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Dokumentenidentifikation DE102004044631A1 16.03.2006
Titel Vorrichtung und Verfahren zur Bereitstellung eines Beleuchtungslichtstrahls für ein optisches Instrument
Anmelder Leica Microsystems CMS GmbH, 35578 Wetzlar, DE
Erfinder Sieckmann, Frank, 44879 Bochum, DE
Vertreter Ullrich & Naumann, 69115 Heidelberg
DE-Anmeldedatum 13.09.2004
DE-Aktenzeichen 102004044631
Offenlegungstag 16.03.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.03.2006
IPC-Hauptklasse G02B 21/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
Zusammenfassung Es wird eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bereitstellung eines Beleuchtungslichstrahls (12) für ein optisches Instrument angegeben, insbesondere für ein vorzugsweise konfokales Scanmikroskop (21), mit einer vorzugsweise breitbandiges Licht emittierenden Lichtquelle zur Bereitstellung eines Ausgangslichtstrahls (3), einem Mittel zur räumlich spektralen Aufspaltung des Ausgangslichtstrahls (3), einer Manipulationseinheit (6) zum Ausblenden und/oder Abschwächen vorgebbarer Wellenlängen und/oder Spektralbereiche sowie mit einem Mittel zur Vereinigung des die Manipulationseinheit (6) passierenden Lichts zu einem Beleuchtungslichtstrahl (12).

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Bereitstellung eines Beleuchtungslichtstrahls für ein optisches Instrument, insbesondere für ein vorzugsweise konfokales Scanmikroskop.

Vorrichtungen und Verfahren dieser Art sind seit langem bekannt und kommen in der Praxis in unterschiedlichen Ausführungsformen zum Einsatz. Darüber hinaus sind aus der Praxis verschiedene Möglichkeiten zur gezielten Veränderung der spektralen Eigenschaften eines Beleuchtungslichtstrahls bekannt, um diesen an konkrete Messsituationen anzupassen. Zur Aussonderung eines schmalen Wellenlängenbereichs werden häufig Filter – Massefilter oder Interferenzfilter – eingesetzt. Der Einsatz von Filtern ist jedoch beschränkt, da sie in Bezug auf die spektrale Lichtformung nur wenig flexibel handhabbar sind. So müssen beispielsweise Interferenzfilter für jeden gewünschten Wellenlängenbereich speziell hergestellt werden, so dass sich ihre Verwendung auch im Hinblick auf die Kosten als nachteilig erweist.

Um aus einem multichromatischen Lichtstrahl einen schmalbandigen Wellenlängenbereich auszuschneiden, der anschließend einem optischen Instrument zugeführt werden kann, werden als Alternative zu Filtern oftmals Monochromatoren eingesetzt. Der multichromatische Lichtstrahl wird dabei im Allgemeinen über eine Kollimationsoptik parallelisiert und mittels eines Prismas oder eines Beugungsgitters spektral zerlegt. Der gewünschte Teil des Spektrums wird mittels einer zusätzlichen Optik auf einen Austrittsspalt abgebildet. Durch Drehen des Prismas bzw. Verschieben des Beugungsgitters kann die ausgesonderte Wellenlänge verändert werden. Nachteilig an Monochromatoren ist insbesondere ihre Unhandlichkeit und die schwere Justierbarkeit, die seitens des Benutzers ein hohes Maß an Erfahrung erfordert. Darüber hinaus ist nachteilig, dass Monochromatoren relativ langsam arbeiten, so dass eine schnelle Veränderung der spektralen Zusammensetzung des erzeugten Beleuchtungslichtstrahls im Allgemeinen nicht möglich ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bereitstellung eines Beleuchtungslichtstrahls für ein optisches Instrument, insbesondere für ein konfokales Scanmikroskop, anzugeben, mit denen mit einfachen Mitteln und mit geringem Justageaufwand eine schnelle Veränderung der spektralen Zusammensetzung des Beleuchtungslichtstrahls möglich ist.

Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach umfasst eine Vorrichtung der eingangs genannten Art eine vorzugsweise breitbandiges Licht emittierende Lichtquelle zur Bereitstellung eines Ausgangslichtstrahls, ein Mittel zur räumlich spektralen Aufspaltung des Ausgangslichtstrahls, eine Manipulationseinheit zum Ausblenden und/oder Abschwächen vorgebbarer Wellenlängen und/oder Spektralbereiche sowie ein Mittel zur Vereinigung des die Manipulationseinheit passierenden Lichts zu einem Beleuchtungslichtstrahl.

In erfindungsgemäßer Weise ist zunächst erkannt worden, dass ein hohes Maß an Flexibilität und Variabilität hinsichtlich der spektralen Lichtformung dadurch erreicht werden kann, dass ein Ausgangslichtstrahl zunächst einem Mittel zur räumlich spektralen Aufspaltung zugeführt und das aufgespaltene Licht sodann einer Manipulationseinheit zugeführt wird. Die Manipulationseinheit dient zum Ausblenden und/oder Abschwächen vorgebbarer Wellenlängen und/oder Spektralbereiche, d.h. mit anderen Worten einer wellenlängenabhängigen individuellen Intensitätsregelung. Nach Passieren der Manipulationseinheit wird das Licht zu einem Beleuchtungslichtstrahl vereinigt, der einem optischen Instrument für eine spezielle Anwendung zugeführt werden kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich insbesondere durch ihre kostengünstige Herstellung sowie durch ihre vielseitige Verwendbarkeit aus. So kann die Vorrichtung beispielsweise vorteilhaft in der herkömmlichen Lichtmikroskopie oder der Fluoreszenzmikroskopie sowie für unterschiedliche Beleuchtungsarten (Durchlicht, Auflicht) eingesetzt werden. Zudem kann die Vorrichtung für optische Untersuchungen in unterschiedlichsten Disziplinen zum Einsatz gebracht werden, wobei lediglich beispielhaft lichtoptische Experimente aus dem Bereich der Biologie, der Genetik oder der Materialforschung genannt seien. Im Ergebnis ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung somit eine universelle Lichtquelle geschaffen.

Im Hinblick auf eine hohe Bedienerfreundlichkeit kann eine Anordnung der Lichtquelle, der Mittel zur räumlichen spektralen Aufspaltung des Ausgangslichtstrahls, der Manipulationseinheit sowie der Mittel zur Vereinigung des die Manipulationseinheit passierenden Lichts in einem Gehäuse im Sinne eines Lampenhauses vorgesehen sein. Das Lampenhaus kann vom Benutzer entsprechend seiner konkreten Anforderungen ausgewählt und in einfacher Weise an dem optischen Instrument montiert werden. Eine aufwändige Mechanik ist somit nicht erforderlich.

In vorteilhafter Weise ist dem Mittel zur räumlich spektralen Aufspaltung des Ausgangslichtstrahls eine geeignete Optik vorgeschaltet, mit der der Ausgangslichtstrahl auf das Mittel zur räumlich spektralen Aufspaltung abbildbar ist. Im Konkreten kann es sich bei dieser Optik um eine Sammellinse handeln.

Als Mittel zur räumlich spektralen Aufspaltung des Ausgangslichtstrahls bietet sich ein Prisma an, da dieses einfach handhabbar und kostengünstig herstellbar ist. Der Einsatz von Beugungsgittern oder ähnlichen dispersiven Mitteln ist ebenfalls denkbar.

In vorteilhafter Weise kann die Lichtaustrittsfläche des Prismas konvex geformt sein. Durch die konvexe Formung kann – bei geeignetem Krümmungsradius – eine weitestgehende Parallelisierung des aufgespaltenen Ausgangslichtstrahls erreicht werden.

Alternativ zu einer konvex geformten Lichtaustrittsfläche des Prismas kann zwischen dem Mittel zur räumlich spektralen Aufspaltung des Ausgangslichtstrahls und der Manipulationseinheit eine Kollimationsoptik zur Parallelisierung des spektral aufgespaltenen Ausgangslichtstrahls angeordnet sein. Im einfachsten Fall kann es sich bei der Kollimationsoptik wiederum um eine Sammellinse handeln.

Das Mittel zur Vereinigung des die Manipulationseinheit passierenden Lichts kann ebenfalls als Prisma ausgeführt sein. Im Hinblick auf eine konstruktiv einfache Ausführung kann die Lichteintrittsfläche des Prismas zur geeigneten Beeinflussung des Strahlengangs konvex geformt sein, so dass keine zusätzliche Abbildungsoptik erforderlich ist. Alternativ ist eine Ausführungsform denkbar, bei der hinter der Manipulationseinheit eine Optik zur Abbildung des die Manipulationseinheit passierenden Lichts auf das Prisma angeordnet ist. Diese Abbildungsoptik kann wiederum beispielsweise als Sammellinse ausgeführt sein.

Im Hinblick auf die Manipulationseinheit kann vorgesehen sein, dass diese als Platte aus lichtundurchlässigem Material mit einer oder mehreren Aussparungen, durch die das auftreffende Licht die Manipulationseinheit passieren kann, ausgeführt ist. Die Aussparungen können beispielsweise schlitzförmig ausgeführt sein. Die Schlitze sind in vorteilhafter Weise orthogonal zur Dispersionsebene ausgerichtet. Je schmaler die Schlitze ausgebildet sind, desto schmaler ist demzufolge der durchgelassene Spektralbereich.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind mehrere, vorzugsweise unterschiedlich ausgeführte Platten hintereinander angeordnet. Dabei können die Platten in der Dispersionsebene orthogonal zur Strahlrichtung verschiebbar sein, so dass die spektralen Eigenschaften des Beleuchtungslichtstrahls nahezu beliebig einstellbar sind.

Darüber hinaus kann der Abstand zwischen dem Mittel zur räumlich spektralen Aufspaltung des Ausgangslichtstrahls und den einzelnen Platten veränderbar sein. Diese Maßnahme ist beispielsweise im Hinblick auf eine Feineinstellung insbesondere dann von Vorteil, wenn der spektral aufgespaltene Ausgangslichtstrahl nicht vollständig parallelisiert auf die Manipulationseinheit auftrifft.

Schließlich kann die Austauschbarkeit einzelner Platten vorgesehen sein, was es einem Benutzer ermöglicht, ohne großen konstruktiven Aufwand die spektrale Zusammensetzung des Beleuchtungslichtstrahls zu beeinflussen.

Alternativ oder zusätzlich zu den geschlitzten Platten kann die Manipulationseinheit ein Transmissions-LCD umfassen. Das Transmissions-LCD kann dabei entweder über eine externe Rechnereinheit oder – falls das optische Instrument einen internen Mikroprozessor aufweist, wie dies beispielsweise bei einem Scanmikroskop der Fall ist – über den geräteinternen Mikroprozessor steuerbar sein.

Im Rahmen einer weiteren konkreten Weiterentwicklung der Erfindung kann die Manipulationseinheit eine oder mehrere Spaltblenden zur Erzeugung von Teilspektren umfassen. In vorteilhafter Weise sind die Spaltbreiten oder die Spaltpositionen der Spaltblenden veränderbar, so dass eine hohe Flexibilität hinsichtlich der ausgewählten bzw. ausgeblendeten Wellenlängen und/oder Spektralbereiche gegeben ist. Darüber hinaus können die Spaltbacken der Spaltblenden verspiegelt ausgeführt sein, wodurch sich eine weitere Lichtverzweigung realisieren lässt, so dass auch Teile von aus dem Ausgangslichtstrahl ausgeblendeten Spektralbereichen dem Beleuchtungslichtstrahl wieder zuführbar sind.

Hinter den Spaltblenden können Elemente zur Abschwächung der Lichtintensitäten der Teilspektren positioniert sein. Auf diese Weise lassen sich besonders vorteilhaft das relative Verhältnis der Intensitäten der ausgewählten Wellenlängen und/oder Spektralbereiche untereinander variieren. Die Elemente können beispielsweise als Verlaufsfilter oder ebenfalls als Transmissions-LCD ausgeführt sein.

Die ausgewählten Teilspektren können mittels hinter den Spaltblenden positionierten Abbildungsoptiken in Auskoppeloptiken eingekoppelt werden, wobei die Auskoppeloptiken vorzugsweise als Lichtleiter ausgeführt sind. Mit Hilfe der Auskoppeloptiken können die ausgewählten Teilspektren sodann einer zentralen Optik zur Vereinigung der Teilspektren zu dem Beleuchtungslichtstrahl zugeführt werden.

In verfahrensmäßiger Hinsicht wird die eingangs genannte Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 30 gelöst. Danach wird bei dem Verfahren zur Bereitstellung eines Beleuchtungslichtstrahls für ein optisches Instrument, insbesondere für ein vorzugsweise konfokales Scanmikroskop, mit einer vorzugsweise breitbandiges Licht emittierenden Lichtquelle ein Ausgangslichtstrahl bereitgestellt und der Ausgangslichtstrahl einem Mittel zur räumlich spektralen Aufspaltung zugeführt, mittels einer Manipulationseinheit werden vorgebbare Wellenlängen und/oder Spektralbereiche ausgeblendet und/oder abgeschwächt und das die Manipulationseinheit passierende Licht wird einem Mittel zur Vereinigung zu einem Beleuchtungslichtstrahl zugeführt. Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren unter Einsatz einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29 durchgeführt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf den vorigen Teil der Beschreibung verwiesen wird.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt

1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bereitstellung eines Beleuchtungslichtstrahls für ein optisches Instrument,

2 unterschiedliche Prismenformen zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 1,

3 eine schematische Darstellung eines Lichtmikroskops, an das eine erfindungsgemäße Vorrichtung angekoppelt ist, und

4 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die in 1 gezeigte Vorrichtung umfasst eine als Linse 1 ausgeführte Abbildungsoptik 2, mit der ein polychromatischer Ausgangslichtstrahl 3 auf ein Prisma 4 abgebildet wird. Beim Durchgang durch das Prima 4 kommt es zu einer spektralen Zerlegung des Ausgangslichtstrahls 3. Das aus dem Prisma 4 austretende spektral zerlegte Licht wird mit Hilfe einer Kollimationsoptik 5 parallelisiert und trifft sodann auf eine Manipulationseinheit 6.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Manipulationseinheit 6 zwei zueinander beabstandete Platten 7, 8, von denen die obere Platte 7 drei und die untere Platte 8 zwei Schlitze 9 aufweist. Während die Platten 7, 8 aus einem lichtundurchlässigen Material hergestellt sind, sind die Schlitze 9, die als Materialausnehmungen oder als Fenster aus einem transparenten Material ausgebildet sein können, lichtdurchlässig. Das Licht tritt somit nur an den Stellen der Schlitze 9 durch die Platten 7, 8 hindurch, während es an den übrigen Stellen von den Platten 7, 8 absorbiert wird.

In dem illustrierten Ausführungsbeispiel treten die Wellenlängen bzw. Wellenlängenbereiche &lgr;1, &lgr;2 und &lgr;3 durch die Schlitze 9 der ersten Platte 7 hindurch und treffen sodann auf die zweite Platte 8. In der zweiten Platte 8 sind die Schlitze 9 derart ausgebildet, dass die Wellenlängen bzw. Wellenlängenbereiche &lgr;1 und &lgr;3 auch die zweite Platte 8 passieren. Wellenlänge bzw. Wellenlängenbereich &lgr;2 trifft hingegen auf eine lichtundurchlässige Stelle und wird demzufolge von der Platte 8 absorbiert.

Die durch die beiden Doppelpfeile angedeutete Verschiebbarkeit der Platten 7, 8 bewirkt eine hohe Variabilität in Bezug auf die Auswahl gewünschter Wellenlängen bzw. Wellenlängenbereiche. Die Platten 7, 8 können sogar vollständig aus dem Strahlengang entfernt werden und gegen andere Platten ausgetauscht werden, so dass ein Beleuchtungslichtstrahl 12 mit einer nahezu beliebigen spektralen Zusammensetzung von einem Benutzer individuell zusammengestellt werden kann. Vom Grundsatz ist dabei stets zu beachten, dass die Position eines Schlitzes 9 innerhalb des Strahlengangs mit der ausgewählten Wellenlänge und die Breite des Schlitzes 9 mit der Breite des ausgewählten Spektralbereichs korrespondiert.

Die ausgewählten, d.h. die die Manipulationseinheit 6 passierenden Spektralbereiche werden mit Hilfe einer Abbildungsoptik 10 auf ein zweites Prisma 11 abgebildet, wobei die Ausrichtung des Prismas 11 derart gewählt ist, dass die ausgewählten divergenten Wellenlängen bzw. Wellenlängenbereiche zu einem Beleuchtungslichtstrahl 12 vereinigt werden. Der auf diese Weise bereitgestellte Beleuchtungslichtstrahl 12 wird mit Hilfe einer Auskoppeloptik 13 einem (nicht dargestellten) optischen Instrument zugeführt.

2 zeigt unterschiedliche Prismenformen, wie sie in einer Vorrichtung gemäß 1 zum Einsatz kommen können. Während in 2a ein herkömmliches Prisma 14 mit ebenen Flächen gezeigt ist, weist das in 2b dargestellte Prisma 14 eine konvex gekrümmte Fläche 15 auf. Durch geeignete Orientierung des Prismas 4, 14 im Strahlengang derart, dass die konvex gekrümmte Fläche 15 als Lichtaustrittsfläche 16 fungiert, kann unmittelbar beim Austritt des spektral aufgespaltenen Ausgangslichtstrahls 3 aus dem Prisma 4, 14 eine Parallelisierung der einzelnen Wellenlängenanteile erreicht werden. Eine Kollimationsoptik 5 hinter dem Prisma 4 – wie sie in 1 gezeigt ist – kann somit entfallen, was die Vorrichtung im Hinblick auf ihre Handhabbarkeit weiter vereinfacht.

2c zeigt ein Prisma 14, bei dem die Lichteintrittsfläche 17 als konvex gekrümmte Fläche 15 ausgebildet ist. Durch diese Maßnahme kann bei geeigneter Ausrichtung des Prismas 11, 14 die in 1 gezeigte, dem Vereinigungsprisma 11 vorgeschaltete Abbildungsoptik 10 verzichtet werden.

In 3 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem eine Vorrichtung, wie sie oben im Zusammenhang mit 1 beschrieben wurde, in einem Gehäuse 18 gekapselt ist. Durch das Gehäuse 18 ist ein Lampenhaus 19 gebildet, das über entsprechende Optiken 20 in bekannter Weise an optische Instrumente, hier ein Scanmikrokop 21, angekoppelt werden kann. Die Aussparungsplatten 7, 8 zur spektralen Lichtformung können von einem Benutzer durch in dem Gehäuse 18 ausgebildete Einführöffnungen (nicht gezeigt) in das Lampenhaus 19 eingesetzt und im Strahlengang justiert werden.

Für den Fall, dass anstelle der Aussparungsplatten 7, 8 (s. 1) eine Manipulationseinheit 6 mit Transmissions-LCD Verwendung findet, ist zusätzlich eine Rechnereinheit 22 zur Steuerung des Transmissions-LCD vorgesehen. In der Darstellung gemäß 3a handelt es sich bei der Rechnereinheit 22 um einen externen Steuerungs-PC. In der Darstellung gemäß 3b übernimmt der interne Mikroprozessor des Scanmikroskops die Steuerung des Transmissions-LCD.

4 zeigt schließlich ein Ausführungsbeispiel, bei dem die spektrale Lichtformung mittels einstellbarer Spaltblenden 23, 24, 25 vorgenommen wird. Wie bereits oben beschrieben, wird ein breitbandiger Ausgangslichtstrahl 3 mit Hilfe einer Abbildungsoptik 2 auf ein Prisma 4 abgebildet. Der beim Durchlaufen des Prismas 4 spektral aufgespaltene Ausgangslichtstrahl 3 wird nach dem Austritt aus dem Prisma 4 mit Hilfe einer Kollimationsoptik 5 parallelisiert. Der aufgefächerte Lichtstrahl mit einer spektralen Breite &Dgr;&lgr;0 trifft auf eine erste Spaltblende 23, mit der aus dem Spektrum ein mittlerer Bereich mit einer spektralen Breite &Dgr;&lgr;1 herausgeschnitten wird. Die langwelligen und kurzwelligen Ränder des Spektrums treffen auf die verspiegelt ausgeführten Spaltbacken 26 der ersten Spaltblende 23 und werden von dort reflektiert. Die reflektierten Anteile treffen auf eine zweite und eine dritte Spaltblende 24, 25, mittels derer die spektrale Lichtformung fortgesetzt wird. Mit der zweiten Spaltblende 24 wird ein Wellenlängenbereich der Breite &Dgr;&lgr;2 und mit der dritten Spaltblende 25 ein schmaler Wellenlängenbereich der Breite &Dgr;&lgr;3 ausgeschnitten. Durch Öffnen bzw. Schließen der Spaltblenden 23, 24, 25 kann der jeweils ausgewählte Spektralbereich vergrößert bzw. verkleinert werden. Durch ein Verfahren der Spaltblende 23, 24, 25 in einer zum Strahlengang orthogonalen Richtung lassen sich unterschiedliche Wellenlängen bzw. Wellenlängenbereiche auswählen.

Hinter den Spaltblenden 23, 24, 25 befindet sich jeweils eine Abbildungsoptik 27, mit denen die ausgewählten Spektralbereiche in Lichtleiter 28 eingekoppelt werden. Darüber hinaus ist hinter den Spaltblenden 23, 24, 25 jeweils ein Verlaufsfilter 29 vorgesehen, mit dem die Intensitäten der ausgewählten Spektralbereiche individuell veränderbar sind. Mittels der Lichtleiter 28 werden die ausgewählten Wellenlängen bzw. Wellenlängenbereiche auf eine als Sammellinse ausgeführte Auskoppeloptik 30 abgebildet, über die der spektral geformte Beleuchtungslichtstrahl 12 einem optischen Instrument zugeführt werden kann.

Abschließend sei ganz besonders darauf hingewiesen, dass die voranstehend erörterten Ausführungsbeispiele lediglich zur Beschreibung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränken.


Anspruch[de]
  1. Vorrichtung zur Bereitstellung eines Beleuchtungslichtstrahls (12) für ein optisches Instrument, insbesondere für ein vorzugsweise konfokales Scanmikroskop (21), mit einer vorzugsweise breitbandiges Licht emittierenden Lichtquelle zur Bereitstellung eines Ausgangslichtstrahls (3), einem Mittel zur räumlich spektralen Aufspaltung des Ausgangslichtstrahls (3), einer Manipulationseinheit (6) zum Ausblenden und/oder Abschwächen vorgebbarer Wellenlängen und/oder Spektralbereiche sowie mit einem Mittel zur Vereinigung des die Manipulationseinheit (6) passierenden Lichts zu einem Beleuchtungslichtstrahl (12).
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle, die Mittel zur räumlich spektralen Aufspaltung des Ausgangslichtstrahls (3), die Manipulationseinheit (6) sowie die Mittel zur Vereinigung des die Manipulationseinheit (6) passierenden Lichts im Sinne eines Lampenhauses (19) in einem Gehäuse (18) angeordnet sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Optik (2) zur Abbildung des Ausgangslichtstrahls (3) auf das Mittel zur räumlich spektralen Aufspaltung des Ausgangslichtstrahls (3).
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Abbildungsoptik (2) um eine Sammellinse (1) handelt.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur räumlich spektralen Aufspaltung des Ausgangslichtstrahls (3) als Prisma (4) ausgeführt ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustrittsfläche (16) des Prismas (4, 14) konvex geformt ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Mittel zur räumlich spektralen Aufspaltung des Ausgangslichtstrahls (3) und der Manipulationseinheit (6) eine Kollimationsoptik (5) zur Parallelisierung des spektral aufgespaltenen Ausgangslichtstrahls (3) angeordnet ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Kollimationsoptik (5) um eine Sammellinse handelt.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Vereinigung des die Manipulationseinheit (6) passierenden Lichts als Prisma (11) ausgeführt ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichteintrittsfläche (17) des Prismas (11, 14) konvex geformt ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass hinter der Manipulationseinheit (6) eine Optik (10) zur Abbildung des die Manipulationseinheit (6) passierenden Lichts auf das Prisma (11) angeordnet ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Abbildungsoptik (10) um eine Sammellinse handelt.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Manipulationseinheit (6) eine Platte (7, 8) aus lichtundurchlässigem Material mit einer oder mehreren Aussparungen umfasst.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen als Schlitze (9) ausgeführt sind.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (9) orthogonal zur Dispersionsebene ausgerichtet sind.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere vorzugsweise unterschiedlich ausgeführte Platten (7, 8) hintereinander angeordnet sind.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (7, 8) in der Dispersionsebene orthogonal zur Strahlrichtung verschiebbar sind.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Mittel zur räumlich spektralen Aufspaltung des Ausgangslichtstrahls (3) und den einzelnen Platten (7, 8) veränderbar ist.
  19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Platten (7, 8) austauschbar sind.
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Manipulationseinheit (6) ein Transmissions-LCD umfasst.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch eine Rechnereinheit (22) zur Steuerung des Transmissions-LCD.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Transmissions-LCD mittels eines dem optischen Instrument zugeordneten Mikroprozessors steuerbar ist.
  23. Vorrichtung nach 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Manipulationseinheit (6) eine oder mehrere Spaltblenden (23, 24, 25) zur Erzeugung von Teilspektren umfasst.
  24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Spaltbacken (26) der Spaltblenden (23) verspiegelt ausgeführt sind.
  25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Spaltbreite und/oder die Spaltposition der Spaltblenden (23, 24, 25) veränderbar sind.
  26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 26, gekennzeichnet durch hinter den Spaltblenden (23, 24, 25) positionierte Elemente zur Abschwächung der Lichtintensität der Teilspektren.
  27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente zur Abschwächung der Lichtintensität als Verlaufsfilter (29), als Transmissions-LCD oder dergleichen ausgeführt sind.
  28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 27, gekennzeichnet durch hinter den Spaltblenden (23, 24, 25) positionierte Abbildungsoptiken (27) zur Einkopplung der Teilspektren in Auskoppeloptiken, vorzugsweise in Lichtleiter (28).
  29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 28, gekennzeichnet durch eine Optik (30) zur Vereinigung der Teilspektren zu dem Beleuchtungslichtstrahl (12).
  30. Verfahren zur Bereitstellung eines Beleuchtungslichtstrahls (12) für ein optisches Instrument, insbesondere für ein vorzugsweise konfokales Scanmikroskop (21), wobei mit einer vorzugsweise breitbandiges Licht emittierenden Lichtquelle ein Ausgangslichtstrahl (3) bereitgestellt wird und der Ausgangslichtstrahl (3) einem Mittel zur räumlich spektralen Aufspaltung zugeführt wird, wobei mittels einer Manipulationseinheit (6) vorgebbare Wellenlängen und/oder Spektralbereiche ausgeblendet und/oder abgeschwächt werden und wobei das die Manipulationseinheit (6) passierende Licht einem Mittel zur Vereinigung zu einem Beleuchtungslichtstrahl (12) zugeführt wird.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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