung mindestens eines Wellenlängenbereiches und Ablenkung in Richtung mindestens eines Detektors.

Description

Im WO-Patent 95/07447 (DE 43 30 347 C2) ist eine Vorrichtung beschrieben, die im Detektionsraum eines Laser-Scanning-Mikroskopes angeordnet ist.
In dieser Anordnung muß ein sogenannter Hauptstrahlenteiler (Bezugszeichen 8 in Fig. 2) genutzt werden.
Gerade dieser Hauptstrahlenteiler ist bei der Verwendung mehrerer Laser ein sehr kompliziertes optisches Schichtsystem, das nur mit begrenzter Selektivität und Effektivität das Laserlicht reflektiert und wegen der nicht beliebig hohen Kantensteilheit und Reflektivität das von den Fluorochromen emittierte Licht nur (stark) verlustbehaftet reflektiert.
Hauptstrahlenteiler sind im allgemeinen die die Effizienz und Selektivität am mei­ sten begrenzenden Bauelemente eines Laser-Scanning-Mikroskopes.
US 4519707 beschreibt ein multispektrales Detektionssystem mit Dispersion und separierter Detektion.
JP 493915 beschreibt ein spektroskopisches System für die Fernerkundung mit mehreren Detektorelementen zur wellenlängenselektiven Detektion des erfaß­ ten Objektes.
JP 61007426 beschreibt ein Photometer mit einem Fluoreszenzmeßfilter im dispersiven Licht des Objektes.
DE 195 10 102 C1 beschreibt ein konfokales Fluoreszenzmikroskop zur Auswer­ tung des Fluoreszenzlichtes, mit zwei Prismenspektrometern im Anregungslicht­ weg,
wobei das erste Prismenspektrometer das mittels einer ersten Streifenblende austretende Anregungslicht auffächert
und das zweite Prismenspektrometer das aus einer zweiten Streifenblende aus­ tretende Fluoreszenzlicht auffächert und vor einem Detektor ein drittes Prismen­ spektrometer vorgesehen ist.
Es werden viele Stellen des Objektes gleichzeitig beleuchtet und untersucht. Dabei wird parallel monochromatisch die gesamte Objektebene beleuchtet. Der erreichbare konfokale Effekt und Kontrast hängt bei diesen Anordnungen vom "Bedeckungsgrad" der beleuchteten Ebenen mit transparenten Stellen ab. Um diese Anordnungen effektiv nutzen zu können, muß ein Mindestbedeckungs­ grad vorhanden sein, der den erreichbaren Kontrast auf 1 : 100 ... 1 : 25 beschränkt. Die Verwendung von Spalten führt zu einem "texturierten" Konfokaleffekt. Diese Anordnung zeigt besonders für Mehrfachfluoreszenz applikative Nachteile.
Die Anordnung mit der Hintereinanderschaltung dreier Spektrometer und der Verwendung von gitterförmigen Selektionselementen erfordert einen enormen Justieraufwand und hohe Stabilität der Justierung. Die Verwendung von drei Ex­ emplaren von Prismenspektrometern erfordert sehr enge Toleranzen bei der Fer­ tigung.
Die Verwendung von Spalten zur Feldbeleuchtung und die Führung des Fluores­ zenzlichtes durch die Zwischenräume führt dazu, daß entweder ein erheblicher Teil des Fluoreszenzlichtes bei hohem Bedeckungsgrad wegen der hierbei nur kleinen zulässigen Dispersion der Spektrometer verloren geht oder zu einer ge­ ringen Lichtausbeute bei der Beleuchtung bei höherer Dispersion, da die Spalte mindestens um den Abstand der Spektrenbreite voneinander entfernt liegen müs­ sen.
Bei dieser Anordnung ist es nur mit erhöhten Aufwand möglich, Mehrfachfluores­ zenzen simultan zu untersuchen.
Aufgabe der Erfindung ist es, die herkömmlichen komplizierten Hauptstrahlentei­ ler durch einfachere Bauelemente bei gleichzeitiger Verbesserung der Flexibilität, Selektivität und Effizienz zu ersetzen, wobei die gewählte Anordnung auch für die spektrale Separierung von von Objekt zurückkehrenden Fluoreszenzlicht in einem seriell arbeitenden Konfokalen Laser-Scanning-Mikroskop mit höchsten Anforde­ rungen an Kontrast und Effizienz geeignet sein soll.
Dies wird erreicht, indem das vorteilhaft, aber nicht zwingend aus einem Faseren­ de austretende Laserlicht durch einen Spektrographen gesandt und in dessen Bildebene ein spezieller "Bandselektor", ein Kamm mit schmalen voll spiegelnden Spiegeln im Falle von Fluoreszenzanwendungen oder teildurchlässigen Spiegel­ streifchen im Falle von Reflexionsanwendungen angeordnet wird.
Die Spiegelchen sind ausgewählten Orten der Wellenlängen, die der/die Laser haben, positioniert und reflektieren das Licht der gewünschten Wellenlängen, um einen kleinen Winkel versetzt, zurück in den Spektrographen.
Dabei kehrt alles beleuchtende Licht vorteilhaft zu einem einzigen dicht neben einer Einkoppelfaser für das Laserlicht liegenden Punkt zurück, in dem sich das Pinhole des Laser-Scanning-Mikroskopes befindet.
Vom Objekt zurückkehrendes Licht mit den Wellenlängen der Beleuchtung trifft auf die Spiegelchen des "Bandselektors" und wird im Falle der Fluoreszenz voll in Richtung Faser reflektiert und somit wirkungsvoll vom zu detektierenden Licht getrennt, im Reflexionsfalle tritt es wie bei Auflichtmikroskopen teilweise durch die teildurchlässigen Spiegelchen und kann detektiert werden.
Hierauf wird noch im Einzelnen eingegangen.
Im Fluoreszenzfall hat das zurückkehrende Licht andere Wellenlängen, als das beleuchtende und trifft daher in der Nachbarschaft der Spiegelchen in die Bilde­ bene des Spektrographen.
Durch Erfindung können bereits Wellenlängen, die um die Auflösung des Spek­ trographen neben den anregenden Wellenlängen liegen, detektiert werden. Diese Wellenlängen befinden sich viel dichter an den anregenden Wellenlängen, wie das im Falle von dichroitischen Teilern möglich wäre und die Verluste sind wegen der möglichen höheren Transmission geringer als mit Teilerschichten. In jedem Falle können mit geeignet gestalteten Glaskeilen, wie sie in optischen Versuchen mit Spektrographen zur Demonstration der subtraktiven und additiven Farbmischung verwendet werden, mehrere Bereiche beliebiger Breite und spek­ traler Lage aus dem Spektrum herausgeschnitten und unterschiedlichen Empfän­ gern zugeführt werden.
Eine Spiegeleinheit besteht aus transparenter Glasplatte mit kleinen parallelen Spiegeln an den Orten der erwarteten bzw. zur Untersuchung gewünschten La­ serwellenlängen, diese treten gemeinsam ein, werden dispergiert und durch die Spiegel an eine andere Stelle im Prisma reflektiert und auf das Pinhole abgebil­ det.
Die Spiegel können auch teilverspiegelt sein, um eine Detektion (Durchgang) der Beleuchtungswellenlänge zu ermöglichen (Reflexionsanwendung).
Bei Fluoreszenzanwendung sind sie vollverspiegelt, um eine Beeinflussung der Detektion durch die Beleuchtungswellenlängen zu vermeiden.
Das Probenlicht (Fluoreszenzlicht) wird durch mindestens ein dispersives Ele­ ment spektral getrennt, durch eine Feldlinse parallelisiert und durch kleine Glaskeile an verschiedene Orte über einen Kollektor abgebil­ det.
Ohne die Keile, die eine Separierung der Auftrefforte hinter dem Kollektor bewir­ ken, würden alle Strahlen im Brennpunkt des Kollektors landen.
Durch vertikale Keilverschiebung wird die spektrale Breite (Kanalbreite) verän­ dert, durch horizontale Keilverschiebung wird der interessierende Spektralbe­ reich (Kanallage) ausgesucht.
Da der Keilwinkel konstant ist, ändert sich nichts an der Ablenkung in Richtung der Empfänger.
Der Keilwinkel bestimmt den Auftreffort und kann durch Austausch von Keilen verändert werden.
Weiterhin könnten prismatische Linsen verwendet werden, die beispielsweise mittels auf Keilen aufgeklebte Linsen entstanden sind oder dezentrierte, die durch dezentrierte Linsen entstanden sind.
In diesem Falle müßten die Detektoren mit den zugehörigen Keilen bei Verschie­ bung dieser Linsen mit verschoben werden.
Die Erfindung wird im weiteren anhand der schematischen Darstellungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 das erfindungsgemäße Einkoppelprinzip der Beleuchtung;
Fig. 2 die erfindungsgemäße Wellenlängenselektion bei der Detektion von Fluo­ reszenz- oder Reflexionslicht;
Fig. 2a die Ablenkung des Detektionslichtes durch keilförmige Elemente;
Fig. 3 den Strahlaufbau des anschließenden Mikroskops.
Fig. 1
Das aus der Faser F tretende Licht wird durch den Kollektor K parallelgerichtet und trifft auf ein dispergierendes Element DP, davor ist hier noch eine Licht­ treppe T angeordnet, um den Strahl einzuführen.
Bei mehreren Beleuchtungsfasern F kann auch ein (nicht dargestellter) Strahl­ vereiniger vorgesehen sein.
Das dispergierende Element DP, hier ein zweiteiliges Abbesches Spektrometer­ prisma zerlegt das Beleuchtungslicht in die einzelnen Farben, die im Laserlicht enthalten sind und das zerlegte Licht, hier dargestellt anhand von 3 Wellenlängen λ1, λ2, λ3, gelangt auf ein Element ST, einem Spiegelträger, das genau an den Stellen, wohin das Licht von ausgewählten Wellenlängen fokussiert wird, kleine Spiegel S1, S2, S3 aufweist, ansonsten aber durchlässig ist, beispielsweise als ein die Spiegel tragender Glasstab, immer da wo eine Wellenlänge des Laserlich­ tes fokussiert würde, ist also ein kleiner Spiegel angeordnet.
Die einzelnen Teilstrahlen treten, da der Beleuchtungsstrahl durch das Spektro­ meterprisma DP im oberen Teil dezentral eingeführt wird, im oberen Teil der Lin­ se L1 ein und werden ein klein wenig nach unten schräg geneigt auf die Spiegel­ chen S1, 2, 3 fokussiert, werden durch die Reflexion weiter nach unten gespie­ gelt, und gehen durch die Linse L1 im unteren Teil des Elementes DP wieder zu­ rück.
Die Feldlinse FL wird dabei ebenfalls durchstrahlt, deren Brennweite gut genä­ hert dem Abstand scheinbarer Schnittpunkte aller Wellenlängen im Raum zwi­ schen Feldlinse FL und Prisma DP entspricht, das ist der Abstand eines scheinbaren Quellpunktes, d. h. die Strahlen kommen scheinbar alle von nahezu einem Punkt her und in diesem Punkt muß die Brennebene der Linse sein, so daß die Strahlen alle in Lichtrichtung parallelisiert werden.
Auf dem Rückgang der Lichtstrahlen von den Spiegeln S1, S2, S3 her wird die Dispersion durch den Durchgang über das dispergierende Element DP wieder aufgehoben und das Licht tritt als ein Strahl mit mehreren Wellenlängen durch ei­ ne Linse L2 und wird auf ein Pinhole PH kollimiert, das sich in bekannter Weise in der Zwischenbildebene eines Laser-Scanning-Mikroskopes befinden kann und gelangt in das Mikroskop, d. h. über das Mikroskopobjektiv auf das Objekt, wie in Fig. 3 schematisch dargestellt.
Der beschriebene Anregungslinienselektor (Spiegelträger ST mit kleinen Spie­ gelchen S1, S2, S3. . .) kann auswechselbar sein, so daß beliebig Wellenlängen zusammengestellt werden können, einzelne, aber auch mehrere.
Das vom Objekt kommende Licht kann reflektiertes Licht sein oder Fluoreszenz­ licht.
Für reflektiertes Licht müssen die Spiegelchen S1, S2. . . halbdurchlässig sein, damit das zurückkommende Licht in den Nachweisstrahlengang gelangt. Diese Anordnung und Wirkungsweise entspricht prinzipiell der in einem normalen Auf­ lichtmikroskop.
Fluoreszenzlicht, das gegenüber dem Anregungslicht eine Wellenlängenver­ schiebung aufweist, kommt zwischen den Spiegelchen S1, S2. . . an.
Das wird anhand von Fig. 2 beschrieben.
Das von der Probe zurückkehrende Licht durchläuft die oben beschriebenen Ele­ mente und wird durch das Dispersionselement DP spektral in einer Dispersion­ sebene DIE aufgefächert und von der Feldlinse parallelisiert.
Das Fluoreszenzlicht mit anderen Wellenlängen als das Anregungslicht tritt ne­ ben den Spiegelchen S1-S3 durch den lichtdurchlässigen Träger ST.
Es werden hinter der Feldlinse soviel Ablenkelemente, als keilförmige Glaspris­ men GK, hier GK1, 2, 3, 4 in den Strahlengang hineingestellt, wie Auswertekanäle vorgesehen sind.
Die keilförmigen Prismen GK1, 2, 3, 4 sind in zur Lichtrichtung des Objektlichtes vertikaler Richtung nach unten oder oben spitz zulaufend, d. h. dreiecksförmig (ausgebildet) und GK1, GK4 in im wesentlichen horizontaler Richtung, entlang der Dispersionsrichtung senkrecht zur optischen Achse keilförmig, d. h. mit zu­ nehmender Dicke und zwar GK1 mit entgegengesetzt zu GK4 verlaufender Keil­ form, angeordnet.
GK2 und GK3 sind jedoch in vertikaler Richtung keilförmig, d. h. mit entgegenge­ setzt zunehmender Dicke, ausgebildet. GK2 weist eine untere Spitze und ei­ ne obere rechteckige Grundfläche und GK3 eine obere Kante auf.
In der Ansicht ist die spitz zulaufende Kante von GK1, (nicht sichtbar) auf der rechten Seite und von GK4 auf der linken Seite angeordnet, während sie bei GK3 die obere Kante bildet.
Von den Kanten (GK1, 3, 4) oder Spitzen (GK2) aus beginnt jeweils die zuneh­ mende Verdickung der Keile, wobei das Licht in Richtung der zunehmenden Keil­ dicke abgelenkt wird, in der Darstellung also bei GK1, nach links, bei GK2 nach oben, bei GK3 nach unten und bei GK4 nach rechts.
Dies ist in Fig. 2a näher dargestellt:
Hier ist als Linie K1-4 jeweils die Keilschneide, d. h. der Beginn der Keilzunahme dargestellt, wobei ersichtlich ist, daß GK1, GK4 in Richtung der Keilschneide K1 bzw. K4 horizontal entgegengesetzt mit abnehmender Dicke nach rechts bzw. links verlaufen, GK2 dagegen in Richtung der Keilschneide K2 vertikal mit ab­ nehmender Dicke nach unten in Richtung K2 verläuft, während bei GK3 bei nach oben abnehmender Dicke die obere Keilkante mit K3 zusammenfällt. Die mit einem Pfeil dargestellte Lichtrichtung L erfährt die mit a1-a4 gekenn­ zeichneten Ablenkungen nach Passieren der Keile K1-4, a1 nach links auf der Zeichnung, a2 nach oben, a3 nach unten und a4 nach rechts.
Es sind auch andere Orientierungen der prismatischen Keile als in der Abbildung möglich und denkbar. Durch die unterschiedliche Orientierung der Keile können also vorteilhaft weit auseinanderliegende Detektionswege nach dem Kollektor KO realisiert werden.
Diese Elemente GK haben eine durch ihre Keilform ablenkende Wirkung und die Keilform bzw. -Richtung wird vorteilhaft unterschiedlich gewählt, um De­ tektionskanäle DT trennen zu können.
Das Licht jedes Kanals DT befindet sich dann durch die unterschiedliche Keilwir­ kung an einem anderen Ort hinter einem Kollektor KO.
Der unterschiedliche Keilwinkel der Prismen GK ist verantwortlich für die Lichtablenkung und eine horizontale Verschiebung der Prismen senkrecht zur op­ tischen Achse ändert die spektrale Lage des Auswertekanals DT, eine vertikale Verschiebung der Prismen GK ändert weiterhin vorteilhaft die Breite des ausge­ schnittenen Spektralgebiets.
Das vom Objekt kommende Licht wird durch die Feldlinse FL in Richtung der Keilprismen GK parallelisiert und das durch die Keilprismen GK seitlich verscho­ bene parallele Lichtband wird durch den Kollektor in einem punktförmigen Ge­ biet vereinigt, so daß es dort mittels eines Empfängers DE1-DE4 detektiert wer­ den kann.
Jedes Band wird dabei an eine andere Stelle fokussiert, so daß mehrere Detekto­ ren DE angeordnet sein können.
Zwischen Kollektor KO und den Empfängern DE1-4 können erforderlichenfalls noch nicht dargestellte Emissionsfilter positioniert werden.
In Fig. 3 ist beispielhaft die Ankopplung der erfindungsgemäßen Einrichtung an ein Laser-Scanning-Mikroskop dargestellt.
Das aus dem Pinhole PH, hier 28 austretende Licht wird durch den Kollimator 21 ins Unendliche abgebildet. Das Licht trifft die Scannergruppe 22 (hier schema­ tisch als ein einzelner Spiegel dargestellt), wird durch das Hilfsobjektiv 23 in die Zwischenbildebene 24 des Mikroskopes abgebildet und durch Tubuslinse 25 und Mikroobjektiv 26 schließlich ins Präparat.
Das vom Präparat kommende Licht nimmt den umgekehrten optischen Weg in Richtung der Detektion.

Claims (26)

1. Vorrichtung zur einstellbaren Einkopplung von Wellenlängen oder Wellenlängen­ bereichen in den Beleuchtungsstrahlengang eines Mikroskopes, vorzugsweise in den Strahlengang eines konfokalen Mikroskopes, bestehend aus mindestens einem dispersiven Element zur Wellenlängensepara­ tion des Beleuchtungslichtes sowie mindestens einem im wellenlängenseparierten Teil des Beleuchtungslichtes angeordneten zumindest teilweise reflektiven Element zur Rückreflexion mindestens eines Wellenlängenbereichs in Richtung der Mikroskopbeleuchtung.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein oder mehrere Spiegel mit einer Breite, die dem ausgeschnittenen Wellenlängenbereich entspricht, vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Spiegel auswechselbar sind.
4. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Spiegel auf einem Träger angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei dieser Träger zumindest teilweise lichtdurchlässig ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei mehrere Spiegel nebeneinander in einer durch die separierten Wellenlän­ genbereiche aufgespannten Dispersionsebene vorgesehen sind.
7. Vorrichtung zur einstellbaren Detektion von von einem beleuchteten Objekt kom­ menden Objektlicht, vorzugsweise in einem mikroskopischen Strahlengang, bestehend aus mindestens einem dispersiven Element zur Wellenlängensepara­ tion des Objektlichtes sowie im wellenlängenseparierten Teil des Objektlichtes angeordneten Mitteln zur einstellbaren Ausblendung mindestens eines Wellen­ längenbereiches und Ablenkung in Richtung mindestens eines Detektors.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel mindestens ein prismenförmiger Keil aus einem lichtdurchlässigen und lichtbre­ chenden Material sind, dessen Position mindestens in einer Richtung senkrecht zur Lichtrichtung verstellbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der/die Keile senkrecht zur Lichtrichtung zumindest teilweise abnehmbare Breite aufweisen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei mehrere Keile im Objektlicht angeordnet sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8, 9 oder 10, wobei mehrere Keile mit unterschiedlichem Keilwinkel und/oder unterschiedlicher Ausrichtung bezüglich ihrer Keilorientierung im Objektlicht angeordnet sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-11, mit einer mindestens einem Keil nachgeordneten Optik zur Fokussierung der ausgeblendeten Wellenlängenbereiche auf mindestens einen Detektor.
13. Vorrichtung zur einstellbaren Detektion von von einem beleuchteten Objekt kom­ menden Objektlicht, vorzugsweise in einem mikroskopischen Strahlengang, bestehend aus mindestens einem dispersiven Element zur Wellenlängensepara­ tion des Objektlichtes sowie mindestens einem im wellenlängenseparierten Teil des Objektlichtes angeordneten prismenförmigen Keil aus lichtdurchlässigem und lichtbrechenden Material sind, dessen Position mindestens in einer Rich­ tung senkrecht zur Lichtrichtung verstellbar ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei ein oder mehrere Keile senkrecht zur Lichtrichtung zumindest teilweise abnehmbare Breite aufweisen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, wobei ein oder mehrere Keile senkrecht zur Lichtrichtung eine abnehmende Breite aufweisen.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13-14, wobei mehrere Keile im Objektlicht angeordnet sind.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13-16, wobei mehrere Keile mit unterschiedlichem Keilwinkel und/oder unterschiedli­ cher Ausrichtung ihrer Keilwinkelorientierung vorgesehen sind.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13-17, wobei mindestens einem Keil nachgeordnet eine Optik zur Fokussierung der ausgeblendeten Wellenlängenbereiche auf mindestens einen Detektor vorge­ sehen ist.
19. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der/die Keile in einer ersten Richtung senkrecht zur Dispersionsrichtung (Dispersionsebene) verschieblich sind, um mittels ihrer abnehmbaren Breite die Bandbreite des ausgeschnittenen spektralen Bereiches zu verändern und/oder der/die Keile mindestens in einer zweiten Richtung in Richtung des Dispersions­ verlaufes verschieblich sind, um den ausgeschnittenen spektralen Bereich zu verändern und/oder wobei der/die Keile in ihrer Orientierung veränderbar sind, so daß die Öffnung des Keilwinkels wahlweise in verschiedene Richtungen senkrecht zur optischen Achse orientiert ist.
20. Kombination einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6 mit einer Vorrich­ tung nach einem der Ansprüche 7-12 und/oder einem der Ansprüche 13-19 in einem Mikroskop, vorzugsweise einem konfokalen Mikroskop.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei mindestens eine dispergierende Element als gemeinsames Element zur Einkopplung des Beleuchtungslichtes und zur Detektion des Objektlichtes ver­ wendet wird.
22. Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei unterschiedliche dispergierende Elemente zur Einkopplung des Beleuch­ tungslichtes und zur Detektion des Objektlichtes verwendet werden.
23. Vorrichtung nach Anspruch 20, 21 oder 23, wobei die reflektierenden Elemente zur Rückreflexion bei der Einkopplung des Beleuchtungslichtes teildurchlässig ausgebildet sind, um das vom Objekt reflektierte Licht passieren zu lassen.
24. Anwendung von Vorrichtungen nach einem der Ansprüche 1-24 in einem konfokalen Mikroskop.
25. Anwendung von Vorrichtungen nach einem der Ansprüche in einem Laser-Scanning-Mikroskop.
26. Anwendung von Vorrichtungen nach einem der Ansprüche in einem konfokalen Fluoreszenzmikroskop.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1126257A2 (de) * 2000-02-15 2001-08-22 Leica Microsystems Heidelberg GmbH Vorrichtung zur Selektion und Detektion mindestens eines Spektralbereichs eines spektral aufgefächerten Lichtstrahls
EP1396739A1 (de) * 2002-09-04 2004-03-10 CARL ZEISS JENA GmbH Verfahren und Anordnung zur einstellbaren Veränderung von Beleuchtungslicht und/oder Probenlicht bezüglich seiner spektralen Zusammensetzung und/oder Intensität
DE10038526B4 (de) * 2000-08-08 2004-09-02 Carl Zeiss Jena Gmbh Verfahren und Anordnung zur Erfassung des wellenlängenabhängigen Verhaltens einer beleuchteten Probe
WO2005019898A1 (de) * 2003-08-14 2005-03-03 Leica Microsystems Heidelberg Gmbh Optische vorrichtung und mikroskop mit einer optischen vorrichtung zur kollinearen vereinigung von lichtstrahlen unterschiedlicher wellenlänge
US6977724B2 (en) 2002-03-23 2005-12-20 Leica Microsystems Heidelberg Gmbh Method for spectral analysis, and scanning microscope
US7420674B2 (en) 2002-05-16 2008-09-02 Carl Zeiss Microimaging Gmbh Method and arrangement for analyzing samples
US7605976B1 (en) 2005-05-03 2009-10-20 Carl Zeiss Microimaging Gmbh Method and device for changing light in an adjustable manner
DE102014116782A1 (de) 2014-11-17 2016-05-19 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Detektorvorrichtung für ein Mikroskop
DE102016120308A1 (de) 2016-10-25 2018-04-26 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Optische Anordnung, Multispot-Scanning-Mikroskop und Verfahren zum Betreiben eines Mikroskops

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0548830A1 (de) * 1991-12-20 1993-06-30 Texas Instruments Incorporated Spektrometer mit räumlichen Lichtmodulator
DE19510102C1 (de) * 1995-03-20 1996-10-02 Rainer Dr Uhl Konfokales Fluoreszenzmikroskop

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0548830A1 (de) * 1991-12-20 1993-06-30 Texas Instruments Incorporated Spektrometer mit räumlichen Lichtmodulator
DE19510102C1 (de) * 1995-03-20 1996-10-02 Rainer Dr Uhl Konfokales Fluoreszenzmikroskop

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1126257A3 (de) * 2000-02-15 2003-10-29 Leica Microsystems Heidelberg GmbH Vorrichtung zur Selektion und Detektion mindestens eines Spektralbereichs eines spektral aufgefächerten Lichtstrahls
EP1126257A2 (de) * 2000-02-15 2001-08-22 Leica Microsystems Heidelberg GmbH Vorrichtung zur Selektion und Detektion mindestens eines Spektralbereichs eines spektral aufgefächerten Lichtstrahls
DE10038526B4 (de) * 2000-08-08 2004-09-02 Carl Zeiss Jena Gmbh Verfahren und Anordnung zur Erfassung des wellenlängenabhängigen Verhaltens einer beleuchteten Probe
US6977724B2 (en) 2002-03-23 2005-12-20 Leica Microsystems Heidelberg Gmbh Method for spectral analysis, and scanning microscope
US7420674B2 (en) 2002-05-16 2008-09-02 Carl Zeiss Microimaging Gmbh Method and arrangement for analyzing samples
US7701632B2 (en) 2002-09-04 2010-04-20 Carl Zeiss Microimaging Gmbh Method and arrangement for changing the spectral composition and/or intensity of illumination light and/or specimen light in an adjustable manner
EP1396739A1 (de) * 2002-09-04 2004-03-10 CARL ZEISS JENA GmbH Verfahren und Anordnung zur einstellbaren Veränderung von Beleuchtungslicht und/oder Probenlicht bezüglich seiner spektralen Zusammensetzung und/oder Intensität
EP1914572A1 (de) * 2002-09-04 2008-04-23 Carl-Zeiss Jena GmbH Verfahren und Anordnung zur einstellbaren Veränderung von Beleuchtungslicht und/oder Probenlicht bezüglich seiner spektralen Zusammensetzung und/oder Intensität
WO2005019898A1 (de) * 2003-08-14 2005-03-03 Leica Microsystems Heidelberg Gmbh Optische vorrichtung und mikroskop mit einer optischen vorrichtung zur kollinearen vereinigung von lichtstrahlen unterschiedlicher wellenlänge
US7605976B1 (en) 2005-05-03 2009-10-20 Carl Zeiss Microimaging Gmbh Method and device for changing light in an adjustable manner
DE102014116782A1 (de) 2014-11-17 2016-05-19 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Detektorvorrichtung für ein Mikroskop
WO2016078925A1 (de) 2014-11-17 2016-05-26 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Detektorvorrichtung zur detektion eines spektralen teilbereichs für ein mikroskop
US10132685B2 (en) 2014-11-17 2018-11-20 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Detector device for detection of a spectral portion for a microscope
US10371574B2 (en) 2014-11-17 2019-08-06 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Detector device for detection of a spectral portion for a microscope
DE102016120308A1 (de) 2016-10-25 2018-04-26 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Optische Anordnung, Multispot-Scanning-Mikroskop und Verfahren zum Betreiben eines Mikroskops
WO2018077920A1 (de) 2016-10-25 2018-05-03 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Optische anordnung, multispot-scanning-mikroskop und verfahren zum betreiben eines mikroskops
US11531193B2 (en) 2016-10-25 2022-12-20 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Optical arrangement, multi-spot scanning microscope and method for operating a microscope

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