EP3455663A1 - Optical scanning microscope and examination method - Google Patents

Optical scanning microscope and examination method

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EP3455663A1
EP3455663A1 EP17723981.1A EP17723981A EP3455663A1 EP 3455663 A1 EP3455663 A1 EP 3455663A1 EP 17723981 A EP17723981 A EP 17723981A EP 3455663 A1 EP3455663 A1 EP 3455663A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
light
channel
beam splitter
optical
hauptpolarisationsrichtung
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP17723981.1A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Christian Schumann
Albrecht Weiss
Tobias Bauer
Cornell Peter Gonschior
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leica Microsystems CMS GmbH
Original Assignee
Leica Microsystems CMS GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leica Microsystems CMS GmbH filed Critical Leica Microsystems CMS GmbH
Publication of EP3455663A1 publication Critical patent/EP3455663A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • A61F2005/0132Additional features of the articulation
    • A61F2005/0179Additional features of the articulation with spring means

Definitions

  • the invention relates to a scanning optical microscope and a corresponding
  • FRAP fluorescence recovery after photobleaching
  • FLIP fluorescence loss in photobleaching
  • uncaging and photoactivation are known.
  • the sample to be examined is typically scanned for manipulation by means of a focused laser beam, using a scanning device (used in an orthoscopic beam path).
  • TIRF Total Internal Reflection Fluorescence Microscopy
  • Laser beam is focused in the entrance pupil of the lens to obtain a flat illumination of the object field.
  • This illumination occurs at an adjustable angle determined by the position of the laser beam in the entrance pupil.
  • total reflection and a thin illumination of the interface by evanescent waves are obtained.
  • Lighting angle is a position control system of the laser beam in the entrance pupil needed.
  • a (used in a conoscopic beam path) grid device can be used.
  • Positioning of the laser beam in the entrance pupil is for example on the
  • EP 1 752 809 B2 A combination system for orthoscopic and conical illumination beam paths is known from EP 1 752 809 B2, which however has the disadvantage that only a part of the objective pupil is always accessible for a conoscopic illumination.
  • a lighting device by means of which an orthoscopic and a conoscopic beam path can be provided.
  • a ring mirror is used.
  • a centrally through the ring mirror, i. the non-mirrored region or a corresponding recess, passing illumination light beam is used to generate the orthoscopic beam path.
  • a peripheral to the ring mirror, i. whose mirrored area, striking illumination light beam is used to generate the conoscopic beam path.
  • Object of the present invention is, among other things, the control of a laser beam in the pupil and the scanning of a
  • the present invention is based on the fundamental idea, in one
  • the present invention proposes a scanning optical microscope which comprises an illumination system with a light source emanating from a light source
  • Light source section a first and a second polarization-dependent beam splitter and a first and a second optical channel between the first and the second beam splitter comprises.
  • a raster unit of known type is integrated, as it is basically known and will be explained below.
  • a polarization-dependent beam splitter (English: Polarizing Beam Splitter, PBS, commonly referred to in certain designs as “pole cube”), this is understood as an optical element, the light of different
  • a polarizing beam splitter can pass light of a first polarization direction without being deflected, while deflecting light of a second, different polarization direction in an angle defined by the design and the optical materials.
  • relevant specialist literature eg Bennett, JM: Polarizers, Chapter 3 in: Bass, ME et al. (Ed.): Handbook of Optics. Fundamentals, Techniques & Design, Volume 2, New York: McGraw-Hill, 2nd edition, 1995, referenced.
  • the light source section is configured to radiate a first illumination light beam with light of first and second main polarization directions. Under "light of a first Hauptpolarisationsraum" or "light of a second
  • Polarization directions are each in a narrow angular range of, for example, ⁇ 10 ° ⁇ 5 ° or ⁇ 1 °. Due to an incomplete polarization, smaller fractions may also be present in one or more other polarization directions.
  • the formulation according to which corresponding light comprises "mainly or exclusively" light waves which are present in the first polarization direction or the second polarization direction indicates, for example, that less than 25%, 10%, 5% or 1% in a different
  • Polarization direction present.
  • the first and second polarization directions are aligned orthogonal to each other.
  • the orthogonal orientation includes both circularly polarized light and linearly polarized light, which in two
  • Illumination beam be provided. If this is the case, that includes
  • Illumination light beam corresponding illumination light of a polarization state, which corresponds to a linear combination of orthogonal Kleinpolarisationsraumen.
  • illumination beam can also successively with the first
  • the illumination light beam comprises light with predominantly or exclusively the first in a first period of time
  • the concomitant conoscopic beam path is achieved by the use of different optical channels between the first and the second beam splitter implemented.
  • the first beam splitter in the scanning microscope according to the invention is adapted to lead the light of the first illumination light beam with the first Schopolarisationscardi at least predominantly in the first channel and the light of the first illumination light beam with the second Schopolarisationsraum at least predominantly in the second channel.
  • a different "treatment" of the light with the first or the second takes place
  • An illumination light beam that extends between the light source section and the first beam splitter in a common beam path section is therefore converted into the first or the second channel depending on polarization.
  • the light of the first channel can be influenced differently from the light of the second channel, for example already alone by different optical lengths of the two channels and / or by different optical elements in the two channels.
  • the second beam splitter is set up to form a second illumination light beam from light having the first main polarization direction from the first channel and from light having the second main polarization direction from the second channel.
  • the illumination light beam is predominantly or exclusively with light of the first
  • this light enters predominantly or exclusively in the first channel and from this in the second beam splitter.
  • the second beam splitter then forms the second illumination light beam predominantly or exclusively from the light from the first channel.
  • the second illumination light beam comprises in this way predominantly or exclusively the light with the first main polarization direction.
  • Illuminating light beam predominantly or exclusively with light of the second
  • Illuminating light beam mainly or exclusively from the light of the second
  • the illumination light beam is emitted by the light source section in such a way that it simultaneously comprises light of the first and the second main polarization direction, the light of the first main polarization direction passes predominantly or exclusively into the first and the light with the second via the first beam splitter
  • Illuminating light beam always only from light of one of the two
  • the two said optical channels are arranged to emit the light with the first main polarization direction from the first channel and the light with the second main polarization direction from the second channel with different convergence angles.
  • the first channel may be configured to receive the light of the first
  • Main polarization direction in the form of a divergent light beam and the second channel may be adapted to emit the light with the second main polarization direction from the second channel in the form of a collimated light beam.
  • different optical path lengths and / or optical elements are provided in the two channels. In principle, however, a parallel provision of an orthoscopic and a conoscopic beam path can also be effected in a different way than here and below.
  • the light source section is adapted to provide the first illumination light beam in the form of a collimated light beam, ie a light source is imaged infinitely.
  • a raster unit can later be imaged into the objective pupil either along the orthoscopic beam path and from there through an object-side telecentric objective, with the light source being imaged into the sample (front focal plane of the objective) or the raster unit along the conoscopic beam path into the sample, in which case again the light source remains at infinity.
  • the first beam splitter is preceded by a first optical element, which is set up to provide the one in the form of the collimated light beam
  • Illuminating illumination light beam in the form of a convergent light beam in the first beam splitter Since this advantageously does not have convergence-influencing properties in the context of the present invention, the light irradiated into the first beam splitter in the form of the convergent light beam is also guided convergently into the already-mentioned channels.
  • the first optical element can be formed in the simplest case, for example in the form of a converging lens, optionally with suitable optical correction means. It focuses the collimated light beam of the
  • Illuminating light beam in an image-side plane of the first optical element Illuminating light beam in an image-side plane of the first optical element.
  • the focused using the first optical element light diverges beyond the focal point of the first optical element and can be in this way without further optical interference, for example, from the first channel in the form of a divergent light beam and irradiated in the second beam splitter.
  • a corresponding light beam diverging beyond the focal point can be deflected, collimated, and collimated out of the second channel and irradiated into the second beam splitter by means of suitable optical elements and deflection devices.
  • a part of a first optical element a part of a
  • Bertrand lens system as known from DE 10 2013 222 562 A1.
  • the remainder of the Bertrand lens system is advantageously formed by a second, explained below optical element, which is located beyond the second beam splitter,
  • a tube lens for example, a tube lens.
  • the first channel is advantageously designed to radiate light at least predominantly divergently into the second beam splitter
  • the second channel is advantageously configured to radiate light at least predominantly collimated into the second beam splitter.
  • the first channel predominantly or exclusively carries light with the first main polarization direction, this is emitted from the first channel in the form of a divergent light beam and radiated into the second beam splitter.
  • the light with the second main polarization direction from the second channel is radiated into the second beam splitter in the form of a collimated light beam.
  • Corresponding light can be optically influenced after passing through the second beam splitter in any desired manner.
  • the second beam splitter is followed by an already mentioned second optical element, which is set up to divergently radiate light emitted from the second beam splitter (with predominantly or exclusively the first beam splitter)
  • this second optical element may be the tube lens of the scanning microscope.
  • correspondingly collimated light can be radiated into an objective, wherein the angle at which this collimated light strikes a rear objective pupil can be changed by means of a raster unit.
  • Raster illumination and sample manipulation are performed.
  • an evanescent lighting can be realized by the
  • the present invention is particularly advantageous in connection with an optical scanning microscope with an attachable in a lens mount and positionable in a lens position lens with a rear lens pupil, wherein the second optical element is adapted to the light with the second
  • Main polarization direction to focus in a plane of the rear lens pupil.
  • the light having the first main polarization direction collimated by the second optical element passes in collimated form through the rear lens pupil.
  • the light source section simultaneous provision of light having the first and second main polarization directions or provision of light having the first main polarization direction in a first period and light having the second main polarization direction having a second period
  • Light source section einschwenkbare or rotatably arranged in the beam path
  • Delay plate for example, a ⁇ / 2 plate or more corresponding plates include.
  • electro-optical systems and / or acousto-optical systems and / or systems realized on the basis of liquid crystals may also be used with particular advantage as delay elements.
  • Corresponding elements for providing polarized light are known in principle from the prior art, so that reference may be made to relevant specialist literature.
  • light is emitted by the light source section simultaneously with two different main polarization directions, for example by using light of two differently polarized lasers and merging in the first illumination light beam or by insufficient polarization of the light along a main polarization direction z.
  • Delay element or in addition to a fast closure may be provided in one or both of the channels. Whenever light comes with a first
  • optical elements are provided along the first channel, which are formed and arranged to form a Galilean telescope, which is one or more real or virtual deflection points of the raster device in or close the lens pupil images.
  • a "real or virtual deflection point” is used to denote a point which, on a corresponding grid unit, deflects light of a light source in a spatially limited manner ("punctiform") and thus provides a scanning light beam.
  • Real are corresponding deflection points when they are formed by actual elements, for example mirrors, "virtual" deflection points are representations of corresponding elements in space.
  • the illumination system of the present invention is designed removable, wherein in particular the first and the second beam splitter and the first and the second channel, which is formed between the first and the second beam splitter, are arranged on a withdrawable from the scanning microscope insert.
  • the optical scanning microscope has means for adaptation as a submodule to a wide field microscope.
  • the present invention also extends to a method of examining a sample by means of a scanning optical microscope comprising an illumination system comprising a light source section, first and second polarization-dependent beam splitters, and first and second optical channels between the first and second beam splitters.
  • the method according to the invention provides, using the light source section, a first illumination light beam with light of a first and a second one
  • Figure 1 shows a beam path of a scanning microscope with a
  • Figure 2 shows a beam path of a scanning microscope with a
  • Illumination system according to an embodiment of the invention in a simplified, schematic representation.
  • Figure 3 shows a beam path of a scanning microscope with a
  • Illumination system according to an embodiment of the invention in a simplified, schematic representation.
  • Embodiments include a plurality of common elements, which will be explained below with reference first to FIG. The explanations also apply to the other figures.
  • a scanning microscope illustrated in FIG. 1, which here illustrates a highly schematic illustration, which is shown in dot-dashed lines, and designated by 1, comprises an objective 12 received in an objective receptacle 11 at a lens position 10.
  • Lens shots of different types can be provided, for example
  • An objective pupil of the objective 12 is designated by 109.
  • An illumination system of a corresponding scanning microscope is denoted overall by 20.
  • An orthoscopic beam path is illustrated by 200, a conoscopic beam path by 201 (dashed).
  • the orthoscopic beam path 200 and the conoscopic beam path 201 run over certain distances of the
  • the first channel 21 and the second channel 22 are each formed between a first polarization-dependent beam splitter 105a and a second polarization-dependent beam splitter 105b.
  • a corresponding light source 100 can be used, which already provides correspondingly polarized illumination light.
  • the light source 100 may be
  • a laser light source for example, be a laser light source, a polarization-maintaining optical fiber or a suitable polarization element, or a light source for unpolarized light with a corresponding polarization element.
  • a polarization-maintaining optical fiber for example, be a laser light source, a polarization-maintaining optical fiber or a suitable polarization element, or a light source for unpolarized light with a corresponding polarization element.
  • Light source 100 provided illumination light beam can be realized by different arrangements, which are greatly simplified here with 102 illustrated.
  • a corresponding arrangement 102 may comprise a fast mechanically switchable delay element (for example a ⁇ / 2 plate), which is preferably arranged at a location of the beam path or the illumination light beam with a small beam diameter and a constant beam position.
  • a corresponding delay element or a corresponding arrangement 102 between a fast mechanically switchable delay element for example a ⁇ / 2 plate
  • Fiber collimator and in front of a beam expansion system as illustrated here in a simplified manner at 101.
  • a scanning device or scanning unit 103 is formed in a manner known per se, this includes, for example, tiltable mirrors, rotatable prisms and / or
  • Illuminating light beam here illustrated with 203, is provided which optionally has a first main polarization direction or a second main polarization direction and in the example shown is emitted in collimated form by the grid unit 103.
  • the illumination light beam 203 then passes through a first optical element 104 of one or more lenses and is focused in this way.
  • Illuminating light beam 203 having the first or the second main polarization direction focusses into the first polarization-dependent beam splitter 105a.
  • the light of the second main polarization direction as illustrated here in the form of the dashed conoscopic beam path 201, is reflected, while light of the first main polarization direction passes through the boundary layer without being deflected.
  • the first polarization-dependent beam splitter 105a guides the light with the first main polarization direction into the first optical channel 21 and the light with the second main polarization direction into the second channel 22. Beyond a respective focal point in the first channel 21 and the second channel 22, respectively the light with the first and the second polarization respectively divergent.
  • the light having the first main polarization direction in the first channel 21, as illustrated here with the orthoscopic beam path 200 diverges from the first channel and enters the second polarization-dependent beam splitter 105b.
  • a closure 110 it is possible to prevent false light from entering the second polarization-dependent beam splitter.
  • the first channel 21 no further optical elements are provided in the embodiment illustrated in FIG.
  • further optical elements 106a and 106b are provided.
  • the light in the second channel 22 extending with the second polarization is further deflected via deflecting elements 107a and 107b.
  • the optical elements 106a and 106b the light with the second main polarization direction in the second channel 22 collimated and enters in collimated form in the second polarization-dependent beam splitter 105b.
  • the light having the first main polarization direction out of the first channel 21 diverges therefrom after passing through the second polarization-dependent beam splitter 105b, the light having the second main polarization direction emerges from the second channel 22 after passing through the second channel and the second
  • the collimated light with the second main polarization direction can be focused from the second optical channel, whereas the light with the first main polarization direction from the first optical channel can be collimated.
  • the second optical element 108 forms a Bertrand lens with the already explained optical elements 106a and 106b.
  • the first optical channel 21 and the second optical channel 22 and the arrangement of the illustrated lenses the light having the first main polarization direction in collimated form can enter the rear lens pupil 109 of the lens 12, whereas the light having the second main polarization direction can enter the rear lens pupil 109 of the lens 12 are focused.
  • the second optical element 108, together with the first optical element 104, forms a Galilean telescope, which surrounds the one or more through the
  • Scanning device 103 conditional real or virtual deflection points of the
  • Illuminating light beam into or near the objective pupil 109 Illuminating light beam into or near the objective pupil 109.
  • a detection of fluorescent light of a sample, which is arranged in front of the objective 12, can be carried out by a conventional wide field fluorescence microscope.
  • Illumination system 20 of the embodiments discussed herein may be coupled in such a wide field fluorescence microscope in the fluorescence illumination beam path at a suitable location and be formed removable. It is particularly advantageous if the Bertrand lens system formed by the optical elements 106a, 106b and 108 has a variable focus, which allows focusing at different mechanical positions of the objective pupil 109, for example when using different objectives or a turret focusing.
  • the second optical element 108 which can be formed, for example, in the form of a tube lens, can be kept constant in a corresponding focusable Bertrand lens system and therefore does not have to be removed even when changing the illumination system 20, and the afocalism of the Galileo telescope consisting of elements 104 and 108 is preserved.
  • the embodiment of the scanning microscope 2 illustrated in Figure 2 differs from the embodiment illustrated in Figure 1 by the absence of the shutter 110. As mentioned, in the embodiment of the scanning microscope 1 illustrated in Figure 1, this allows blanking due to non-ideal
  • Shutter members 110 and 111 are provided.
  • the light source section 100 to 103 and the light source 100 in this case, for example, illumination light of a fixed
  • polarization-dependent beam splitter 105a illumination light in both channels 21 and 22 directed.
  • a beam path can now be selectively blocked and in this way light can pass through the only one channel to the objective 12.
  • 105a, 105b polarization-dependent beam splitter 106a, 106b further optical elements

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Abstract

The invention relates an optical scanning microscope (1, 2, 3), which comprises an illumination system (20) having a light source portion (100-103) emanating from a light source (100), a first polarization-dependent beam splitter (105a) and a second polarization-dependent beam splitter (105b) and a first optical channel (21) and a second optical channel (22) between the first beam splitter (105a) and the second beam splitter (105b), wherein the light source portion (100-103) is configured to emit a first illumination light beam (203) with light with a first main polarization direction and a second main polarization direction, the first beam splitter (105a) is configured to at least predominantly guide the light with the first main polarization direction into the first channel (21) and the light with the second main polarization direction into the second channel (22), the second beam splitter (105b) is configured form a second illumination light beam (24) from the light with the first main polarization direction from the first channel (21) and from light with the second main polarization direction from the second channel (22), and the channels (21, 22) are configured to emit the light with the first main polarization direction from the first channel (21) and the light with the second main polarization direction from the second channel (22) with different convergent angles. A corresponding method is likewise subject matter of the invention.

Description

Optisches Rastermikroskop und Untersuchungsverfahren  Optical scanning microscope and examination method
Beschreibung Die Erfindung betrifft ein optisches Rastermikroskop und ein entsprechendes The invention relates to a scanning optical microscope and a corresponding
Untersuchungsverfahren gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.  Investigation method according to the preambles of the independent claims.
Stand der Technik In der modernen Funktionsbiologie ist häufig die Untersuchung dynamischer Prozesse in biologischen Systemen von Interesse. Für diese ist eine räumliche und zeitliche Interaktionsbzw. Manipulationsmöglichkeit mikroskopischer Proben von zentraler Bedeutung. Hierzu sind Verfahren wie FRAP (Fluorescence Recovery after Photobleaching), FLIP (Fluorescence Loss in Photobleaching), Uncaging und Photoactivation bekannt. In derartigen Verfahren wird die zu untersuchende Probe zur Manipulation typischerweise mittels eines fokussierten Laserstrahls abgerastert, wobei eine (in einem orthoskopischen Strahlengang eingesetzte) Rastervorrichtung zum Einsatz kommt. PRIOR ART In modern functional biology, the investigation of dynamic processes in biological systems is frequently of interest. For these is a spatial and temporal Interaktionsbzw. Manipulation of microscopic samples of central importance. For this purpose, methods such as fluorescence recovery after photobleaching (FRAP), fluorescence loss in photobleaching (FLIP), uncaging and photoactivation are known. In such methods, the sample to be examined is typically scanned for manipulation by means of a focused laser beam, using a scanning device (used in an orthoscopic beam path).
Gleichzeitig ist eine Detektion des Experimentverlaufs in einem Weitfeldmikroskop mit optischer Schnittmöglichkeit wünschenswert. Eine Möglichkeit dazu ist beispielsweise die TIRF-Mikroskopie (Total Internal Reflection Fluorescence Microscopy), bei der ein At the same time, it is desirable to detect the course of the experiment in a wide-field microscope with an optical section. One possibility is, for example, TIRF (Total Internal Reflection Fluorescence Microscopy) microscopy, in which a
Laserstrahl in die Eintrittspupille des Objektivs fokussiert wird, um eine flächige Ausleuchtung des Objektfelds zu erhalten. Diese Ausleuchtung erfolgt unter einem einstellbaren Winkel, der durch die Position des Laserstrahls in der Eintrittspupille bestimmt ist. Bei Beleuchtung unter einem Winkel, der nicht durch die Grenzfläche zwischen dem Probendeckglas und einer wässrigen Probe propagiert, erhält man Totalreflexion und eine dünne Ausleuchtung der Grenzfläche durch evaneszente Wellen. Zur genauen Einstellung des Laser beam is focused in the entrance pupil of the lens to obtain a flat illumination of the object field. This illumination occurs at an adjustable angle determined by the position of the laser beam in the entrance pupil. When illuminated at an angle that does not propagate through the interface between the specimen toughened glass and an aqueous sample, total reflection and a thin illumination of the interface by evanescent waves are obtained. For the exact setting of the
Beleuchtungswinkels ist ein Positionskontrollsystem des Laserstrahls in der Eintrittspupille vonnöten. Auch hierzu lässt sich eine (in einem konoskopischen Strahlengang eingesetzte) Rastervorrichtung benutzen. Lighting angle is a position control system of the laser beam in the entrance pupil needed. For this purpose, a (used in a conoscopic beam path) grid device can be used.
Zu weiteren Details sei auf einschlägige Fachliteratur verwiesen, beispielsweise bezüglich der TIRF-Mikroskopie auf D. Axelrod, Traffic 2, 764-774 (2001 ) und bezüglich der rasterbasierten Manipulation von mikroskopischen Proben mittels Rastersystemen konfokaler Mikroskope auf E. A. J. Reits, Nat. Cell Biol. 3, E145-E147 (2001 ). Zur For further details, reference is made to relevant literature, for example with respect to the TIRF microscopy on D. Axelrod, Traffic 2, 764-774 (2001) and with respect to Raster-based Manipulation of Microscopic Samples Using Scanning Systems of Confocal Microscopes on EAJ Reits, Nat. Cell Biol. 3, E145-E147 (2001). to
Positionierung des Laserstrahls in der Eintrittspupille sei beispielsweise auf die Positioning of the laser beam in the entrance pupil is for example on the
DE 10 2006 033 306 A1 verwiesen. DE 10 2006 033 306 A1.
Zur Umschaltung zwischen orthoskopischem und konoskopischem Strahlengang lässt sich beispielsweise gemäß der US 7 187 494 B2 eine Bertrandlinsenanordnung in den For switching between orthoscopic and conoscopic beam path can be, for example, according to US 7 187 494 B2 a Bertrand lens arrangement in the
Strahlengang eines orthoskopischen Rastersystems fahren, um ein konoskopisches Beam path of an orthoscopic grid system drive to a conoscopic
Rastersystem zu verwirklichen. Dies hat jedoch den Nachteil, dass die mechanische Realize grid system. However, this has the disadvantage that the mechanical
Bewegung von Spiegeln, Prismen und Linsensystemen aufwendig und zudem inkompatibel mit den in der Aufgabenstellung geforderten Schaltzeiten unterhalb der relevanten biologischen Zeitskalen, z.B. von weniger als 10 ms ist. Movement of mirrors, prisms and lens systems consuming and also incompatible with the required in the task switching times below the relevant biological time scales, e.g. less than 10 ms.
In der US7573635B2 ist die Umschaltung mit Hilfe des Rastersystems selbst beschrieben. Das beschriebene Verfahren erfordert jedoch ein aufwendiges Spiegelsystem, weil die Rasterspiegeleinheit im konoskopischen Strahlengang mit mehreren Reflexionen genutzt wird, was ein entsprechendes System kompliziert und aufwendig in der Handhabung macht. In US7573635B2 the switching is described by means of the grid system itself. However, the method described requires a complex mirror system because the raster mirror unit is used in the conoscopic beam path with multiple reflections, which makes a corresponding system complicated and expensive to handle.
Aus der EP 1 752 809 B2 ist ein Vereinigungssystem für orthoskopische und konoskopische Beleuchtungsstrahlengänge bekannt, das jedoch den Nachteil besitzt, dass für eine konoskopische Beleuchtung immer nur ein Teil der Objektivpupille zugänglich ist. A combination system for orthoscopic and conical illumination beam paths is known from EP 1 752 809 B2, which however has the disadvantage that only a part of the objective pupil is always accessible for a conoscopic illumination.
Aus der DE 10 2013 222 562 A1 ist eine Beleuchtungseinrichtung bekannt, mittels derer sich ein orthoskopischer und ein konoskopischer Strahlengang bereitstellen lässt. Hierbei wird ein Ringspiegel eingesetzt. Ein zentral durch den Ringspiegel, d.h. dessen unverspiegelten Bereich oder eine entsprechende Aussparung, tretender Beleuchtungslichtstrahl wird zur Erzeugung des orthoskopischen Strahlengangs genutzt. Ein peripher auf den Ringspiegel, d.h. dessen verspiegelten Bereich, treffender Beleuchtungslichtstrahl wird zur Erzeugung des konoskopischen Strahlengangs genutzt. Es kann also auch hier jeweils nur ein Teil des Strahlengangquerschnitts zur Erzeugung des orthoskopischen Strahlengangs bzw. des konoskopischen Strahlengangs genutzt werden. From DE 10 2013 222 562 A1, a lighting device is known, by means of which an orthoscopic and a conoscopic beam path can be provided. Here, a ring mirror is used. A centrally through the ring mirror, i. the non-mirrored region or a corresponding recess, passing illumination light beam is used to generate the orthoscopic beam path. A peripheral to the ring mirror, i. whose mirrored area, striking illumination light beam is used to generate the conoscopic beam path. Thus, only one part of the beam path cross-section can be used to generate the orthoscopic beam path or the conoscopic beam path.
Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung ist vor diesem Hintergrund unter anderem, sowohl die Kontrolle eines Laserstrahls in der Pupille als auch das Abrastern eines Object of the present invention is, among other things, the control of a laser beam in the pupil and the scanning of a
Laserstrahls im Objektfeld eines Mikroskops durch ein und dieselbe Rastereinheit zu bewerkstelligen. Weiterhin soll die Umschaltung zwischen beiden Verwendungen der Rastereinheit schnell von statten gehen, so dass bei typischen Bildaufnahmeraten von ca. 100 Hz in mikroskopischen Lebendzellexperimenten keine Unterbrechungen entstehen. Laser beam in the object field of a microscope by one and the same raster unit to accomplish. Furthermore, the switching between the two uses of Scanning unit quickly go so that at typical image acquisition rates of about 100 Hz in microscopic live cell experiments no interruptions.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Erfindungsgemäß werden ein optisches Rastermikroskop und ein Verfahren zum According to the invention, a scanning optical microscope and a method for
Untersuchen einer Probe unter Verwendung eines derartigen Rastermikroskops mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung. Examining a sample using such a scanning microscope with the features of the independent claims proposed. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.
Der vorliegenden Erfindung liegt die grundsätzliche Idee zugrunde, in einem The present invention is based on the fundamental idea, in one
Rastermikroskop zu jedem Zeitpunkt sowohl einen orthoskopischen als auch einen konoskopischen Strahlengang verfügbar zu halten und die Umschaltung zwischen diesen beiden Strahlengängen mittels polarisierender Strahlteilungen zu realisieren. Auch die Kombination beider Strahlengänge wird mittels polarisationsoptischer Mittel bewerkstelligt. Scanning microscope at any time both an orthoscopic and a conoscopic beam path available and to realize the switching between these two beam paths by means of polarizing beam splits. The combination of both beam paths is accomplished by polarization optical means.
Die vorliegende Erfindung schlägt vor diesem Hintergrund ein optisches Rastermikroskop vor, das ein Beleuchtungssystem mit einem von einer Lichtquelle ausgehenden Against this background, the present invention proposes a scanning optical microscope which comprises an illumination system with a light source emanating from a light source
Lichtquellenabschnitt, einem ersten und einem zweiten polarisationsabhängigen Strahlteiler und einem ersten und einem zweiten optischen Kanal zwischen dem ersten und dem zweiten Strahlteiler umfasst. In den Lichtquellenabschnitt des optischen Rastermikroskops ist eine Rastereinheit bekannter Art integriert, wie sie grundsätzlich bekannt ist und auch nachfolgend noch erläutert wird. Ist hier von einem„polarisationsabhängigen Strahlteiler" (engl. Polarizing Beam Splitter, PBS; in bestimmten Bauformen landläufig auch als„Polwürfel" bezeichnet) die Rede, sei hierunter ein optisches Element verstanden, das Licht unterschiedlicher Light source section, a first and a second polarization-dependent beam splitter and a first and a second optical channel between the first and the second beam splitter comprises. In the light source portion of the optical scanning microscope, a raster unit of known type is integrated, as it is basically known and will be explained below. Here is a "polarization-dependent beam splitter" (English: Polarizing Beam Splitter, PBS, commonly referred to in certain designs as "pole cube"), this is understood as an optical element, the light of different
Polarisationsrichtungen unterschiedlich ablenkt. Beispielsweise kann ein polarisierender Strahlteiler Licht einer ersten Polarisationsrichtung unabgelenkt passieren lassen, Licht einer zweiten, unterschiedlichen Polarisationsrichtung hingegen in einem durch die Bauform und die optischen Materialien definierten Winkel ablenken. Hinsichtlich des fachmännischen Wissens zu polarisierenden Strahlteilern und die hierbei zugrunde liegenden physikalischen Grundlagen sei der Einfachheit halber auf einschlägige Fachliteratur, z.B. Bennett, J.M.: Polarizers, Kapitel 3 in: Bass, M.E. et al. (Hrsg.): Handbook of Optics. Fundamentals, Techniques & Design, Band 2, New York: McGraw-Hill, 2. Auflage 1995, verwiesen. In dem vorgeschlagenen optischen Rastermikroskop ist der Lichtquellenabschnitt dazu eingerichtet, einen ersten Beleuchtungslichtstrahl mit Licht einer ersten und einer zweiten Hauptpolarisationsrichtung abzustrahlen. Unter„Licht einer ersten Hauptpolarisationsrichtung" bzw.„Licht einer zweiten Distract polarization directions differently. For example, a polarizing beam splitter can pass light of a first polarization direction without being deflected, while deflecting light of a second, different polarization direction in an angle defined by the design and the optical materials. With regard to expert knowledge of polarizing beam splitters and the underlying physical principles, for simplicity, reference is made to relevant specialist literature, eg Bennett, JM: Polarizers, Chapter 3 in: Bass, ME et al. (Ed.): Handbook of Optics. Fundamentals, Techniques & Design, Volume 2, New York: McGraw-Hill, 2nd edition, 1995, referenced. In the proposed scanning optical microscope, the light source section is configured to radiate a first illumination light beam with light of first and second main polarization directions. Under "light of a first Hauptpolarisationsrichtung" or "light of a second
Hauptpolarisationsrichtung" wird dabei im Rahmen der vorliegenden Erfindung Licht verstanden, das überwiegend oder ausschließlich Lichtwellen umfasst, die in einer ersten Polarisationsrichtung bzw. einer zweiten Polarisationsrichtung vorliegen oder deren  Hauptpolarisationsrichtung "is understood in the context of the present invention, light comprising predominantly or exclusively light waves, which are present in a first polarization direction or a second polarization direction or their
Polarisationsrichtungen jeweils in einem eng begrenzten Winkelbereich von beispielsweise ± 10° ± 5°oder ± 1 °liegen. Durch eine unvollständi ge Polarisierung können geringere Anteile auch in einer oder mehreren anderen Polarisationsrichtungen vorliegen. Die Formulierung, wonach entsprechendes Licht„überwiegend oder ausschließlich" Lichtwellen umfasst, die in der ersten Polarisationsrichtung bzw. der zweiten Polarisationsrichtung vorliegen, gibt dabei beispielsweise an, dass weniger als 25%, 10%, 5% oder 1 % in einer abweichenden Polarization directions are each in a narrow angular range of, for example, ± 10 ° ± 5 ° or ± 1 °. Due to an incomplete polarization, smaller fractions may also be present in one or more other polarization directions. The formulation according to which corresponding light comprises "mainly or exclusively" light waves which are present in the first polarization direction or the second polarization direction, indicates, for example, that less than 25%, 10%, 5% or 1% in a different
Polarisationsrichtung vorliegen. Die erste und die zweite Polarisationsrichtung sind orthogonal zueinander ausgerichtet. Hierbei schließt die orthogonale Ausrichtung sowohl zirkulär polarisiertes Licht ein als auch linear polarisiertes Licht, das in zwei Polarization direction present. The first and second polarization directions are aligned orthogonal to each other. Here, the orthogonal orientation includes both circularly polarized light and linearly polarized light, which in two
Polarisationsrichtungen vorliegt Das Licht der ersten und der zweiten Hauptpolarisationsrichtung kann dabei gemäß der vorliegenden Erfindung gleichzeitig, d.h. zu einem Zeitpunkt in ein und demselben Polarization directions is present The light of the first and the second Hauptpolarisationsrichtung can thereby according to the present invention at the same time, i. at one time in one and the same
Beleuchtungslichtstrahl, bereitgestellt werden. Ist dies der Fall, umfasst der Illumination beam, be provided. If this is the case, that includes
Beleuchtungslichtstrahl entsprechendes Beleuchtungslicht eines Polarisationszustands, der einer Linearkombination orthogonaler Hauptpolarisationsrichtungen entspricht. Der Illumination light beam corresponding illumination light of a polarization state, which corresponds to a linear combination of orthogonal Hauptpolarisationsrichtungen. Of the
Beleuchtungslichtstrahl kann jedoch auch nacheinander mit der ersten However, illumination beam can also successively with the first
Hauptpolarisationsrichtung und dann mit der zweiten Hauptpolarisationsrichtung abgestrahlt werden, wie auch nachfolgend erläutert. In letzterem Fall umfasst der Beleuchtungslichtstrahl in einem ersten Zeitraum Licht mit überwiegend oder ausschließlich der ersten  Hauptpolarisationsrichtung and then emitted with the second Hauptpolarisationsrichtung, as also explained below. In the latter case, the illumination light beam comprises light with predominantly or exclusively the first in a first period of time
Hauptpolarisationsrichtung und in einem zweiten Zeitraum Licht mit überwiegend oder ausschließlich der zweiten Hauptpolarisationsrichtung. Das Licht muss aber auch hier nicht notwendigerweise vollständig polarisiert sein; zur Ausblendung von Restlicht einer abweichenden Polarisationsrichtung kann beispielsweise eine unten erläuterte Anordnung mit optischen Verschlüssen verwendet werden. Die grundsätzliche erfinderische Idee, nämlich den orthoskopischen und den Hauptpolarisationsrichtung and in a second period of light with predominantly or exclusively the second Hauptpolarisationsrichtung. However, the light does not necessarily have to be completely polarized here; For suppressing residual light of a different polarization direction, for example, an arrangement with optical shutters explained below can be used. The basic inventive idea, namely the orthoscopic and the
konoskopischen Strahlengang gleichzeitig bereitzuhalten, wird durch die Verwendung der unterschiedlichen optischen Kanäle zwischen dem ersten und dem zweiten Strahlteiler umgesetzt. Hierzu ist vorgesehen, dass der erste Strahlteiler in dem erfindungsgemäßen Rastermikroskop dazu eingerichtet ist, das Licht des ersten Beleuchtungslichtstrahls mit der ersten Hauptpolarisationsrichtung zumindest überwiegend in den ersten Kanal und das Licht des ersten Beleuchtungslichtstrahls mit der zweiten Hauptpolarisationsrichtung zumindest überwiegend in den zweiten Kanal zu führen. An dem ersten Strahlteiler erfolgt also eine unterschiedliche„Behandlung" des Lichts mit der ersten bzw. der zweiten concomitant conoscopic beam path is achieved by the use of different optical channels between the first and the second beam splitter implemented. For this purpose, it is provided that the first beam splitter in the scanning microscope according to the invention is adapted to lead the light of the first illumination light beam with the first Hauptpolarisationsrichtung at least predominantly in the first channel and the light of the first illumination light beam with the second Hauptpolarisationsrichtung at least predominantly in the second channel. At the first beam splitter, therefore, a different "treatment" of the light with the first or the second takes place
Hauptpolarisationsrichtung. Main polarization direction.
Ein zwischen dem Lichtquellenabschnitt und dem ersten Strahlteiler in einem gemeinsamen Strahlengangabschnitt verlaufender Beleuchtungslichtstrahl wird also polarisationsabhängig in den ersten bzw. den zweiten Kanal überführt. Auf diese Weise lässt sich das Licht des ersten Kanals unterschiedlich zu dem Licht des zweiten Kanals beeinflussen, beispielsweise bereits alleine durch unterschiedliche optische Längen der beiden Kanäle und/oder durch unterschiedliche optische Elemente in den beiden Kanälen. An illumination light beam that extends between the light source section and the first beam splitter in a common beam path section is therefore converted into the first or the second channel depending on polarization. In this way, the light of the first channel can be influenced differently from the light of the second channel, for example already alone by different optical lengths of the two channels and / or by different optical elements in the two channels.
Das erfindungsgemäß in die zwei Kanäle geführte Licht mit der ersten bzw. der zweiten Hauptpolarisationsrichtung wird anschließend wieder in einen gemeinsamen The inventively guided in the two channels light with the first and the second Hauptpolarisationsrichtung is then back into a common
Strahlengangabschnitt geführt. Hierzu ist der zweite Strahlteiler erfindungsgemäß dazu eingerichtet, aus Licht mit der ersten Hauptpolarisationsrichtung aus dem ersten Kanal und aus Licht mit der zweiten Hauptpolarisationsrichtung aus dem zweiten Kanal einen zweiten Beleuchtungslichtstrahl zu bilden. Beam path section performed. For this purpose, according to the invention, the second beam splitter is set up to form a second illumination light beam from light having the first main polarization direction from the first channel and from light having the second main polarization direction from the second channel.
Wird hierbei beispielsweise mittels des Lichtquellenabschnitts in einem ersten Zeitraum der Beleuchtungslichtstrahl überwiegend oder ausschließlich mit Licht der ersten In this case, for example, by means of the light source section in a first period of time the illumination light beam is predominantly or exclusively with light of the first
Hauptpolarisationsrichtung abgestrahlt, tritt dieses Licht überwiegend oder ausschließlich in den ersten Kanal und aus diesem in den zweiten Strahlteiler ein. Der zweite Strahlteiler bildet dann den zweiten Beleuchtungslichtstrahl überwiegend oder ausschließlich aus dem Licht aus dem ersten Kanal. Der zweite Beleuchtungslichtstrahl umfasst auf diese Weise überwiegend oder ausschließlich das Licht mit der ersten Hauptpolarisationsrichtung. In einem zweiten Zeitraum, in dem mittels des Lichtquellenabschnitts der Main polarization emitted, this light enters predominantly or exclusively in the first channel and from this in the second beam splitter. The second beam splitter then forms the second illumination light beam predominantly or exclusively from the light from the first channel. The second illumination light beam comprises in this way predominantly or exclusively the light with the first main polarization direction. In a second period in which by means of the light source section of the
Beleuchtungslichtstrahl überwiegend oder ausschließlich mit Licht der zweiten  Illuminating light beam predominantly or exclusively with light of the second
Hauptpolarisationsrichtung abgestrahlt wird, tritt dieses Licht über den ersten Strahlteiler überwiegend oder ausschließlich in den zweiten Kanal und aus diesem in den zweiten Strahlteiler ein. Der zweite Strahlteiler bildet auf diese Weise den zweiten Hauptpolarisationsrichtung is radiated, this light enters via the first beam splitter predominantly or exclusively in the second channel and from this in the second beam splitter. The second beam splitter forms the second in this way
Beleuchtungslichtstrahl überwiegend oder ausschließlich aus dem Licht der zweiten Illuminating light beam mainly or exclusively from the light of the second
Hauptpolarisationsrichtung aus dem zweiten Kanal. Wird durch den Lichtquellenabschnitt hingegen der Beleuchtungslichtstrahl derart abgestrahlt, dass er gleichzeitig Licht der ersten und der zweiten Hauptpolarisationsrichtung umfasst, tritt das Licht der ersten Hauptpolarisationsrichtung über den ersten Strahlteiler überwiegend oder ausschließlich in den ersten und das Licht mit der zweiten Hauptpolarisationsrichtung from the second channel. If, however, the illumination light beam is emitted by the light source section in such a way that it simultaneously comprises light of the first and the second main polarization direction, the light of the first main polarization direction passes predominantly or exclusively into the first and the light with the second via the first beam splitter
Hauptpolarisationsrichtung überwiegend oder ausschließlich in den zweiten Kanal über. Um zu vermeiden, dass sowohl das Licht der ersten Hauptpolarisationsrichtung als auch das Licht der zweiten Hauptpolarisationsrichtung gleichzeitig aus dem ersten und dem zweiten Kanal in den Strahlteiler eintritt und der zweite Beleuchtungslichtstrahl auf diese Weise mit der ersten Hauptpolarisationsrichtung und der zweiten Hauptpolarisationsrichtung gleichzeitig gebildet wird, was ggf. nicht erwünscht ist, können in dem ersten Kanal und/oder dem zweiten Kanal jeweils geeignete optische Verschlüsse ausgebildet sein, die jeweils entweder den ersten Kanal oder den zweiten Kanal optisch blockieren. Auch auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass mittels des zweiten Strahlteilers der zweite Hauptpolarisationsrichtung predominantly or exclusively in the second channel via. In order to prevent both the light of the first main polarization direction and the light of the second main polarization direction from simultaneously entering the beam splitter from the first and second channels and the second illumination light beam being formed simultaneously with the first main polarization direction and the second main polarization direction may not be desirable, may be formed in the first channel and / or the second channel respectively suitable optical closures, each optically block either the first channel or the second channel. Also in this way it can be ensured that by means of the second beam splitter of the second
Beleuchtungslichtstrahl immer lediglich aus Licht einer der beiden Illuminating light beam always only from light of one of the two
Hauptpolarisationsrichtungen gebildet wird. Main polarization directions is formed.
Wie bereits angesprochen, sind erfindungsgemäß die beiden genannten optischen Kanäle dazu eingerichtet, das Licht mit der ersten Hauptpolarisationsrichtung aus dem ersten Kanal und das Licht mit der zweiten Hauptpolarisationsrichtung aus dem zweiten Kanal mit unterschiedlichen Konvergenzwinkeln auszustrahlen. As already mentioned, according to the invention the two said optical channels are arranged to emit the light with the first main polarization direction from the first channel and the light with the second main polarization direction from the second channel with different convergence angles.
Beispielsweise kann der erste Kanal dazu eingerichtet sein, das Licht der ersten For example, the first channel may be configured to receive the light of the first
Hauptpolarisationsrichtung in Form eines divergenten Lichtstrahls bzw. Lichtbündels auszustrahlen und der zweite Kanal kann dafür eingerichtet sein, das Licht mit der zweiten Hauptpolarisationsrichtung aus dem zweiten Kanal in Form eines kollimierten Lichtstrahls auszustrahlen. Hierzu sind, wie bereits erwähnt, unterschiedliche optische Weglängen und/oder optische Elemente in den beiden Kanälen vorgesehen. Grundsätzlich kann eine parallele Bereithaltung eines orthoskopischen und eines konoskopischen Strahlengangs jedoch auch auf andere Weise als hier und nachfolgend erläutert erfolgen. Main polarization direction in the form of a divergent light beam and the second channel may be adapted to emit the light with the second main polarization direction from the second channel in the form of a collimated light beam. For this purpose, as already mentioned, different optical path lengths and / or optical elements are provided in the two channels. In principle, however, a parallel provision of an orthoscopic and a conoscopic beam path can also be effected in a different way than here and below.
Vorteilhafterweise ist in einem entsprechenden Rastermikroskop der Lichtquellenabschnitt dazu eingerichtet, den ersten Beleuchtungslichtstrahl in Form eines kollimierten Lichtbündels bereitzustellen, d.h. eine Lichtquelle wird ins Unendliche abgebildet. Durch die beiden unterschiedlichen Kanäle kann eine Rastereinheit jedoch später entweder entlang des orthoskopischen Strahlengangs in die Objektivpupille und von dort durch ein objektseitig telezentrisches Objektiv ins Unendliche abgebildet werden, wobei die Lichtquelle in die Probe (vordere Brennebene des Objektivs) abgebildet wird, oder die Rastereinheit wird entlang des konoskopischen Strahlengangs in die Probe abgebildet, wobei dann wiederum die Lichtquelle im Unendlichen bleibt. Advantageously, in a corresponding scanning microscope, the light source section is adapted to provide the first illumination light beam in the form of a collimated light beam, ie a light source is imaged infinitely. However, due to the two different channels, a raster unit can later be imaged into the objective pupil either along the orthoscopic beam path and from there through an object-side telecentric objective, with the light source being imaged into the sample (front focal plane of the objective) or the raster unit along the conoscopic beam path into the sample, in which case again the light source remains at infinity.
Vorteilhafterweise ist dem ersten Strahlteiler ein erstes optisches Element vorgeschaltet, das dazu eingerichtet ist, den in Form des kollimierten Lichtbündels bereitgestellten Advantageously, the first beam splitter is preceded by a first optical element, which is set up to provide the one in the form of the collimated light beam
Beleuchtungslichtstrahl in Form eines konvergenten Lichtbündels in den ersten Strahlteiler einzustrahlen. Da dieser im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise keine konvergenzbeeinflussenden Eigenschaften aufweist, wird das in Form des konvergenten Lichtbündels in den ersten Strahlteiler eingestrahlte Licht aus diesem auch konvergent in die bereits angesprochenen Kanäle geführt. Das erste optische Element kann im einfachsten Fall beispielsweise in Form einer Sammellinse, gegebenenfalls mit geeigneten optischen Korrekturmitteln, ausgebildet sein. Es fokussiert das kollimierte Lichtbündel des  Illuminating illumination light beam in the form of a convergent light beam in the first beam splitter. Since this advantageously does not have convergence-influencing properties in the context of the present invention, the light irradiated into the first beam splitter in the form of the convergent light beam is also guided convergently into the already-mentioned channels. The first optical element can be formed in the simplest case, for example in the form of a converging lens, optionally with suitable optical correction means. It focuses the collimated light beam of the
Beleuchtungslichtstrahls in eine bildseitige Ebene des ersten optischen Elements. Auf diese Weise divergiert das unter Verwendung des ersten optischen Elements fokussierte Licht jenseits des Brennpunkts des ersten optischen Elements und kann auf diese Weise ohne weitere optische Beeinflussung beispielsweise aus dem ersten Kanal in Form eines divergenten Lichtbündels aus- und in den zweiten Strahlteiler eingestrahlt werden. In dem zweiten optischen Kanal kann ein entsprechendes, jenseits des Brennpunkts divergierendes Lichtbündel durch geeignete optische Elemente und Umlenkeinrichtungen umgelenkt, kollimiert, und kollimiert aus dem zweiten Kanal aus- und in den zweiten Strahlteiler eingestrahlt werden. Insbesondere kann in dem zweiten Kanal hierzu ein Teil eines Illuminating light beam in an image-side plane of the first optical element. In this way, the focused using the first optical element light diverges beyond the focal point of the first optical element and can be in this way without further optical interference, for example, from the first channel in the form of a divergent light beam and irradiated in the second beam splitter. In the second optical channel, a corresponding light beam diverging beyond the focal point can be deflected, collimated, and collimated out of the second channel and irradiated into the second beam splitter by means of suitable optical elements and deflection devices. In particular, in the second channel, a part of a
Bertrandlinsensystems vorgesehen sein, wie aus der DE 10 2013 222 562 A1 bekannt. Der Rest des Bertrandlinsensystems wird vorteilhafterweise durch ein zweites, unten erläutertes optisches Element gebildet, das sich jenseits des zweiten Strahlteilers befindet, Be provided Bertrand lens system, as known from DE 10 2013 222 562 A1. The remainder of the Bertrand lens system is advantageously formed by a second, explained below optical element, which is located beyond the second beam splitter,
beispielsweise eine Tubuslinse. for example, a tube lens.
Wie bereits erwähnt, ist vorteilhafterweise der erste Kanal dazu eingerichtet, Licht zumindest überwiegend divergent in den zweiten Strahlteiler einzustrahlen, und der zweite Kanal ist vorteilhafterweise dazu eingerichtet, Licht zumindest überwiegend kollimiert in den zweiten Strahlteiler einzustrahlen. Weil der erste Kanal überwiegend oder ausschließlich Licht mit der ersten Hauptpolarisationsrichtung führt, wird dieses aus dem ersten Kanal in Form eines divergenten Lichtbündels aus- und in den zweiten Strahlteiler eingestrahlt. Das Licht mit der zweiten Hauptpolarisationsrichtung aus dem zweiten Kanal wird hingegen in Form eines kollimierten Lichtbündels in den zweiten Strahlteiler eingestrahlt. Entsprechendes Licht kann nach dem Passieren des zweiten Strahlteilers in jeglicher gewünschter Weise optisch beeinflusst werden. Vorteilhafterweise ist insbesondere dem zweiten Strahlteiler ein bereits erwähntes zweites optisches Element nachgeschaltet, das dazu eingerichtet ist, divergent aus dem zweiten Strahlteiler ausgestrahltes Licht (mit überwiegend oder ausschließlich der ersten As already mentioned, the first channel is advantageously designed to radiate light at least predominantly divergently into the second beam splitter, and the second channel is advantageously configured to radiate light at least predominantly collimated into the second beam splitter. Because the first channel predominantly or exclusively carries light with the first main polarization direction, this is emitted from the first channel in the form of a divergent light beam and radiated into the second beam splitter. In contrast, the light with the second main polarization direction from the second channel is radiated into the second beam splitter in the form of a collimated light beam. Corresponding light can be optically influenced after passing through the second beam splitter in any desired manner. Advantageously, in particular the second beam splitter is followed by an already mentioned second optical element, which is set up to divergently radiate light emitted from the second beam splitter (with predominantly or exclusively the first beam splitter)
Hauptpolarisationsrichtung) zu kollimieren, und divergent aus dem zweiten Strahlteiler ausgestrahltes Licht (mit überwiegend oder ausschließlich der zweiten Hauptpolarisationsrichtung) to collimate, and divergent emitted from the second beam splitter light (with predominantly or exclusively the second
Hauptpolarisationsrichtung) zu fokussieren. Insbesondere kann es sich bei diesem zweiten optischen Element um die Tubuslinse des Rastermikroskops handeln.  Main polarization direction). In particular, this second optical element may be the tube lens of the scanning microscope.
Insbesondere kann entsprechend kollimiertes Licht in ein Objektiv eingestrahlt werden, wobei der Winkel, unter dem dieses kollimierte Licht in eine hintere Objektivpupille trifft, mittels einer Rastereinheit verändert werden kann. Auf diese Weise kann eine In particular, correspondingly collimated light can be radiated into an objective, wherein the angle at which this collimated light strikes a rear objective pupil can be changed by means of a raster unit. This way a can
Rasterbeleuchtung und Probenmanipulation durchgeführt werden. Durch die Fokussierung des kollimierten Lichtbündels aus dem zweiten Strahlteiler in die hintere Objektivpupille kann beispielsweise eine evaneszente Beleuchtung realisiert werden, indem durch die Raster illumination and sample manipulation are performed. By focusing the collimated light beam from the second beam splitter in the rear lens pupil, for example, an evanescent lighting can be realized by the
Rastereinheit die laterale Fokuslage in der hinteren Objektivpupille beeinflusst wird. Dadurch wird der Austrittswinkel des durch das Objektiv wiederum kollimierten Lichtbündels beeinflusst, und damit der Auftreffwinkel des Lichtbündels auf die Probe bzw. die Grenzfläche zwischen Immersionsmedium bzw. Deckglas und Probe. Besonders vorteilhaft ist die vorliegende Erfindung also im Zusammenhang mit einem optischen Rastermikroskop mit einem in einer Objektivaufnahme anbringbaren und in einer Objektivposition positionierbaren Objektiv mit einer hinteren Objektivpupille, wobei das zweite optische Element dazu eingerichtet ist, das Licht mit der zweiten Raster unit the lateral focus position in the rear lens pupil is affected. As a result, the exit angle of the light beam collimated by the objective is influenced, and thus the angle of incidence of the light beam on the sample or the interface between immersion medium or cover glass and sample. Thus, the present invention is particularly advantageous in connection with an optical scanning microscope with an attachable in a lens mount and positionable in a lens position lens with a rear lens pupil, wherein the second optical element is adapted to the light with the second
Hauptpolarisationsrichtung in eine Ebene der hinteren Objektivpupille zu fokussieren. Das Licht mit der ersten Hauptpolarisationsrichtung, das durch das zweite optische Element kollimiert wird, tritt hingegen in kollimierter Form durch die hintere Objektivpupille. Main polarization direction to focus in a plane of the rear lens pupil. The light having the first main polarization direction collimated by the second optical element, on the other hand, passes in collimated form through the rear lens pupil.
Wie ebenfalls bereits erwähnt, kann durch den Lichtquellenabschnitt eine gleichzeitige Bereitstellung von Licht mit der ersten und der zweiten Hauptpolarisationsrichtung oder eine Bereitstellung von Licht mit der ersten Hauptpolarisationsrichtung in einem ersten Zeitraum und Licht mit der zweiten Hauptpolarisationsrichtung mit einem zweiten Zeitraum As also mentioned above, by the light source section, simultaneous provision of light having the first and second main polarization directions or provision of light having the first main polarization direction in a first period and light having the second main polarization direction having a second period
vorgenommen werden. In letzterem Fall erfolgt vorzugsweise eine schnelle Umschaltung zwischen Licht mit der ersten Hauptpolarisationsrichtung und Licht mit der zweiten be made. In the latter case, preferably a fast switching between light with the first main polarization direction and light with the second takes place
Hauptpolarisationsrichtung durch den verwendeten Lichtquellenabschnitt. Hauptpolarisationsrichtung by the light source section used.
Für eine entsprechende schnelle Umschaltung zwischen Licht mit der ersten For a corresponding fast switching between light with the first
Hauptpolarisationsrichtung und Licht mit der zweiten Hauptpolarisationsrichtung wird vorteilhafterweise ein umschaltbares Verzögerungselement eingesetzt. Dieses umschaltbare Verzögerungselement kann beispielsweise eine in den Strahlengang des Hauptpolarisationsrichtung and light with the second Hauptpolarisationsrichtung is advantageously used a switchable delay element. This switchable delay element, for example, one in the beam path of the
Lichtquellenabschnitts einschwenkbare oder im Strahlengang rotierbar angeordnete Light source section einschwenkbare or rotatably arranged in the beam path
Verzögerungsplatte, beispielsweise eine λ/2-Platte oder mehrere entsprechender Platten, umfassen. Mit besonderem Vorteil können als Verzögerungselemente jedoch auch elektrooptische Systeme und/oder akustooptische Systeme und/oder Systeme, die auf Flüssigkristallbasis realisiert sind, zum Einsatz kommen. Entsprechende Elemente zur Bereitstellung polarisierten Lichts sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt, so dass hierzu auf einschlägige Fachliteratur verwiesen werden kann. Delay plate, for example, a λ / 2 plate or more corresponding plates include. However, electro-optical systems and / or acousto-optical systems and / or systems realized on the basis of liquid crystals may also be used with particular advantage as delay elements. Corresponding elements for providing polarized light are known in principle from the prior art, so that reference may be made to relevant specialist literature.
Wird hingegen, wie es grundsätzlich ebenfalls möglich ist, durch den Lichtquellenabschnitt zeitgleich Licht mit zwei unterschiedlichen Hauptpolarisationsrichtungen abgestrahlt, beispielsweise indem Licht zweier unterschiedlich polarisierter Laser verwendet und in dem ersten Beleuchtungslichtstrahl zusammengeführt wird oder durch unzureichende Polarisation des Lichts entlang einer Hauptpolarisationsrichtung z. B. durch Unzulänglichkeiten der polarisationsoptischen Bauelemente, kann anstelle eines entsprechenden On the other hand, as is also possible in principle, light is emitted by the light source section simultaneously with two different main polarization directions, for example by using light of two differently polarized lasers and merging in the first illumination light beam or by insufficient polarization of the light along a main polarization direction z. B. by inadequacies of the polarization-optical components, instead of a corresponding
Verzögerungselements oder auch zusätzlich dazu ein schneller Verschluss in einem oder beiden der Kanäle vorgesehen sein. Immer dann, wenn Licht mit einer ersten Delay element or in addition to a fast closure may be provided in one or both of the channels. Whenever light comes with a first
Hauptpolarisationsrichtung aus dem ersten Kanal benötigt wird, wird in diesem Fall der zweite Kanal mit einem entsprechenden Verschluss gesperrt und umgekehrt. Entsprechende schnelle Verschlüsse können beispielsweise in Form von synchronisiert rotierenden Blenden oder Blendensegmente, Irisblenden, schnellen LCD-Einrichtungen, elektrooptischen Hauptpolarisationsrichtung from the first channel is required, in this case the second channel is blocked with a corresponding shutter and vice versa. Corresponding fast closures may be in the form of, for example, synchronized rotating diaphragms or aperture segments, irises, fast LCD devices, electro-optical
Elementen und/oder akustooptischen Elementen ausgebildet sein. In einem optischen Rastermikroskop gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind entlang des ersten Kanals optische Elemente bereitgestellt, die derart ausgebildet und angeordnet sind, dass sie ein Galilei-Fernrohr bilden, das einen oder mehrere reelle oder virtuelle Ablenkpunkte der Rastereinrichtung in die oder nahe an die Objektivpupille abbildet. Unter einem„reellen oder virtuellen Ablenkpunkt", wird dabei ein Punkt bezeichnet, der auf einer entsprechenden Rastereinheit Licht einer Lichtquelle räumlich begrenzt („punktförmig") ablenkt und damit einen Rasterlichtstrahl bereitstellt. Reell sind entsprechende Ablenkpunkte, wenn sie durch tatsächlich vorhandene Elemente, beispielsweise Spiegel, gebildet werden,„virtuelle" Ablenkpunkte sind Abbildungen entsprechender Elemente im Raum. Be formed elements and / or acousto-optic elements. In a scanning optical microscope according to a particularly preferred embodiment of the invention, optical elements are provided along the first channel, which are formed and arranged to form a Galilean telescope, which is one or more real or virtual deflection points of the raster device in or close the lens pupil images. A "real or virtual deflection point" is used to denote a point which, on a corresponding grid unit, deflects light of a light source in a spatially limited manner ("punctiform") and thus provides a scanning light beam. Real are corresponding deflection points when they are formed by actual elements, for example mirrors, "virtual" deflection points are representations of corresponding elements in space.
Mit besonderem Vorteil ist das Beleuchtungssystem der vorliegenden Erfindung entnehmbar ausgebildet, wobei insbesondere der erste und der zweite Strahlteiler und der erste und der zweite Kanal, der zwischen dem ersten und dem zweiten Strahlteiler ausgebildet ist, auf einem aus dem Rastermikroskop entnehmbaren Einschub angeordnet sind. With particular advantage, the illumination system of the present invention is designed removable, wherein in particular the first and the second beam splitter and the first and the second channel, which is formed between the first and the second beam splitter, are arranged on a withdrawable from the scanning microscope insert.
Vorteilhafterweise weist das optische Rastermikroskop Mittel zur Adaption als Teilmodul an ein Weitfeldmikroskop aufweist. Advantageously, the optical scanning microscope has means for adaptation as a submodule to a wide field microscope.
Die vorliegende Erfindung erstreckt sich auch auf ein Verfahren zur Untersuchung einer Probe mittels eines optischen Rastermikroskops, das ein Beleuchtungssystem mit einem Lichtquellenabschnitt, einem ersten und einem zweiten polarisationsabhängigen Strahlteiler und einem ersten und einem zweiten optischen Kanal zwischen dem ersten und dem zweiten Strahlteiler umfasst. The present invention also extends to a method of examining a sample by means of a scanning optical microscope comprising an illumination system comprising a light source section, first and second polarization-dependent beam splitters, and first and second optical channels between the first and second beam splitters.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, unter Verwendung des Lichtquellenabschnitts einen ersten Beleuchtungslichtstrahl mit Licht einer ersten und einer zweiten The method according to the invention provides, using the light source section, a first illumination light beam with light of a first and a second one
Hauptpolarisationsrichtung abzustrahlen, unter Verwendung des ersten Strahlteilers das Licht der ersten Hauptpolarisationsrichtung zumindest überwiegend in den ersten und das Licht der zweiten Hauptpolarisationsrichtung zumindest überwiegend in den zweiten Kanal zu führen, unter Verwendung des zweiten Strahlteilers aus Licht der ersten Hauptpolarisationsrichtung radiate, using the first beam splitter to guide the light of the first main polarization at least predominantly in the first and the light of the second Hauptpolarisationsrichtung at least predominantly in the second channel, using the second beam splitter of light of the first
Hauptpolarisationsrichtung aus dem ersten und aus Licht der zweiten Hauptpolarisationsrichtung from the first and from the second light
Hauptpolarisationsrichtung aus dem zweiten Kanal einen zweiten Beleuchtungslichtstrahl zu bilden, und das Licht mit der ersten Polarisierung aus unter Verwendung des ersten Kanals und das Licht mit der zweiten Polarisierung unter Verwendung des zweiten Kanal mit unterschiedlichen Konvergenzwinkeln auszustrahlen. Hauptpolarisationsrichtung from the second channel to form a second illumination light beam, and to emit the light with the first polarization from using the first channel and the light with the second polarization using the second channel with different convergence angles.
Insbesondere kann in einem entsprechenden Verfahren ein Rastermikroskop eingesetzt werden, wie es zuvor beschrieben und ausführlich erläutert wurde. Zu Merkmalen und Vorteilen eines entsprechenden Verfahrens sei auf die obigen Erläuterungen ausdrücklich verwiesen. In particular, in a corresponding method, a scanning microscope can be used, as previously described and explained in detail. For features and advantages of a corresponding method, reference is expressly made to the above explanations.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung. Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention. The invention is illustrated schematically with reference to an embodiment in the drawing and will be described below with reference to the drawing.
Figurenbeschreibung figure description
Figur 1 zeigt einen Strahlengang eines Rastermikroskops mit einem Figure 1 shows a beam path of a scanning microscope with a
Beleuchtungssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in vereinfachter, schematischer Darstellung. Figur 2 zeigt einen Strahlengang eines Rastermikroskops mit einem  Illumination system according to an embodiment of the invention in a simplified, schematic representation. Figure 2 shows a beam path of a scanning microscope with a
Beleuchtungssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in vereinfachter, schematischer Darstellung.  Illumination system according to an embodiment of the invention in a simplified, schematic representation.
Figur 3 zeigt einen Strahlengang eines Rastermikroskops mit einem Figure 3 shows a beam path of a scanning microscope with a
Beleuchtungssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in vereinfachter, schematischer Darstellung.  Illumination system according to an embodiment of the invention in a simplified, schematic representation.
In den Figuren sind einander entsprechende Elemente mit identischen Bezugszeichen angegeben. Auf eine wiederholte Erläuterung wird der Übersichtlichkeit halber verzichtet. In the figures, corresponding elements with identical reference numerals are given. A repeated explanation is omitted for clarity.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen Detailed description of the drawings
In den Figuren 1 bis 3 sind jeweils Strahlengänge eines Rastermikroskops mit einem In the figures 1 to 3 are each beam paths of a scanning microscope with a
Beleuchtungssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in vereinfachter schematischer Darstellung gezeigt. Die in den Figuren 1 bis 3 veranschaulichten Lighting system according to an embodiment of the invention in a simplified schematic representation shown. The illustrated in Figures 1 to 3
Ausführungsformen umfassen dabei eine Vielzahl gemeinsamer Elemente, die nachfolgend zunächst unter Bezugnahme auf die Figur 1 erläutert werden. Die Erläuterungen gelten auch für die übrigen Figuren. Ein in Figur 1 veranschaulichtes Rastermikroskop, das hier insgesamt stark schematisiert veranschaulicht, strichpunktiert umfasst, und mit 1 bezeichnet ist, umfasst ein in einer Objektivaufnahme 11 aufgenommenes Objektiv 12 an einer Objektivposition 10.  Embodiments include a plurality of common elements, which will be explained below with reference first to FIG. The explanations also apply to the other figures. A scanning microscope illustrated in FIG. 1, which here illustrates a highly schematic illustration, which is shown in dot-dashed lines, and designated by 1, comprises an objective 12 received in an objective receptacle 11 at a lens position 10.
Objektivaufnahmen unterschiedlicher Art können vorgesehen sein, beispielsweise Lens shots of different types can be provided, for example
Objektivrevolver, lineare Objektivwechselmechanismen und dergleichen. Eine Objektivpupille des Objektivs 12 ist mit 109 bezeichnet. Ein Beleuchtungssystem eines entsprechenden Rastermikroskops ist insgesamt mit 20 bezeichnet. Ein orthoskopischer Strahlengang ist mit 200, ein konoskopischer Strahlengang mit 201 (gestrichelt) veranschaulicht. Der orthoskopische Strahlengang 200 und der konoskopische Strahlengang 201 verlaufen dabei über bestimmte Strecken des Objective revolvers, linear objective change mechanisms and the like. An objective pupil of the objective 12 is designated by 109. An illumination system of a corresponding scanning microscope is denoted overall by 20. An orthoscopic beam path is illustrated by 200, a conoscopic beam path by 201 (dashed). The orthoscopic beam path 200 and the conoscopic beam path 201 run over certain distances of the
Beleuchtungssystems 20 bzw. eines darin realisierten Strahlengangs gemeinsam, in einem ersten optischen Kanal 21 und einem zweiten optischen Kanal 22 hingegen getrennt voneinander. Der erste Kanal 21 und der zweite Kanal 22 sind dabei jeweils zwischen einem ersten polarisationsabhängigen Strahlteiler 105a und einem zweiten polarisationsabhängigen Strahlteiler 105b ausgebildet. Lighting system 20 and a beam path realized therein together, in a first optical channel 21 and a second optical channel 22, however, separated from each other. The first channel 21 and the second channel 22 are each formed between a first polarization-dependent beam splitter 105a and a second polarization-dependent beam splitter 105b.
Zur Umschaltung zwischen dem orthoskopischen und dem konoskopischen Strahlengang 201 werden zwei, beispielsweise zueinander orthogonale, Hauptpolarisationsrichtungen eines durch eine Lichtquelle 100 bereitgestellten Beleuchtungslichtstrahls genutzt. Hierzu kann eine entsprechende Lichtquelle 100 genutzt werden, die bereits entsprechend polarisiertes Beleuchtungslicht bereitstellt. Bei der Lichtquelle 100 kann es sich For switching between the orthoscopic and the conoscopic beam path 201, two, for example mutually orthogonal, main polarization directions of an illumination light beam provided by a light source 100 are used. For this purpose, a corresponding light source 100 can be used, which already provides correspondingly polarized illumination light. The light source 100 may be
beispielsweise um eine Laserlichtquelle, eine polarisationserhaltende Lichtleitfaser oder ein geeignetes Polarisationselement, oder eine Lichtquelle für unpolarisiertes Licht mit einem entsprechenden Polarisationselement handeln. Eine Umschaltung der Hauptpolarisationsrichtung eines durch eine entsprechende For example, be a laser light source, a polarization-maintaining optical fiber or a suitable polarization element, or a light source for unpolarized light with a corresponding polarization element. Switching the Hauptpolarisationsrichtung one by a corresponding
Lichtquelle 100 bereitgestellten Beleuchtungslichtstrahls kann durch unterschiedliche Anordnungen, die hier stark vereinfacht mit 102 veranschaulicht sind, realisiert werden. Beispielsweise kann eine entsprechende Anordnung 102 ein schnell mechanisch schaltbares Verzögerungselement (beispielsweise eine λ/2-Platte) umfassen, das vorzugsweise an einer Stelle des Strahlengangs bzw. des Beleuchtungslichtstrahls mit geringem Strahldurchmesser und konstanter Strahlposition angeordnet ist. Beispielsweise kann ein entsprechendes Verzögerungselement bzw. eine entsprechende Anordnung 102 zwischen einem Light source 100 provided illumination light beam can be realized by different arrangements, which are greatly simplified here with 102 illustrated. For example, a corresponding arrangement 102 may comprise a fast mechanically switchable delay element (for example a λ / 2 plate), which is preferably arranged at a location of the beam path or the illumination light beam with a small beam diameter and a constant beam position. For example, a corresponding delay element or a corresponding arrangement 102 between a
Faserkollimator und vor einem Strahlaufweitungssystem, wie hier vereinfacht mit 101 veranschaulicht, angeordnet sein. Fiber collimator and in front of a beam expansion system, as illustrated here in a simplified manner at 101.
Weitere Möglichkeiten zur Umschaltung zwischen den Hauptpolarisationsrichtungen mittels einer entsprechenden Anordnung 102 sind beispielsweise akustooptische, elektrooptische oder Flüssigkristallelemente, wie sie aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt sind. In der in Figur 1 veranschaulichten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt ein aus der Lichtquelle 100, der Anordnung 102, dem Strahlaufweitungssystem 101 und einer Scaneinrichtung 103 gebildeter Lichtquellenabschnitt stets entweder Licht einer ersten oder einer zweiten Hauptpolarisationsrichtung zur Verfügung. Abweichende Ausführungsformen sind beispielsweise unter Bezugnahme auf die Figur 3 erläutert. Further possibilities for switching between the main polarization directions by means of a corresponding arrangement 102 are, for example, acousto-optic, electro-optical or liquid-crystal elements, as are known in principle from the prior art. In the embodiment of the present invention illustrated in FIG. 1, a light source section formed from the light source 100, the arrangement 102, the beam expanding system 101 and a scanning device 103 always provides either first or first light a second Hauptpolarisationsrichtung available. Deviating embodiments are explained, for example, with reference to FIG.
Eine Scaneinrichtung bzw. Rastereinheit 103 ist in an sich bekannter Weise ausgebildet, diese umfasst beispielsweise verkippbare Spiegel, rotierbare Prismen und/oder A scanning device or scanning unit 103 is formed in a manner known per se, this includes, for example, tiltable mirrors, rotatable prisms and / or
akustooptische Mittel wie sie grundsätzlich ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt sind. Insgesamt wird durch den Lichtquellenabschnitt 100 bis 103 damit ein acousto-optical means as they are also known in principle from the prior art. Overall, by the light source section 100 to 103 thus a
Beleuchtungslichtstrahl, hier mit 203 veranschaulicht, bereitgestellt, der wahlweise eine erste Hauptpolarisationsrichtung oder eine zweite Hauptpolarisationsrichtung aufweist und im dargestellten Beispiel in kollimierter Form von der Rastereinheit 103 abgestrahlt wird. Illuminating light beam, here illustrated with 203, is provided which optionally has a first main polarization direction or a second main polarization direction and in the example shown is emitted in collimated form by the grid unit 103.
Der Beleuchtungslichtstrahl 203 durchtritt anschließend ein erstes optisches Element 104 aus einer oder mehreren Linsen und wird auf diese Weise fokussiert. Der The illumination light beam 203 then passes through a first optical element 104 of one or more lenses and is focused in this way. Of the
Beleuchtungslichtstrahl 203 mit der ersten oder der zweiten Hauptpolarisationsrichtung tritt fokussiert bzw. konvergent in den ersten polarisationsabhängigen Strahlteiler 105a ein. An einer Grenzschicht des ersten polarisationsabhängigen Strahlteilers 105a wird das Licht der zweiten Hauptpolarisationsrichtung, wie hier in Form des gestrichelten konoskopischen Strahlengangs 201 veranschaulicht reflektiert, Licht der ersten Hauptpolarisationsrichtung durchtritt hingegen die Grenzschicht unabgelenkt. Illuminating light beam 203 having the first or the second main polarization direction focusses into the first polarization-dependent beam splitter 105a. At a boundary layer of the first polarization-dependent beam splitter 105a, the light of the second main polarization direction, as illustrated here in the form of the dashed conoscopic beam path 201, is reflected, while light of the first main polarization direction passes through the boundary layer without being deflected.
Auf diese Weise führt der erste polarisationsabhängige Strahlteiler 105a das Licht mit der ersten Hauptpolarisationsrichtung in den ersten optischen Kanal 21 und das Licht mit der zweiten Hauptpolarisationsrichtung in den zweiten Kanal 22. Jenseits eines jeweiligen Brennpunkts in dem ersten Kanal 21 bzw. dem zweiten Kanal 22 verläuft das Licht mit der ersten bzw. der zweiten Polarisierung jeweils divergent. Im dargestellten Beispiel tritt das Licht mit der ersten Hauptpolarisationsrichtung in dem ersten Kanal 21 , wie hier mit dem orthoskopischen Strahlengang 200 veranschaulicht, divergent aus dem ersten Kanal aus und in den zweiten polarisationsabhängigen Strahlteiler 105b ein. Durch einen Verschluss 110 kann dabei verhindert werden, dass Fehllicht in den zweiten polarisationsabhängigen Strahlteiler eintritt. In this way, the first polarization-dependent beam splitter 105a guides the light with the first main polarization direction into the first optical channel 21 and the light with the second main polarization direction into the second channel 22. Beyond a respective focal point in the first channel 21 and the second channel 22, respectively the light with the first and the second polarization respectively divergent. In the illustrated example, the light having the first main polarization direction in the first channel 21, as illustrated here with the orthoscopic beam path 200, diverges from the first channel and enters the second polarization-dependent beam splitter 105b. By means of a closure 110 it is possible to prevent false light from entering the second polarization-dependent beam splitter.
In dem ersten Kanal 21 sind in der in Figur 1 veranschaulichten Ausführungsform keine weiteren optischen Elemente vorgesehen. In dem zweiten optischen Kanal 22 sind hingegen weitere optische Elemente 106a und 106b vorgesehen. Das in dem zweiten Kanal 22 verlaufende Licht mit der zweiten Polarisierung wird ferner über Umlenkelemente 107a und 107b umgelenkt. Mittels der optischen Elemente 106a und 106b wird das Licht mit der zweiten Hauptpolarisationsrichtung in dem zweiten Kanal 22 kollimiert und tritt in kollimierter Form in den zweiten polarisationsabhängigen Strahlteiler 105b ein. In the first channel 21, no further optical elements are provided in the embodiment illustrated in FIG. In the second optical channel 22, however, further optical elements 106a and 106b are provided. The light in the second channel 22 extending with the second polarization is further deflected via deflecting elements 107a and 107b. By means of the optical elements 106a and 106b, the light with the second main polarization direction in the second channel 22 collimated and enters in collimated form in the second polarization-dependent beam splitter 105b.
Entsprechend tritt das Licht mit der ersten Hauptpolarisationsrichtung aus dem ersten Kanal 21 nach dem Durchlaufen des zweiten polarisationsabhängigen Strahlteilers 105b divergent aus diesem aus, das Licht mit der zweiten Hauptpolarisationsrichtung aus dem zweiten Kanal 22 tritt nach dem Durchlaufen des zweiten Kanals und des zweiten Accordingly, the light having the first main polarization direction out of the first channel 21 diverges therefrom after passing through the second polarization-dependent beam splitter 105b, the light having the second main polarization direction emerges from the second channel 22 after passing through the second channel and the second
polarisationsabhängigen Strahlteilers 105b hingegen kollimiert aus diesem aus. Unter Verwendung eines zweiten optischen Elements 108, beispielsweise einer Tubuslinse, kann das kollimierte Licht mit der zweiten Hauptpolarisationsrichtung aus dem zweiten optischen Kanal fokussiert, das Licht mit der ersten Hauptpolarisationsrichtung aus dem ersten optischen Kanal hingegen kollimiert werden. Das zweite optische Element 108 bildet mit den bereits erläuterten optischen Elementen 106a und 106b eine Bertrandlinse. Durch die Ausbildung des ersten optischen Kanals 21 und des zweiten optischen Kanals 22 und die Anordnung der erläuterten Linsen kann das Licht mit der ersten Hauptpolarisationsrichtung in kollimierter Form in die hintere Objektivpupille 109 des Objektivs 12 eintreten, das Licht mit der zweiten Hauptpolarisationsrichtung kann hingegen in die hintere Objektivpupille 109 des Objektivs 12 fokussiert werden. Das zweite optische Element 108 bildet zusammen mit dem ersten optischen Element 104 ein Galilei-Fernrohr, das den oder die durch die polarization-dependent beam splitter 105b, however, collapses from this. By using a second optical element 108, for example a tube lens, the collimated light with the second main polarization direction can be focused from the second optical channel, whereas the light with the first main polarization direction from the first optical channel can be collimated. The second optical element 108 forms a Bertrand lens with the already explained optical elements 106a and 106b. By the formation of the first optical channel 21 and the second optical channel 22 and the arrangement of the illustrated lenses, the light having the first main polarization direction in collimated form can enter the rear lens pupil 109 of the lens 12, whereas the light having the second main polarization direction can enter the rear lens pupil 109 of the lens 12 are focused. The second optical element 108, together with the first optical element 104, forms a Galilean telescope, which surrounds the one or more through the
Scaneinrichtung 103 bedingten reellen oder virtuellen Ablenkpunkte des Scanning device 103 conditional real or virtual deflection points of the
Beleuchtungslichtstrahls in die oder nahe der Objektivpupille 109 abbildet. Illuminating light beam into or near the objective pupil 109.
Eine Detektion von Fluoreszenzlicht einer Probe, die vor dem Objektiv 12 angeordnet ist, kann durch ein konventionelles Weitfeldfluoreszenzmikroskop erfolgen. Das A detection of fluorescent light of a sample, which is arranged in front of the objective 12, can be carried out by a conventional wide field fluorescence microscope. The
Beleuchtungssystem 20 der hier erläuterten Ausführungsformen kann in einem solchen Weitfeldfluoreszenzmikroskop in den Fluoreszenzbeleuchtungsstrahlengang an einer geeigneten Stelle eingekoppelt werden und entfernbar ausgebildet sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das aus den optischen Elementen 106a, 106b und 108 gebildete Bertrandlinsensystem eine variable Fokussierung aufweist, das an unterschiedliche mechanische Positionen der Objektivpupille 109 eine Fokussierung erlaubt, beispielsweise bei Nutzung unterschiedlicher Objektive oder einer Revolverfokussierung. Besonders vorteilhaft ist es, dass das zweite optische Element 108, das, wie erwähnt, beispielsweise in Form einer Tubuslinse ausgebildet sein kann, in einem entsprechenden fokussierbaren Bertrandlinsensystem konstant gehalten werden kann und daher auch bei einem Wechsel des Beleuchtungssystems 20 nicht entfernt werden muss, sowie die Afokalität des Galilei- Fernrohrs bestehend aus den Elementen 104 und 108 gewahrt bleibt. Die in Figur 2 veranschaulichte Ausführungsform des Rastermikroskops 2 unterscheidet sich von der in Figur 1 veranschaulichten Ausführungsform durch das Fehlen des Verschlusses 110. Dieser erlaubt, wie erwähnt, in der in Figur 1 veranschaulichten Ausführungsform des Rastermikroskops 1 eine Ausblendung von Falschlicht aufgrund nicht idealer Illumination system 20 of the embodiments discussed herein may be coupled in such a wide field fluorescence microscope in the fluorescence illumination beam path at a suitable location and be formed removable. It is particularly advantageous if the Bertrand lens system formed by the optical elements 106a, 106b and 108 has a variable focus, which allows focusing at different mechanical positions of the objective pupil 109, for example when using different objectives or a turret focusing. It is particularly advantageous that the second optical element 108, which can be formed, for example, in the form of a tube lens, can be kept constant in a corresponding focusable Bertrand lens system and therefore does not have to be removed even when changing the illumination system 20, and the afocalism of the Galileo telescope consisting of elements 104 and 108 is preserved. The embodiment of the scanning microscope 2 illustrated in Figure 2 differs from the embodiment illustrated in Figure 1 by the absence of the shutter 110. As mentioned, in the embodiment of the scanning microscope 1 illustrated in Figure 1, this allows blanking due to non-ideal
Lichtpolarisation. Ist dies nicht erforderlich, weil durch einen Lichtquellenabschnitt 100 bis 103 bereits ausreichend polarisiertes Licht bereitgestellt wird, kann auf diesen zusätzlichen Verschluss 110 verzichtet werden, wodurch eine einfachere mechanische Ausbildung des Mikroskops 2 möglich wird. In der in Figur 3 veranschaulichten Ausführungsform des Rastermikroskops 3 ist kein variables Verzögerungselement bzw. eine entsprechende Anordnung 102, wie sie in den in Figur 1 und 2 veranschaulichten Ausführungsformen vorhanden ist, vorgesehen. Stattdessen sind sowohl in dem ersten Kanal 21 als auch in dem zweiten Kanal 22 schnelle Light polarization. If this is not necessary because sufficient light is already provided by a light source section 100 to 103, this additional closure 110 can be dispensed with, which makes possible a simpler mechanical design of the microscope 2. In the embodiment of the scanning microscope 3 illustrated in FIG. 3, no variable delay element or a corresponding arrangement 102, as is present in the embodiments illustrated in FIGS. 1 and 2, is provided. Instead, both the first channel 21 and the second channel 22 are fast
Verschlusselemente 110 und 111 vorgesehen. Der Lichtquellenabschnitt 100 bis 103 bzw. die Lichtquelle 100 stellt in diesem Fall beispielsweise Beleuchtungslicht eines fixen Shutter members 110 and 111 are provided. The light source section 100 to 103 and the light source 100 in this case, for example, illumination light of a fixed
Polarisationszustands bereit, der eine Lichtlinearkombination zweier orthogonaler Polarization state ready, the light linear combination of two orthogonal
Hauptpolarisationsrichtungen darstellt. Daher wird auch mittels des ersten Represents main polarization directions. Therefore, also by means of the first
polarisationsabhängigen Strahlteilers 105a Beleuchtungslicht in beide Kanäle 21 und 22 gelenkt. Durch die alternierende Nutzung der Verschlüsse 110 und 111 der beiden Kanäle 21 und 22 lässt sich nun selektiv ein Strahlengang blockieren und auf diese Weise Licht durch den jeweils nur einen Kanal zum Objektiv 12 führen. Selbstverständlich ist es auch möglich, durch entsprechende Ansteuerung der Verschlüsse 110 und 111 Licht durch keinen oder durch beide Kanäle 21 und 22 bereitzustellen. polarization-dependent beam splitter 105a illumination light in both channels 21 and 22 directed. As a result of the alternating use of the closures 110 and 111 of the two channels 21 and 22, a beam path can now be selectively blocked and in this way light can pass through the only one channel to the objective 12. Of course, it is also possible to provide light by none or both channels 21 and 22 by appropriate control of the closures 110 and 111.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 , 2, 3 Rastermikroskop 1, 2, 3 Scanning microscope
10 Objektivposition  10 lens position
11 Objektivaufnahme 11 Lens mount
12 Objektiv  12 lens
20 Beleuchtungssystem  20 lighting system
21 erster optischer Kanal  21 first optical channel
22 zweiter optischer Kanal  22 second optical channel
100 Lichtquelle 100 light source
101 Strahlaufweitungssystem  101 beam expansion system
102 Verzögerungselement  102 delay element
103 Rastereinheit  103 Raster unit
104 erstes optisches Element  104 first optical element
105a, 105b polarisationsabhängiger Strahlteiler 106a, 106b weitere optische Elemente 105a, 105b polarization-dependent beam splitter 106a, 106b further optical elements
107a, 107b Strahlumlenkelemente 107a, 107b beam deflecting elements
108 zweites optisches Element 108 second optical element
109 Eintrittspupille Objektiv 109 entrance pupil lens
110 Verschluss 110 closure
111 Verschluss  111 closure
200 orthoskopischer Strahlengang 200 orthoscopic beam path
201 konoskopischer Strahlengang 203 erster Beleuchtungslichtstrahl 204 zweiter Beleuchtungslichtstrahl 201 conoscopic beam path 203 first illumination light beam 204 second illumination light beam

Claims

Patentansprüche claims
Optisches Rastermikroskop (1 , 2, 3), das ein Beleuchtungssystem (20) mit einem von einer Lichtquelle (100) ausgehenden Lichtquellenabschnitt (100-103), einem ersten polarisationsabhängigen Strahlteiler (105a) und einem zweiten polarisationsabhängigen Strahlteiler (105a, 105b) und einem ersten und einem zweiten optischen Kanal (21 , 22) zwischen dem ersten und dem zweiten polarisationsabhängigen Strahlteiler (105a, 105b) umfasst, wobei An optical scanning microscope (1, 2, 3) comprising an illumination system (20) with a light source section (100-103) emanating from a light source (100), a first polarization-dependent beam splitter (105a) and a second polarization-dependent beam splitter (105a, 105b) and a first and a second optical channel (21, 22) between the first and the second polarization-dependent beam splitter (105a, 105b), wherein
- der Lichtquellenabschnitt (100-103) dazu eingerichtet ist, einen ersten - The light source section (100-103) is adapted to a first
Beleuchtungslichtstrahl (203) mit Licht einer ersten und einer zweiten  Illuminating light beam (203) with light of a first and a second
Hauptpolarisationsrichtung abzustrahlen,  To radiate main polarization direction,
- der erste Strahlteiler (105a) dazu eingerichtet ist, das Licht der ersten - The first beam splitter (105 a) is adapted to the light of the first
Hauptpolarisationsrichtung zumindest überwiegend in den ersten (21 ) und das Licht der zweiten Hauptpolarisationsrichtung zumindest überwiegend in den zweiten Kanal (22) zu führen,  Hauptpolarisationsrichtung at least predominantly in the first (21) and the light of the second Hauptpolarisationsrichtung at least predominantly in the second channel (22) to lead
- der zweite Strahlteiler (105b) dazu eingerichtet ist, aus Licht der ersten - The second beam splitter (105b) is adapted to light of the first
Hauptpolarisationsrichtung aus dem ersten (21 ) und aus Licht der zweiten  Hauptpolarisationsrichtung from the first (21) and light of the second
Hauptpolarisationsrichtung aus dem zweiten Kanal (22) einen zweiten  Hauptpolarisationsrichtung from the second channel (22) has a second
Beleuchtungslichtstrahl (204) zu bilden, und  Illumination light beam (204) to form, and
- die Kanäle (21 , 22) dazu eingerichtet sind, das Licht der ersten - The channels (21, 22) are adapted to the light of the first
Hauptpolarisationsrichtung aus dem ersten (21 ) und das Licht der zweiten  Hauptpolarisationsrichtung from the first (21) and the light of the second
Hauptpolarisationsrichtung aus dem zweiten Kanal (22) mit unterschiedlichen Konvergenzwinkeln auszustrahlen.  Hauptpolarisationsrichtung from the second channel (22) with different convergence angles to emit.
Optisches Rastermikroskop (1 , 2, 3) nach Anspruch 1 , bei dem der An optical scanning microscope (1, 2, 3) according to claim 1, wherein the
Lichtquellenabschnitt (100-103) dazu eingerichtet ist, den ersten Beleuchtungslichtstrahl (203) kollimiert abzustrahlen. Optisches Rastermikroskop (1 , 2, 3) nach Anspruch 2, bei dem dem ersten Light source section (100-103) is adapted to radiate collimated the first illumination light beam (203). An optical scanning microscope (1, 2, 3) according to claim 2, wherein the first
Strahlteiler (105a) ein erstes optisches Element (104) vorgeschaltet ist, das dazu eingerichtet ist, den Beleuchtungslichtstrahl (203) zu fokussieren und konvergent in den ersten Strahlteiler (105a) einzustrahlen. A beam splitter (105a) is preceded by a first optical element (104), which is adapted to focus the illumination light beam (203) and to radiate convergently into the first beam splitter (105a).
Optisches Rastermikroskop (1 , 2, 3) nach Anspruch 3, bei dem der erste Kanal (21 ) dazu eingerichtet ist, Licht zumindest überwiegend divergent in den zweiten Strahlteiler (105b) einzustrahlen, und bei dem der zweite Kanal (22) dazu eingerichtet ist, Licht zumindest überwiegend kollimiert in den zweiten Strahlteiler (105b) einzustrahlen. An optical scanning microscope (1, 2, 3) according to claim 3, wherein the first channel (21) is adapted to irradiate light at least predominantly divergently into the second beam splitter (105b), and wherein the second channel (22) is arranged thereto To irradiate light at least predominantly collimated into the second beam splitter (105b).
Optisches Rastermikroskop (1 , 2, 3) nach Anspruch 4, bei dem dem zweiten Strahlteiler (105b) ein zweites optisches Element (108) nachgeschaltet ist, das dazu eingerichtet ist, divergent von dem zweiten Strahlteiler (105b) abgestrahltes Licht zu kollimieren und kollimiert von dem zweiten Strahlteiler (105b) abgestrahltes Licht zu fokussieren. An optical scanning microscope (1, 2, 3) according to claim 4, wherein the second beam splitter (105b) is followed by a second optical element (108) arranged to collimate and collimate divergently light emitted from the second beam splitter (105b) to focus light emitted from the second beam splitter (105b).
Optisches Rastermikroskop (1 , 2, 3) nach Anspruch 5, mit einem in einer Optical scanning microscope (1, 2, 3) according to claim 5, with one in one
Objektivaufnahme (1 1 ) anbringbaren und in einer Objektivposition (10) positionierbaren Objektiv (12) mit einer hinteren Objektivpupille (109), wobei das zweite optische Element (104) dazu eingerichtet ist, das kollimiert aus dem zweiten Strahlteiler (105b) Lens mount (1 1) attachable and in a lens position (10) positionable lens (12) having a rear Objektivpupille (109), wherein the second optical element (104) is arranged to collimated from the second beam splitter (105b)
austretende Licht in eine Ebene der hinteren Objektivpupille (109) zu fokussieren. Focusing light to focus in a plane of the rear lens pupil (109).
Optisches Rastermikroskop (1 , 2, 3) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem in dem zweiten Kanal (22) zumindest ein Teil eines Bertrandlinsensystems (106a, 106b) bereitgestellt ist. Optical scanning microscope (1, 2, 3) according to one of the preceding claims, in which at least part of a Bertrand lens system (106a, 106b) is provided in the second channel (22).
Optisches Rastermikroskop (1 , 2, 3) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem durch das Licht der ersten Hauptpolarisationsrichtung ein orthoskopischer Strahlengang (200) und durch das Licht der zweiten Hauptpolarisationsrichtung ein konoskopischer Strahlengang (201 ) in dem Beleuchtungssystem (20) ausgebildet wird. Optical scanning microscope (1, 2, 3) according to one of the preceding claims, wherein an orthoscopic beam path (200) is formed by the light of the first main polarization direction and a conoscopic beam path (201) is formed in the illumination system (20) by the light of the second main polarization direction ,
Optisches Rastermikroskop (1 , 2, 3) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Lichtquellenabschnitt (100-103) dazu eingerichtet ist, den ersten An optical scanning microscope (1, 2, 3) according to any one of the preceding claims, wherein the light source section (100-103) is adapted to the first
Beleuchtungslichtstrahl (203) in einem ersten Zeitraum mit Licht der ersten Illuminating light beam (203) in a first period of time with light of the first
Hauptpolarisationsrichtung und in einem zweiten Zeitraum mit Licht mit der zweiten Hauptpolarisationsrichtung abzustrahlen. Hauptpolarisationsrichtung and in a second period of time to emit light with the second Hauptpolarisationsrichtung.
10. Optisches Rastermikroskop (1 , 2, 3) nach Anspruch 9, bei dem zum Abstrahlen des Beleuchtungslichtstrahls (203) mit Licht mit der ersten Hauptpolarisationsrichtung in dem ersten Zeitraum und mit Licht mit der zweiten Hauptpolarisationsrichtung in einem zweiten Zeitraum ein umschaltbares Verzögerungselement (102) bereitgestellt ist. 10. A scanning optical microscope (1, 2, 3) according to claim 9, wherein for emitting the illumination light beam (203) with light having the first Hauptpolarisationsrichtung in the first period and light with the second Hauptpolarisationsrichtung in a second period, a switchable delay element (102 ).
1 1 . Optisches Rastermikroskop (1 , 2, 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem der Lichtquellenabschnitt (100-103) dazu eingerichtet ist, den ersten Beleuchtungslichtstrahl (203) zeitgleich mit Licht der ersten und der zweiten Hauptpolarisationsrichtung abzustrahlen. 1 1. An optical scanning microscope (1, 2, 3) according to any one of claims 1 to 8, wherein the light source section (100-103) is adapted to irradiate the first illumination light beam (203) simultaneously with light of the first and second main polarization directions.
12. Optisches Rastermikroskop (1 , 2, 3) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Beleuchtungseinheit (20) eine Rastereinheit (103) umfasst. 12. Scanning optical microscope (1, 2, 3) according to any one of the preceding claims, wherein the illumination unit (20) comprises a raster unit (103).
13. Optisches Rastermikroskop (1 , 2, 3) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei entlang des ersten Kanals (21 ) optische Elemente (104, 108) bereitgestellt sind, die derart ausgebildet und angeordnet sind, dass sie ein Galilei-Fernrohr bilden, das einen oder mehrere reelle oder virtuelle Ablenkpunkte der Rastereinrichtung (103) in die oder nahe an die Objektivpupille (109) abbildet. 14. Optisches Rastermikroskop (1 , 2, 3) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem in dem ersten Kanal (21 ) ein und/oder in dem zweiten Kanal (22) ein optischer 13. A scanning optical microscope (1, 2, 3) according to any one of the preceding claims, wherein along the first channel (21) optical elements (104, 108) are provided, which are formed and arranged to form a Galilean telescope, which images one or more real or virtual deflection points of the rasterizer (103) into or close to the objective pupil (109). 14. An optical scanning microscope (1, 2, 3) according to any one of the preceding claims, wherein in the first channel (21) and / or in the second channel (22) an optical
Verschluss angeordnet ist.  Closure is arranged.
15. Optisches Rastermikroskop (1 , 2, 3) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der erste und der zweite Strahlteiler (105a, 105b) und der erste und der zweite Optical scanning microscope (1, 2, 3) according to one of the preceding claims, wherein the first and the second beam splitter (105a, 105b) and the first and the second
Kanal (21 , 22) auf einem aus dem Rastermikroskop (1 , 2, 3) entnehmbaren Einschub angeordnet sind.  Channel (21, 22) are arranged on a withdrawable from the scanning microscope (1, 2, 3) insert.
16. Optisches Rastermikroskop (1 , 2, 3) nach einem der vorstehenden Ansprüche, das 16. An optical scanning microscope (1, 2, 3) according to any one of the preceding claims, which
Mittel zur Adaption als Teilmodul an ein Weitfeldmikroskop aufweist.  Has means for adaptation as a sub-module to a wide-field microscope.
17. Verfahren zum Untersuchen einer Probe mittels eines optischen 17. A method for examining a sample by means of an optical
Rastermikroskops (1 , 2, 3), das ein Beleuchtungssystem (20) mit einem  Scanning microscope (1, 2, 3) having a lighting system (20) with a
Lichtquellenabschnitt (100-103), einem ersten und einem zweiten  Light source section (100-103), a first and a second
polarisationsabhängigen Strahlteiler (105a, 105b) und einem ersten und einem zweiten optischen Kanal (21 , 22) zwischen dem ersten und dem zweiten Strahlteiler (105a, 105b) umfasst, wobei - unter Verwendung des Lichtquellenabschnitts (100-103) ein erster polarization-dependent beam splitter (105a, 105b) and a first and a second optical channel (21, 22) between the first and the second beam splitter (105a, 105b), wherein - Using the light source section (100-103) a first
Beleuchtungslichtstrahl (203) mit Licht einer ersten und einer zweiten  Illuminating light beam (203) with light of a first and a second
Hauptpolarisationsrichtung abgestrahlt wird,  Main polarization direction is emitted,
- unter Verwendung des ersten Strahlteilers (105a) das Licht der ersten - Using the first beam splitter (105 a), the light of the first
Hauptpolarisationsrichtung zumindest überwiegend in den ersten (21 ) und das Licht der zweiten Hauptpolarisationsrichtung zumindest überwiegend in den zweiten Kanal (22) geführt wird, unter Verwendung des zweiten Strahlteilers (105b) aus Licht der ersten  Hauptpolarisationsrichtung at least predominantly in the first (21) and the light of the second Hauptpolarisationsrichtung at least predominantly in the second channel (22) is guided, using the second beam splitter (105b) of light of the first
Hauptpolarisationsrichtung aus dem ersten (21 ) und aus Licht der zweiten  Hauptpolarisationsrichtung from the first (21) and light of the second
Hauptpolarisationsrichtung aus dem zweiten Kanal (22) ein zweiter  Hauptpolarisationsrichtung from the second channel (22) a second
Beleuchtungslichtstrahl (204) gebildet wird, und  Illuminating light beam (204) is formed, and
- das Licht mit der ersten Polarisierung aus unter Verwendung des ersten Kanals (21 ) und das Licht mit der zweiten Polarisierung unter Verwendung des zweiten Kanal (22) mit unterschiedlichen Konvergenzwinkeln ausgestrahlt wird. 18. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem ein Rastermikroskop (1 , 2, 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 16 eingesetzt wird. - The light with the first polarization of using the first channel (21) and the light with the second polarization using the second channel (22) is emitted with different convergence angles. 18. The method according to claim 17, wherein a scanning microscope (1, 2, 3) according to one of claims 1 to 16 is used.
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