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    • 专利摘要:
    EineBeleuchtungsvorrichtung für einMikroskop mit einer Beleuchtungsachse (15) umfasst eine Beleuchtungseinheit(1), welche Beleuchtungslichtstrahlen zur Beleuchtung einer Probe(9) aussendet, eine Feldblendenprojektionslinse (5), welche aufder Beleuchtungsachse (15) zwischen der Beleuchtungseinheit (1)und der Probe (9) angeordnet ist, eine Lichtablenkanordnung (4),welche auf der Beleuchtungsachse (15) zwischen der Beleuchtungseinheit(1) und der Feldblendenprojektionslinse (5) in Konjugation mit derProbe (9) angeordnet ist, wobei die Lichtablenkanordnung (4) mikrooptischeAblenkbereiche (4a, 4b) aufweist, welche einzeln die Beleuchtungslichtstrahlender Beleuchtungseinheit (1) ablenken, und Schaltmittel (16) zumUmschalten zwischen einem Zustand, in dem die Beleuchtungslichtstrahlenauf die Probe (9) einwirken, und einem Zustand, in dem die Beleuchtungslichtstrahlennicht auf die Probe (9) einwirken.
    公开号:DE102004015586A1
    申请号:DE200410015586
    申请日:2004-03-30
    公开日:2004-10-21
    发明作者:Yasushi Hachioji Aono；Keiji Hachioji Shimizu
    申请人:Olympus Corp；
    IPC主号:G02B21-06
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Mikroskop.
    [0002] EinMikroskop mit Köhler-Beleuchtungumfasst im Allgemeinen eine Feldblendenfunktion, um den gleichenBereich wie einen Beobachtungsbereich zu beleuchten. Wenn beispielsweisebei einer Fluoreszenzbeobachtung ein Teil des Sehfelds als Beobachtungsbereichfestgelegt wird, wird ein Modus gewählt, der eine Feldblende verkleinertund lediglich den benötigtenTeil des Sehfelds beleuchtet, um eine Verschlechterung der Probeaußerhalbdes Beobachtungsbereichs oder eine Fluoreszenzverfärbung zuvermeiden.
    [0003] InjüngererZeit gibt es zudem die FRAP-Beobachtung (Fluoreszenzerholung nachFotobleichung) zur Beobachtung von Materialbewegungen in einer Zellesowie die FLIP-Beobachtung (Fluoreszenzverlust beim Fotobleichen)durch teilweise Verfärbungdes Sehfelds bei der Fluoreszenzbeobachtung und Ausnutzung des Erholungszustands.Alternativ gibt es die Beobachtungsmethode, mit einer inaktivenReagenz zu färben,welche chemisch darin verborgene Eigenschaften aufweist, die Eigenschaftenin lediglich einem beleuchteten Teil durch teilweise Anwendung vonBeleuchtungslicht wiederherzustellen und ihre Diffusion zu beobachten.Diese Beobachtungsverfahren erfordern Mittel, die einen Teil desSehfelds mit beliebiger Größe oderForm beispielsweise währendder Fluoreszenzbeobachtung beleuchten können.
    [0004] ZurBeleuchtung eines Teils des Sehfelds offenbaren beispielsweise diejapanische Patentanmeldung mit der KOKAI-Veröffentlichungsnummer 7-134250und die nationale PCT-VeröffentlichungNr. 2000-502472 einen Flüssigkristallblendenmodus,der eine an einer Aperturposition angeordnete transmissive Flüssigkristallvorrichtung(LCD) als Feldblende festlegt. Dieser Modus gleicht nicht nur denBeobachtungsbereich an den Beleuchtungsbereich durch Steuerung derAbschattung der transmissi ven Flüssigkristallvorrichtungan, sondern kann auch einen Teil des Sehfelds beliebiger Größe oderForm beleuchten.
    [0005] Fernerschlägtdie nationale PCT-VeröffentlichungNr. 2000-502472 die Verwendung einer DMD (digitale Mikrospiegelvorrichtung)mit einer anderen Lichtmodulationsstruktur anstelle der Flüssigkristallvorrichtung(LCD) vor.
    [0006] ImAllgemeinen umfasst die DMD ein Schutzglas zum Schutz eines Mikrospiegels.An einer Oberflächedes Schutzglases reflektierte Lichtstrahlen sowie solche Lichtstrahlen,die, wenngleich sie schwach sind, in Zwischenräumen reflektiert werden, welchezwischen einander benachbarten Mikrospiegeln vorhanden sind, werdenzu Streulichtstrahlen. Da die Streulichtstrahlen nicht von der Steuerung derMikrospiegel abhängen,beleuchten sie stets die gesamte Probe einschließlich nichtbenötigter Bereiche.Die Probe kann daher allein durch Steuerung der Mikrospiegel nichtvollständigvor dem Streulicht geschütztwerden.
    [0007] DieStreulichtstrahlen vom Schutzglas und den Zwischenräumen zwischenden Mikrospiegeln sind viel schwächerals die an den Mikrospiegeln reflektierten Lichtstrahlen und führen invielen Fällenzu keinem Problem. Wenn allerdings die Strahlenintensität des Beleuchtungslichtshoch ist oder wenn die Beleuchtungszeit der Beleuchtungslichtstrahlenlang ist, muss ein Einfluss auf die Probe in Betracht gezogen werden.
    [0008] Beispielsweisewerden bei allgemeinen Fluoreszenzbeobachtungen selbst in dem Fall,dass nur eine Zelle von in einer Laborschale kultivierten Zellen beleuchtetwerden soll, andere Zellen als das Beobachtungsziel streulichtbedingtmit Beleuchtungslichtstrahlen bestrahlt. Wenn das Streulicht langeeinwirkt, könnenandere Zellen als das Beobachtungsziel in einigen Fällen möglicherweiseeine Verfärbung erfahrenoder geschwächtwerden.
    [0009] Beider zuvor beschriebenen FRAP-Beobachtung kann zudem ein Einflussdes Streulichts selbst dann, wenn das Streulicht eine relativ geringe Intensität hat, nichtvernachlässigtwerden, da Beleuchtungslichtstrahlen mit hoher Intensität auf einen Bereicheinwirken, in dem eine Verfärbungerfolgt. Wenn die Einwirkzeit besonders lang ist, wird die gesamteProbe einschließlichdes Bereichs, in dem keine Verfärbungerforderlich ist, unerwünschterweise einerstreulichtbedingten Verfärbungin nicht geringem Maß ausgesetzt.Bei der eine Teilfluoreszenz-Verfärbung auf erfordernden FRAPbesteht danach die Möglichkeit,dass selbst bei Durchführung einerregulärenteilweisen Verfärbungsbearbeitung derKontrast sich verringern kann, wenn eine Fluoreszenzbeobachtungan der gesamten Probe vorgenommen wird. Ist der Kontrast in dieserWeise niedrig, kann nicht nur die Beobachtung nicht exakt ausgeführt werden,sondern es kann auch in einigen Fällen kein Beobachtungsergebniserhalten werden.
    [0010] Dievorliegende Erfindung ist auf eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Mikroskopgerichtet, welche die Beleuchtung unerwünschter Bereiche unterdrückt. DieBeleuchtungsvorrichtung, die eine Beleuchtungsachse aufweist, umfassteine Beleuchtungseinheit, welche Beleuchtungslichtstrahlen zur Beleuchtungeiner Probe aussendet, eine Feldblendenprojektionslinse, welcheauf der Beleuchtungsachse zwischen der Beleuchtungseinheit und der Probeangeordnet ist, eine Lichtablenkungsanordnung, welche auf der Beleuchtungsachsezwischen der Beleuchtungseinheit und der Feldblendenprojektionslinsein Konjugation mit der Probe angeordnet ist, wobei die Lichtablenkungsanordnungmikrooptische Ablenkungsbereiche aufweist, welche einzeln die Beleuchtungslichtstrahlenvon der Beleuchtungseinheit ablenken, sowie eine Schalteinheit zumUmschalten zwischen einem Zustand, in dem die Beleuchtungslichtstrahlenauf die Probe einwirken, und einem Zustand, in dem die Beleuchtungslichtstrahlen nichtauf die Probe einwirken.
    [0011] WeitereVorteile der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung angegeben;sie sind zum Teil aus der Beschreibung ersichtlich oder können durchAusführungder Erfindung erkannt werden. Die Vorteile der Erfindung können mittelsder nachstehend besonders herausgehobenen Gerätschaften und Kombinationenverwirklicht und erhalten werden.
    [0012] DiebeigefügtenZeichnungen, die in die Spezifikation eingefügt sind und einen Teil derselbenbilden, stellen Ausführungsformender Erfindung dar und dienen zusammen mit der vorstehend gegebenenallgemeinen Beschreibung und der nachstehend gegebenen detailliertenBeschreibung der Ausführungsformenzur Erläuterungder Prinzipien der Erfindung.
    [0013] 1 zeigt schematisch einMikroskop nach einer ersten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung.
    [0014] 2 zeigt schematisch einein 1 abgebildete digitaleMikrospiegelvorrichtung.
    [0015] 3A zeigt Einstrahlungsbereichevon Beleuchtungslichtstrahlen.
    [0016] 3B zeigt durch Steuerungder digitalen Mikrospiegelvorrichtung erhaltene Einstrahlungsbereiche.
    [0017] 3C zeigt Beobachtungsbereiche.
    [0018] 4 zeigt schematisch einMikroskop nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegendenErfindung.
    [0019] 5 zeigt zudem schematischein Mikroskop gemäß einerdritten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung.
    [0020] Eineerste erfindungsgemäße Ausführungsformwird nun nachstehend im Einzelnen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungenerläutert.Diese Ausführungsformist auf ein Mikroskop mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtunggerichtet.
    [0021] 1 zeigt schematisch einMikroskop 101 gemäß der erstenAusführungsformder vorliegenden Erfindung. Wie in 1 gezeigt,umfasst das Mikroskop 101 gemäß dieser Ausführungsformeinen Objektträger 30,eine Lichtquelle 1 als Beleuchtungsmittel zur Beleuchtungeiner auf den Objektträger 30 gesetztenProbe 9, ein Objektiv 8, welches so angeordnetist, dass es der Probe 9 gegenüberliegt, sowie eine Feldblendenprojektionslinse 5,welche auf einer Beleuchtungsachse 15 zwischen der Lichtquelle 1 unddem Objektiv 8 angeordnet ist. Die Lichtquelle 1, diebeispielsweise eine Quecksilberlampe umfassen kann, sendet Beleuchtungslichtstrahlenaus. Die Feldblendenprojektionslinse 5 projiziert die vonder Lichtquelle 1 ausgesendeten Lichtstrahlen auf die Probe 9.
    [0022] DasMikroskop 101 umfasst des Weiteren auf der Beleuchtungsachse 15 zwischender Lichtquelle 1 und der Feldblendenprojektionslinse 5 einen Kollimator 2,welcher die Beleuchtungslichtstrahlen der Lichtquelle 1 sammelt,einen Verschluss bzw. Vorhang 16, der sich öffnen undschließenkann, als Schaltmittel mit einer Funktion zur Verhinderung des Durchgangsder von dem Kollimator 2 gesammelten Beleuchtungslichtstrahlen,einen Reflektionsspiegel 3, welcher bei offenem Verschluss 16 dieBeleuchtungslichtstrahlen von der Lichtquelle 1 reflektiert,sowie eine digitale Mikrospiegelvorrichtung 4 als Lichtablenkungsanordnung,an der von dem Reflektionsspiegel 3 reflektierte Lichtstrahleneinfallen. Die digitale Mikrospiegelvorrichtung 4 befindetsich zwischen der Lichtquelle 1 und der Feldblendenprojektionslinse 5 aufder durch das Objektiv 8 sowie die Probe 9 gehendenBeleuchtungsachse 15.
    [0023] DasMikroskop 101 umfasst ferner auf einer Beobachtungsachse 14 desObjektivs 8 einen dichroitischen Spiegel 7, welcherdie von der Lichtquelle 1 kommenden Beleuchtungslichtstrahlenzum Objektiv 8 reflektiert und vom Objektiv 8 kommendeBeleuchtungslichtstrahlen durchlässt,ein Absorptionsfilter 10, welches durch den dichroitischenSpiegel 7 hindurchgelassene Beleuchtungslichtstrahlen selektiv absorbiert,eine Bilderzeugungslinse 11, welche ein Bild der durchdas Absorptionsfilter 10 hindurchgegangenen Beobachtungslichtstrahlenerzeugt, ein Prisma 12, welches die bildgeformten Beobachtungslichtstrahlenablenkt, sowie ein Okular 13, in das die von dem Prisma 12 abgelenktenBeobachtungslichtstrahlen eintreten.
    [0024] Außerdem umfasstdas Mikroskop 101 eine Treibersteuereinheit 20,welche die digitale Mikrospiegelvorrichtung 4 sowie denVerschluss 16 treibt und steuert, eine Kamera 17,beispielsweise ein CCD, welche ein Beobachtungsbild durch das Prisma 12 aufnimmt,einen Computer 18, welcher an dem mittels der Kamera 17 erhaltenenBeobachtungsbild eine Bildverarbeitung vornimmt und die Treibersteuereinheit 20 steuert,sowie einen Monitor 19, welcher das von dem Computer 18 bildbearbeiteteBeobachtungsbild anzeigt.
    [0025] 2 zeigt schematisch diedigitale Mikrospiegelvorrichtung 4. Wie in 2 gezeigt, ist die digitale Mikrospiegelvorrichtung 4 eineDMD (digitale Mikrospiegelvorrichtung), die beispielsweise in der US-PatentveröffentlichungNr. 5,061,049 offenbart ist, und sie ist vertikal in Bezug auf dieBeleuchtungsachse 15 angeordnet. Die digitale Mikrospiegelvorrichtung 4 weistMikrospiegel 4a und 4b als mikrooptische Ablenkungsbereicheauf (in 2 sind der Übersichtlichkeithalber nur zwei Mikrospiegel gezeigt), einen Stützabschnitt 4c, welcherdie Mikrospiegel 4a und 4b trägt, sowie ein Schutzglas 4d welchesdie Mikrospiegel 4a und 4b schützt. Die digitale Mikrospiegelvorrichtung 4 weistbeispielsweise 1024 × 768Mikrospiegel 4a und 4b auf, welche zweidimensionalangeordnet sind. Jeder der Mikrospiegel 4a und 4b weisteine von der digitalen Mikrospiegelvorrichtung 4 abhängige vorbestimmteGröße auf, beispielsweiseeine Quadratflächevon nicht mehr als 20 μm.
    [0026] DieOberflächejedes der Mikrospiegel 4a und 4b kann unabhängig untereinem vorbestimmten Neigungswinkel ±α (z.B. 10°) gegenüber dem Stützteil 4c schräg festgestelltwerden. Der Neigungswinkel ±α kann mittelsder Treibersteuereinheit 20 unabhängig für jeden der Mikrospiegel 4a und 4b verändert werden.Der Neigungswinkel ±α jedes derMikrospiegel 4a und 4b wird mit einer Ansprechgeschwindigkeitin der Größenordnungvon 10 μsselektiv gesteuert, z.B. indem eine angelegte Spannung an jedemder Mikrospiegel 4a und 4b ein- und ausgeschaltetwird. Bei dieser Ausführungsformsei festgelegt, dass ein Mikrospiegel 4a, der einen Neigungswinkelhat, der bewirkt, dass einfallende Beleuchtungslichtstrahlen derLichtquelle 1 entlang der Beleuchtungsachse 15 laufen,in einer „Ein"-Stellung ist undein Mikrospiegel 4b, der einen Neigungswinkel hat, derbewirkt, dass einfallende Beleuchtungslichtstrahlen der Lichtquelle 1 entlangeiner Weglaufachse 21 (zur Außenseite) laufen, in einer „Aus"-Stellung ist.
    [0027] DieFeldblendenprojektionslinse 5 auf der Beleuchtungsachse 15 hatzwei Fokalpositionen, welche einzeln an der Stelle der Eintrittsöffnung des Objektivsund an den Oberflächender Mikrospiegel 4a und 4b liegen. Die Feldblendenprojektionslinse 5 umfassteine Linsengruppe mit mindestens einer Linse. Die Linsengruppe besitztvorzugsweise einen fokalen Abstand f1 von ungefähr 50 mm bis 300 mm, um dieMikrospiegel 4a und 4b mit geeigneter Größe abzubilden.Dies hat den folgenden Grund. Es ist schwer, eine Konstruktion wiedie Ausführungsform zubauen, wenn der fokale Abstand f1 nicht mehr als 50 mm ist. Wennferner der fokale Abstand f1 300 mm übersteigt, wird die Projektionsvergrößerungskraftder Projektion auf die Oberflächeder Probe 9 zu gering, sodass ein Sehfeld mit guter Brauchbarkeit nurschwer sichergestellt werden kann und die Beleuchtungslichtstrahlendunkel werden. Der fokale Abstand f1 beträgt bei dieser Ausführungsformz.B. f1=170 mm.
    [0028] Wasaußerdemden Zusammenhang zwischen der digitalen Mikrospiegelvorrichtung 4 und derGröße einesBildelements einer nicht dargestellten Abbildungsvorrichtung anbelangt,welche ein Beobachtungsbild der Probe 9 erzeugt, sei angenommen,dass f2 die fokale Entfernung der Bilderzeugungslinse 11 ist,C die diagonale Größe des Bildelementsist und D die diagonale Größe der digitalenMikrospiegelvorrichtung 4 mit den gekippten Mikrospiegeln 4a und 4b ist.Die Anordnung wird dann vereinfacht, wenn die folgende Beziehunggegeben ist: 0,3 < f2/ f1 < 5 und 0,3<C/D<6,6
    [0029] Beidieser Ausführungsformbeträgtder fokale Abstand f2 z.B. f2=180 mm.
    [0030] Bezugnehmendauf die 1 und 2 wird nun die Arbeitsweisedes Mikroskops nach der ersten Ausführungsform mit der vorstehenderläutertenAusbildung beschrieben. Bei offenem Verschluss 16 werdenvon der Lichtquelle 1 ausgesendete Beleuchtungslichtstrahlenvon dem Kollimator 2 gesammelt und an dem Reflektionsspiegel 3 reflektiert;sie erreichen die digitale Mikrospiegelvorrichtung 4.
    [0031] Vonden Beleuchtungslichtstrahlen, die die digitale Mikrospiegelvorrichtungerreichen, laufen Beleuchtungslichtstrahlen, die an den Mikrospiegeln 4a inder „Ein"-Stellung reflektiertwerden, entlang der Beleuchtungsachse 15 zur Feldblendenprojektionslinse 5,währendBeleuchtungslichtstrahlen, die an den Mikrospiegeln 4b inder „Aus"-Stellung reflektiert werden, entlangder Weglaufachse 21 laufen. Dies heißt, dass die an den Mikrospiegeln 4b inder „Aus"-Stellung reflektiertenBeleuchtungslichtstrahlen nicht zur Beleuchtung genutzt werden.Wie vorstehend beschrieben, werden die Mikrospiegel 4a und 4b derdigitalen Mikrospiegelvorrichtung 4 mittels der Treibersteuereinheit 20 unabhängig zwischenden „Ein"- und „Aus"-Stellungen gesteuert.
    [0032] Diedurch die Feldblendenprojektionslinse 5 hindurchgehendenBeleuchtungslichtstrahlen erreichen ein Anregungsfilter 6,wobei das Anregungsfilter 6 selektiv Anteile hindurchlässt, diezur Anregung eines Fluoreszenzmaterials der Probe 9 geeignet sind.Die durch das Anregungsfilter 6 hindurchgehenden Beleuchtungslichtstrahlen werdenvon dem dichroitischen Spiegel reflektiert und wirken über das Objektiv 8 aufdie Probe 9 ein. Die Probe 9 emittiert Fluoreszenzentsprechend den angelegten Beleuchtungslichtstrahlen.
    [0033] Dievon der Probe 9 emittierte Fluoreszenz wird von dem Objektiv 8 gesammelt,läuft entlangder Beobachtungsachse 14 und gelangt durch den dichroitischenSpiegel 7. Die durch den dichroitischen Spiegel durchgegangeneFluoreszenz erreicht das Absorptionsfilter 10, wobei dasAbsorptionsfilter 10 selektiv Anteile durchlässt, diegeeignet fürdie Beobachtung sind. Die durch das Absorptionsfilter 10 hindurchgehendeFluoreszenz wird von der Bilderzeugungslinse 11 bildgeformt,von dem Prisma 12 abgelenkt und tritt in das Okular 13 ein.Ein mit Hilfe des Okulars 13 beobachtetes optisches Bildkann zur Kamera 17 geleitet werden, um als Beobachtungsbild erfasstzu werden.
    [0034] Beider vorstehend beschriebenen Arbeitsweise werden Bilder der Mikrospiegel 4a und 4b der digitalenMikrospiegelvorrichtung 4 in einer Fokalebene der Probe 9 durchdie Feldblendenprojektionslinse 5 und das Objektiv 8 gebildet.Bilder der Mikrospiegel 4a in der „Ein"-Stellung werden hell projiziert, dadie von den Mikrospiegeln 4a reflektierten Beleuchtungslichtstrahlenzur Oberflächeder Probe 9 geleitet werden. Bilder der Mikrospiegel 4b inder „Aus"-Stellung werdendagegen dunkel projiziert, da die von den Mikrospiegeln 4b reflektiertenBeleuchtungslichtstrahlen nicht zur Oberfläche der Probe 9 geleitetwerden. Dies bedeutet, dass die Bilder der Mikrospiegel 4a und 4b alshell und dunkel in Entsprechung zu den „Ein"- und „Aus"-Stellungen der Mikrospiegel 4a und 4b projiziertwerden. Daher werden nur solche Teile, die den von den Mikrospiegeln 4a inder „Ein"-Stellung reflektiertenBeleuchtungslichtstrahlen entsprechen, beleuchtet.
    [0035] Die 3A, 3B und 3C zeigendie Verknüpfungzwischen der Steuerung der digitalen Mikrospiegelvorrichtung 4 undden Beleuchtungsbereichen im Detail. Werden Einstrahlungsteilbereicheder Probe 9 beleuchtet, so werden nur die Mikrospiegel 4a,die Einstrahlungsbereichen 31a, 31b und 31c entsprechen,in die „Ein"-Stellung ein gesteuertauf Grundlage der auf einen Schirm des Monitors 19, derin 3A gezeigt ist, projiziertenEinstrahlungsbereiche 31a, 31b und 31c.Dies heißt,wie in 3B gezeigt, dassdie von den Mikrospiegeln 4a reflektierten Beleuchtungslichtstrahlennur auf Einstrahlungsbereiche 32a, 32b und 32c einwirkenund andere Teile als diese Einstrahlungsbereiche 32a, 32b und 32c in einemdunklen Zustand sind.
    [0036] Wiein 3C gezeigt, wirdein in 3B dargestelltesHell/Dunkel-Muster auf ein Bild der Oberfläche der eigentlichen Probe 9 projiziert,und die Beleuchtungslichtstrahlen werden in einem Sehfeld 34 lediglichauf Beobachtungsbereiche 33a, 33b und 33c projiziert.Anhand der „Ein"- und „Aus"- Stellungen dervon der Treibersteuereinheit 20 geschalteten Mikrospiegel 4a und 4b istsomit eine Teilbeleuchtung der Probe 9 ermöglicht.
    [0037] Wiein 3C gezeigt, kanndie Treibersteuereinheit 20, wenn Einstrahlungsbereichezu beleuchten sind, durch schnelles Schalten der Mikrospiegel 4a und 4b derdigitalen Mikrospiegelvorrichtung 4 auch so steuern, dassdie Einstrahlungsbereiche 31a, 31b und 31c nacheinanderbeleuchtet werden. Wenngleich bei dieser Ausführungsform die drei zu beobachtendenBeobachtungsbereiche 33a, 33b und 33c imSehfeld 34 vorgesehen sind, ist die Zahl der zu beobachtendenBeobachtungsbereiche nicht beschränkt durch Steuerung der digitalenMikrospiegelvorrichtung 4, wobei die Mikrospiegel 4a und 4b jeweilsals minimale Einheit festgelegt werden, und die Beleuchtungslichtstrahlenkönnennach Maßgabe derGrößen oderFormen dieser Beobachtungsbereiche ausgesandt werden.
    [0038] Bezugnehmendwiederum auf 2 weist diedigitale Mikrospiegelvorrichtung 4 das Schutzglas 4d zumSchutz der Mikrospiegel 4a und 4b auf, wobei Zwischenräume beziehungsweiseLücken 4e zwischenden Mirkospiegeln 4a und 4b vorhanden sind. Diereflektierten Lichtstrahlen, die längs einer Reflexionsachse 24 laufen,werden, wenngleich sie schwach sind, von dem Schutzglas 4d undden Zwischenräumen 4e erzeugtund werden zu Streulichtstrahlen. Da die Reflexionsachse 24 nichtmit der Beleuchtungsachse 15 zusammenfällt, jedoch unter einem kleinerenWinkel zur Be leuchtungsachse als zur Weglaufachse 21 steht,könnennahe der Beleuchtungsachse 15 reflektierte Reflexionslichtstrahlen möglicherweisezu Streulichtstrahlen werden und zu der Feldblendenprojektionslinse 5 geleitetwerden. Da die Streulichtstrahlen die Steuerung der Mikrospiegel 4a und 4b nichtbetreffen, werden sie auch dann erzeugt, wenn die Mikrospiegel 4a und 4b inder Aus-Stellung sind.
    [0039] Daandererseits der Verschluss 16 auf der Beleuchtungsachse 15 zwischender Lichtquelle 1 und der digitalen Mikrospiegelvorrichtung 4 vorgesehenist, verhindert der Verschluss 16 dann, wenn der Verschluss 16 geschlossenist, vollständigden Durchgang der Beleuchtungslichtstrahlen von der Lichtquelle 1.Die Beleuchtungslichtstrahlen von der Lichtquelle 1 werdendaher nicht zur digitalen Mikrospiegelvorrichtung 4 geleitet.Das Öffnenund Schließen des Verschlusses 16 erfolgt in Zusammenwirkungmit der Steuerung der digitalen Mikrospiegelvorrichtung durch dieTreibersteuereinheit 20. Speziell steuert die Treibersteuereinheit 20 denNeigungswinkel ±α der Mikrospiegel 4a und 4b so,dass bei geschlossenem Verschluss 16 lediglich die Beobachtungsbereicheder Probe 9 beleuchtet werden, und öffnet dann den Verschluss 16.
    [0040] Dabei dieser Ausführungsform,wie vorstehend beschrieben, die von Lichtquelle 1 zur digitalen Mikrospiegelvorrichtung 4 gerichtetenBeleuchtungslichtstrahlen bei geschlossenem Verschluss 16 unterbundenwerden, werden ungeachtet der Stellung der Mikrospiegel 4a und 4b keineStreulichtstrahlen von der digitalen Mikrospiegelvorrichtung 4 erzeugt.Der Verschluss 16 wird somit geschlossen, wenn keine Beleuchtungslichtstrahlenauf die Probe 9 einwirken sollen, und der Verschluss 16 wirdgeöffnetlediglich füreine erforderliche Zeitdauer, wenn Beleuchtungslichtstrahlen aufdie Probe 9 einwirken. Als Folge ist es möglich, vollständig zuverhindern, dass versehentlich Beleuchtungslichtstrahlen auf dieProbe 9 einwirken.
    [0041] DasMikroskop 101 gemäß der erstenAusführungsformwird beispielsweise zur FRAP-Beobachtungeingesetzt. Die FRAP-Beobachtung ist eine Beobachtungsmethode, beider ein Sehfeld teilweise einer Verfärbung unterworfen wird undBewegungen von Materialien in einer Zelle durch Ausnutzung des Erholungszustandsderselben beobachtet werden. Es erfolgt nun eine Beschreibung einesBeispiels eines Ablaufs, wenn mit Hilfe des Mikroskops 101 gemäß der erstenAusführungsformeine FRAP-Beobachtungdurchgeführtwird.
    [0042] Imvorstehend beschriebenen Ablauf werden (5) die vorläufige Beobachtungund (9) die Ausführungder Anwendung automatisch mit Hilfe von in dem Computer 18 enthaltenerSoftware ausgeführt.
    [0043] Beider FRAP-Beobachtung wird durch Steuerung der digitalen Mikrospiegelvorrichtung 4 eineiner Verfärbungzu unterwerfender Bereich (Ort, Form und Größe eines Ziels) festgelegtund die Fluoreszenz einer Zelle der Probe 9 muss durchAnwenden der Beleuchtungslichtstrahlen auf den festgelegten Bereichfür einefeste Zeitdauer teilweise verfärbt werden.Wie vorstehend beschrieben, kann daher ein Einfluss des Streulichtsnicht vernachlässigtwerden. Insbesondere wird bei Fehlen eines Verschlusses die Probe 9 mitden Beleuchtungslichtstrahlen währenddieser Periode fortlaufend bestrahlt, obwohl (7) der Beginn derParametereinstellung bis (8) zum Ende der Parametereinstellung wegeneiner künstlichenManipulation Zeit benötigenkann. Wird währendder Parametereinstellung ein Durchgang von Lichtstrahlen in derProbe 9 nicht verhindert, wird nicht nur eine Zelle beschädigt, sondernes tritt in der gesamten Probe 9 auch eine Verfärbung derFluoreszenz auf, weswegen bei der Ausführung der Anwendung auch einEinfluss auf eine Verschlechterung des S/R-Verhältnissesberücksichtigtwerden kann.
    [0044] BeiDurchführungder FRAP-Beobachtung mit dem Mikroskop 101 nach der erstenAusführungsformliegt der Verschluss 16, der so angesteuert werden kann,dass er sich öffnetund schließt,auf der Beleuchtungsachse, wobei das von der digitalen Mikrospiegelvorrichtung 4 erzeugteStreulicht dadurch verhindert werden kann, dass der Verschluss 16 nachBedarf geschlossen wird. Da mit anderen Worten beim vorste hend beschriebenenAblauf der Verschluss 16 für Perioden entsprechend (5)c bis f, (9) d bis g und j bis m offen ist, wirkt in dem Ablaufin anderen als diesen Perioden kein Streulicht auf eine Zelle ein,das einen nachteiligen Effekt hat.
    [0045] Imvorstehend beschriebenen Ablauf wird bei der vorläufigen Beobachtungund bei der Anwendungsbeobachtung die automatische Steuerung mittelsSoftware vorgenommen, wobei die Steuerung der digitalen Mikrospiegelvorrichtung 4 mitdem Öffnenund Schließendes Verschlusses 16 zusammenarbeitet, sodass die Einwirkzeitder Beleuchtungslichtstrahlen auf die Probe auf ein minimal erforderlichesNiveau eingestellt werden kann. Bei der FRAP-Beobachtung mit demMikroskop nach der ersten Ausführungsformkann daher eine streulichtbasierte übermäßige Bestrahlung der Probe 9 mitBeleuchtungslichtstrahlen in höchstemMaß unterdrückt werden,und die Verfärbungder Probe 9 kann unter Beibehaltung der Ein/Aus-Eigenschaftender digitalen Mikrospiegelvorrichtung 4 erfolgen. Als Ergebnis kanneine exzellente Beobachtung mit geringem Schaden an der Zelle undgutem Verfärbungskontrastvorgenommen werden. Es ist zu beachten, dass der Verschluss 16 beidieser Ausführungsformauf der Beleuchtungsachse zwischen dem Kollimator 2 unddem Reflexionsspiegel 3 angeordnet ist, er aber auch aufder Beleuchtungsachse zwischen der digitalen Mikrospiegelvorrichtung 4 undder Feldblendenprojektionslinse 5 angeordnet sein kann,wie in 1 gestricheltangedeutet. Wenngleich bei einer derartigen Ausgestaltung Streulichtauch bei geschlossenem Verschluss 16' auf der digitalen Mikrospiegelvorrichtung 4 erzeugtwird, wird dieses Streulicht nicht zu der Feldblendenprojektionslinse 5 geleitet,da der Verschluss 16' ander Vorderseite der Beleuchtungsachse 15 der Feldblendenprojektionslinse 5 angeordnetist.
    [0046] Eswird nun nachstehend eine zweite Ausführungsform gemäß der vorliegendenErfindung im einzelnen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. DieseAusführungsformist auf ein Mikroskop mit einer anderen erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtunggerichtet.
    [0047] 4 zeigt schematisch einMikroskop 102 nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.Wie in 4 gezeigt, hatdas Mikroskop 102 nach dieser Ausführungsform im wesentlichen diegleiche Ausbildung wie das Mikroskop 101 nach der erstenAusführungsform,unterscheidet sich aber von der ersten Ausführungsform insbesondere im Hinblickauf die Beleuchtungsmittel. Bei der zweiten Ausführungsform bezeichnen gleicheBezugszeichen gleiche Teile wie bei der ersten Ausführungsform,um die detaillierte Erläuterungder Funktion zu vermeiden. Es erfolgt eine Beschreibung der Unterschiedegegenüberder ersten Ausführungsform.
    [0048] Wiein 4 gezeigt, weistdas Mikroskop 102 nach dieser Ausführungsform eine LED-Lichtquelle 41 alsBeleuchtungsmittel sowie eine LED-Treibersteuereinheit 42 auf,welche die LED-Lichtquelle 41 steuert. Die LED-Lichtquelle 41 kannmittels der LED-Treibersteuereinheit 42 mit hoher Geschwindigkeitein- und ausgeschaltet werden, wobei die LED-Treibersteuereinheit 42 vondem Computer 18 gesteuert wird. Der Verschluss 16 ist darüber hinausbei dieser Ausführungsformweggelassen. Die übrigenKomponenten sind die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform.Ein Zustand, in dem die LED-Lichtquelle 41 durch die LED-Treibersteuereinheit 42 eingeschaltetist, entspricht einem Zustand, in dem der Verschluss 16 beider ersten Ausführungsformoffen ist, und ein Zustand, in dem die LED-Lichtquelle 41 ausgeschaltetist, entspricht einem Zustand, in dem der Verschluss 16 beider ersten Ausführungsformgeschlossen ist.
    [0049] DieFunktion der zweiten Ausführungsform wirdnun mit Bezug auf 4 erläutert. Beleuchtungslichtstrahlenvon der LED-Lichtquelle 41 werden von dem Reflexionsspiegel 3 reflektiertund erreichen die digitale Mikrospiegelvorrichtung 4 wiebei der ersten Ausführungsform.Von den Beleuchtungslichtstrahlen, die den digitalen Mikrospiegelerreichen, laufen an den Mirkospiegeln 4a in der „Ein"-Stellung reflektierteBeleuchtungslichtstrahlen längsder Beleuchtungsachse 15 zur Feldblendenprojektionslinse 5,währendan den Mikrospiegeln 4b in der „Aus"-Stellung reflektierte Beleuchtungslichtstrahlenlängs derWeglaufsachse 21 laufen. Dies heißt, dass die an den Mikrospiegeln 4b inder „Aus"-Stellung reflektiertenBeleuchtungslichtstrahlen nicht zur Beleuchtung genutzt werden.Wie zuvor beschrieben, werden die Mikrospiegel 4a und 4b der digitalenMikrospiegelvorrichtung 4 durch die Treibersteuereinheit 20 unabhängig zwischenden „Ein"-und „Aus"- Stellungen gesteuert.
    [0050] Dieauf die Feldblendenprojektionslinse 5 gerichteten Beleuchtungslichtstrahlenwerden wie bei der ersten Ausführungsformauf die Probe 9 geleitet, und mittels der gleichen Funktionsweisewird die von der Probe 9 emittierte Fluoreszenz auch zum Okular 13 geleitet.
    [0051] DasEin/Aus-Schalten der LED-Lichtsquelle 41 erfolgt in Zusammenwirkungmit der Steuerung der digitalen Mikrospiegelvorrichtung 4 durchdie Treibersteuereinheit 20. Speziell steuert die Treibersteuereinheit 20 denNeigungswinkel ±α der Mikrospiegel 4a so,dass bei ausgeschalteter LED-Lichtquelle 41 lediglich dieBeobachtungsbereiche der Probe 9 beleuchtet werden, undschaltet dann die LED-Lichtquelle 41 ein. Wie vorstehendbeschrieben, werden im Aus-Zustand der LED-Lichtquelle 41 keineStreulichtstrahlen vom Schutzglas 4d und den Zwischenräumen 4e derdigitalen Mikrospiegelvorrichtung 4 erzeugt, da keine Beleuchtungslichtstrahlenausgesendet werden. Dies bedeutet, dass nicht unnötig Beleuchtungslichtstrahlenauf die Probe 9 einwirken. Die LED-Lichtquelle 41 wirddeshalb ausgeschaltet, wenn keine Beleuchtungslichtstrahlen auf dieProbe 9 einwirken sollen, und die LED-Lichtquelle 41 wirdeingeschaltet, wenn Beleuchtungslichtstrahlen auf die Probe 9 einwirkensollen. Als Folge kann vollständigverhindert werden, dass Beleuchtungslichtstrahlen unnötig aufdie Probe 9 einwirken.
    [0052] Eserfolgt nun eine Beschreibung eines Beispiels eines Ablaufs beiAusführungeiner FRAP-Beobachtung mit dem Mikroskop 102 nach der zweiten Ausführungsform.
    [0053] Imvorstehend beschriebenen Ablauf werden (5) die vorläufige Beobachtungund (9) die Ausführungder Anwendung automatisch mittels in dem Computer 18 enthaltenerSoftware wie bei der ersten Ausführungsformausgeführt.
    [0054] Beider Durchführungder FRAP-Beobachtung mit dem Mikroskop 102 nach der zweitenAusführungsformkann vollständigverhindert werden, dass Beleuchtungslichtstrahlen auf die Probe 9 einwirken,wenn keine Bestrahlung erforderlich ist, indem die LED-Lichtquelle 41 nachBedarf ein/aus-geschaltet wird. Anders ausgedrückt ist die LED-Lichtquelle 41 imvorstehend beschriebenen Ablauf lediglich in den Perioden (5) bbis e und (9) d bis g und j bis m eingeschaltet. Mit Ausnahme dieserPerioden wirken daher keine Beleuchtungslichtstrahlen auf die Probe 9 ein.Beleuchtungslichtstahlen könnenfolglich lediglich füreine erforderliche Zeitdauer bei der Probe 9 angewendetwerden.
    [0055] Dades weiteren die LED-Lichtquelle 41 in der Größenordnungvon 100 ns ein/ausgeschaltet werden kann, können die Beleuchtungslichtstrahlen mithoher Geschwindigkeit in Zusammenwirkung mit der digitalen Mikrospiegelvorrichtung 4 geschaltet werden,welche im Bereich von 10 μsein/aus-geschaltet werden kann. Es ist daher eine Beobachtung mitgeringerem Einfluss einer Zeitverzögerung gegenüber einer Änderungin einer Probe möglich, wennvon der Verfärbungsbeleuchtungauf die Fortgangsbeobachtung umgestellt wird.
    [0056] Daim vorstehend beschriebenen Ablauf die vorläufige Beobachtung und die Anwendungsbeobachtungautomatisch mittels Software gesteuert werden und die Steuerungder digitalen Mikrospiegelvorrichtung und das Ein/Aus-Schalten derLED-Lichtquellein gegenseitiger Zusammenwirkung gesteuert werden, kann die Einwirkzeitder Beleuchtungslichtstrahlen auf die Probe 9 auf das notwendigeMinimum unterdrücktwerden. Bei der FRAP-Beobachtung mit dem Mikroskop nach der erstenAusführungsformkann daher eine streulichtbedingte Einwirkung übermäßiger Beleuchtungslichtstrahlenauf die Probe 9 weitestgehend vermieden werden und es kanneine Verfärbungder Probe 9 unter Beibehaltung der Ein/Aus-Eigenschaftender digitalen Mikrospiegelvorrichtung 4 bewirkt werden.Als Folge ist es möglich,eine ausgezeichnete Beobachtung mit gutem Kontrast der Verfärbung undgeringem Schaden an der Zelle vorzunehmen.
    [0057] Einedritte Ausführungsformnach der vorliegenden Erfindung wird nun im Detail mit Bezug auf diebeigefügtenZeichnungen nachfolgend beschrieben. Diese Ausführungsform ist auf ein Mikroskopmit einer anderen erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtunggerichtet.
    [0058] 5 zeigt schematisch einMikroskop 103 gemäß der drittenAusführungsformder vorliegenden Erfindung. Wie in 5 gezeigt,hat das Mikroskop 103 gemäß dieser Ausführungsformim wesentlichen die gleiche Ausbildung wie das Mikroskop 101 nach derersten Ausführungsform,wobei sich die dritte Ausführungsformvon der ersten Ausführungsform darinunterscheidet, dass zwei Beleuchtungsmittel vorgesehen sind. Beider dritten Ausführungsform bezeichnengleiche Bezugszeichen gleiche Teile wie bei der ersten Ausführungsform,wobei eine detaillierte Erläuterungder Funktionsweise weggelassen ist und hauptsächlich Unterschiede zur erstenAusführungsformerläutertwerden.
    [0059] DasMikroskop 103 nach der dritten Ausführungsform weist eine ersteLichtquelle 51 und eine zweite Lichtquelle 52 alsBeleuchtungsmittel zur Beleuchtung der auf den Objektträger 30 gesetztenProbe 9 auf. Die digitale Mikrospiegelvorrichtung 4 und dieFeldblendenprojektionslinse 5 sind gemeinsam auf der Beleuchtungsachse 15 zwischender ersten und zweiten Lichtquelle 51 und 52 undder Probe 9 angeordnet. Die erste und zweite Lichtquelle 51 und 52 umfassenbeispielsweise Quecksilberlampen.
    [0060] DasMikroskop 103 umfasst auf einer ersten Beleuchtungsachse 59 zwischender ersten Lichtquelle 51 und der digitalen Mikrospiegelvorrichtung 4 einenersten Kollimator 53, welcher Beleuchtungslichtstrahlenvon der ersten Lichtquelle 51 sammelt, einen ersten Verschluss 61,welcher sich öffnenund schließenkann, als Schaltmittel mit einer Funktion zur Verhinderung des Durchgangsder von dem ersten Kollimator 53 gesammelten Beleuchtungslichtstrahlen,ein erstes Anregungsfilter 57, welches die von der erstenLichtquelle 51 kommenden Beleuchtungslichtstrahlen selektivdurchlässt,sowie einen ersten Reflexionsspiegel 55, welcher die durchgelassenenBeleuchtungslichtstrahlen reflektiert.
    [0061] DasMikroskop 103 umfasst ferner auf einer zweiten Beleuchtungsachse 60 zwischender zweiten Lichtquelle 52 und der digitalen Mikrospiegelvorrichtung 4 einenzweiten Kollimator 54, welcher Beleuchtungslichtstrahlenvon der zweiten Lichtquelle 52 sammelt, einen zweiten Verschluss 62,welcher sich öffnenund schließenkann, als Schaltmittel mit einer Funktion zur Verhinderung des Durchgangsder von dem zweiten Kollimator 54 gesammelten Beleuchtungslichtstrahlen,ein zweites Anregungsfilter 58, welches die von der zweitenLichtquelle 52 kommenden Beleuchtungslichtstrahlen selektivdurchlässt, sowieeinen zweiten Reflexionsspiegel 56, welcher die durchgelassenenBeleuchtungslichtstrahlen reflektiert. Die Treibersteuereinheit 20 nachder dritten Ausführungsformsteuert die Öffnungs-und Schließvorgänge desersten und zweiten Verschlusses 61 und 62 in Zusammenwirkungmit der digitalen Mikrospiegelvorrichtung 4. Die anderenKomponenten sind die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform.
    [0062] DieFunktion der dritten Ausführungsform wirdnun anhand von 5 beschrieben.Wenn der erste Verschluss 61 offen ist, werden die vonder ersten Lichtquelle 51 ausgesandten Beleuchtungslichtstrahlenvon dem ersten Kollimator 53 gesammelt, selektiv durchdas erste Anregungsfilter 57 hindurchgelassen und von demersten Reflexionsspiegel 55 reflektiert und sie erreichendann die digitale Mikrospiegelvorrichtung 4. In vergleichbarerWeise werden bei offenem zweiten Verschluss 61 die vonder zweiten Lichtquelle 52 emittierten Beleuchtungslichtstrahlenvon dem zweiten Kollimator 54 gesammelt, selektiv durchdas zweite Anregungsfilter 58 hindurchgelassen und vondem zweiten Reflexionsspiegel 56 reflektiert und sie erreichendann die digitale Mikrospiegelvorrichtung 4.
    [0063] Vonden Beleuchtungslichtstrahlen der ersten Beleuchtungsachse, diedie digitale Mikrospiegelvorrichtung 4 erreichen, laufenvon den Mikrospiegeln 4a in der „Ein"-Stellungreflektierte Beleuchtungslichtstrahlen längs der Beleuchtungsachse 15 zurFeldblendenprojektionslinse 5 und von den Mikrospiegeln 4b inder „Aus"-Stellung reflektierteBeleuchtungslichtstrahlen laufen entlang der Weglaufachse 21.Dies heißt,dass die von den Mikrospiegeln 4b in der „Aus"-Stellung reflektiertenBeleuchtungslichtstrahlen nicht zur Beleuchtung genutzt werden. Darüber hinauslaufen von den Beleuchtungslichtstrahlen der zweiten Beleuchtungsachse 60 dievon den Mikrospiegeln 4b in der „Aus"-Stellung reflektierten Beleuchtungslichtstrahlenlängs derBeleuchtungslichtachse 15 zur Feldblendenprojektionslinse 5 unddie von den Mikrospiegeln 4a in der „Ein"-Stellung reflektierten Beleuchtungslichtstrahlenlaufen längsder nicht zur Beleuchtung zu verwendenden Beleuchtungsachse.
    [0064] Wievorstehend beschrieben, werden die Mikrospiegel 4a und 4b derdigitalen Mikrospiegelvorrichtung 4 jeweils unabhängig zwischender „Ein"- und „Aus"-Stellung von derTreibersteuereinheit 20 gesteuert.
    [0065] Beider mikroskopischen Beobachtung können in einigen Fällen abhängig vonunterschiedlichen Lichtquellen oder Wellenlängen wirksame Beleuchtungslichtstrahlenmit jeweiligen Eigenschaften angewendet werden. Beispielsweise kannbei der FRAP-Beobachtungdie Energie durch Verkürzung derfür dieVerfärbungverwendeten Beleuchtungswellenlängeerhöhtwerden oder es kann in einigen Fällenzur Verfärbungeine Hochintensitäts-Lichtquelleverwendet werden, die eine andere als die zur Beobachtung ist, umdie Verfärbungin kurzer Zeit vorzunehmen. Bei dieser Ausführungsform werden die Beleuchtungslichtstrahlender ersten Lichtquelle 51 so gewählt, dass sie geeignete Eigenschaftenzur Beobachtung durch das ersten Anregungsfilter 57 haben,und die Beleuchtungslichtstrahlen der zweiten Lichtquelle 52 werdenso gewählt,dass sie geeignete Eigenschaften zur Verfärbung durch das zweite Anregungsfilter 58 haben.
    [0066] Eserfolgt nun eine Beschreibung eines Beispiels eines Ablaufs beiDurchführungeiner FRAP-Beobachtung mit dem Mikroskop 103 gemäß der drittenAusführungsform.
    [0067] Imvorstehend beschriebenen Ablauf werden (5) die vorläufige Beobachtungund (9) die Ausführungder Anwendung mittels in dem Computer 18 enthaltener Softwarewie bei der ersten Ausführungsformautomatisch ausgeführt.
    [0068] Beider Durchführungder FRAP-Beobachtung mit dem Mikroskop 103 nach der drittenAusführungsformist der erste Verschluss 61, der so gesteuert werden kann,dass er sich öffnetund schließt,auf der Beleuchtungsachse der ersten Lichtquelle 51 angeordnetund der zweite Verschluss 62, der so gesteuert werden kann,dass er sich öffnetund schließt, aufder Beleuchtungsachse der zweiten Lichtquelle 52 angeordnet.Von der digitalen Mikrospiegelvorrichtung 4 erzeugte Streulichtstrahlenkönnendurch bedarfsweises Schließendes Verschlusses 61 beziehungsweise 62 vermiedenwerden. Mit anderen Worten ist im vorstehend beschriebenen Ablaufder erste Verschluss 61 lediglich in den Perioden (5) bbis e und (9) j bis m offen und der zweite Verschluss 62 lediglichin den Perioden (9) d bis g offen. Daher wirkt kein Streulicht aufeine Zelle ein und es kann kein nachteiliger Effekt auftreten.
    [0069] Imvorstehend beschriebenen Ablauf werden die vorläufige Beobachtung und die Anwendungsbeobachtungautomatisch mittels Software gesteuert und die Steuerung der digitalenMikrospiegelvorrichtung 4 und das Öffnen und Schließen desersten und zweiten Verschlusses 61 und 62 werdenin gegenseitiger Zusammenwirkung gesteuert. Die Einwirkzeit derBeleuchtungslichtstrahlen auf die Probe 9 kann daher aufdas notwendige Minimum beschränktwerden. Bei der FRAP-Beobachtung mit dem Mikroskop nach der drittenAusführungsformkann daher die streulichtbedingte Einwirkung übermäßiger Beleuchtungslichtstrahlenauf die Probe 9 weitestgehend unterdrückt werden und es kann eineVerfärbungder Probe 9 unter Beibehaltung der Ein/Aus-Eigenschaften derdigitalen Mikrospiegelvorrichtung 4 bewirkt werden. AlsFolge ist es möglich,eine exzellente Beobachtung bei geringen Zellschäden und einem guten Kontrastder Verfärbungvorzunehmen.
    [0070] Beider dritten Ausführungsformwurde die FRAP-Beobachtung beschrieben. Durch Ändern der Eigenschaften desersten und zweiten Anregungsfilters kann jedoch eine Zweifarben-Beleuchtungbewirkt werden. Beispielsweise könnenin diesem Fall das erste Anregungsfilter 57 und das zweiteAnregungsfilter 58 Bandpassfilter mit unterschiedlichen Wellenlängenbändern umfassen.Bei einer derartigen Ausgestaltung wirken die Beleuchtungslichtstrahlender ersten Lichtquelle 51 auf die Einstrahlbereiche 33 in 3 und die Beleuchtungslichtstrahlen derzweiten Lichtquelle 52 auf die anderen Bereiche.
    [0071] Esist zu beachten, dass bei dieser Ausführungsform der erste Verschluss 61 aufder ersten Beleuchtungsachse 59 zwischen dem ersten Kollimator 53 unddem ersten Reflexionsspiegel 55 angeordnet ist und derzweite Verschluss 62 auf der zweiten Beleuchtungsachse 60 zwischendem zweiten Kollimator 54 und dem zweiten Reflexionsspiegel 56 angeordnetist. Wie in 1 allerdingsgestrichelt angedeutet, könnensie auch auf der Beleuchtungsachse 15 zwischen der digitalenMikrospiegelvorrichtung 4 und der Feldblendenprojektionslinse 5 angeordnet sein(Position des Verschlusses 16' in 1).Bei dieser Ausgestaltung kann durch Steuern der Öffnungs- und Schließvorgänge derVerschlüsseals gemeinsamer Verschluss fürdie erste Lichtquelle und die zweite Lichtquelle verhindert werden,dass Streulicht zur Feldblendenprojektionslinse 5 geleitetwird.
    [0072] ObwohlaußerdemQuecksilberlampen bei der dritten Ausführungsform für die beidenLichtquellen 51 und 52 verwendet werden, können LED-Lichtquellenbei einer oder beiden Lichtquellen und den Verschlüssen verwendetwerden. In diesem Fall ist die Ausgestaltung und die Funktion jederLED-Lichtquelle die Gleiche wie die der LED-Lichtquelle bei der zweiten Ausführungsform.
    [0073] WeitereVorteile und Abwandlungen sind für einenFachmann ohne weiteres ersichtlich. Die Erfindung ist daher in ihrenbreiteren Gesichtspunkten nicht auf die besonderen Einzelheitenund repräsentativenAusführungsformenbeschränkt,die hier gezeigt und beschrieben sind. Verschiedene Abwandlungenkönnendementspre chend vorgenommen werden, ohne vom Geist oder Umfang desallgemeinen Erfindungskonzepts abzuweichen, wie es durch die beigefügten Ansprüche undderen Äquivalente definiertist.
    权利要求:
    Claims (15)
    [1] Beleuchtungsvorrichtung für ein Mikroskop (101; 102; 103),mit einer Beleuchtungsachse (15), dadurch gekennzeichnet,dass es umfasst: – Beleuchtungsmittel(1; 41; 51, 52), welche Beleuchtungslichtstrahlenzur Beleuchtung einer Probe (9) aussenden; – eine Feldblendenprojektionslinse(5), welche auf der Beleuchtungsachse (15) zwischenden Beleuchtungsmitteln (1; 41; 51, 52)und der Probe (9) angeordnet ist; – eine Lichtablenkanordnung(4), welche auf der Beleuchtungsachse (15) zwischenden Beleuchtungsmitteln (1; 41; 51, 52)und der Feldblendenprojektionslinse (5) in Konjugationmit der Probe (9) angeordnet ist, wobei die Lichtablenkanordnung(4) mikrooptische Ablenkungsbereiche (4a, 4b)aufweist, welche individuell Teile der Beleuchtungslichtstrahlen derBeleuchtungsmittel (1; 41, 51, 52)ablenken; sowie – Schaltmittel(16, 16'; 42; 61, 62)zum Umschalten zwischen einem Zustand, in dem die Beleuchtungslichtstrahlenauf die Probe (9) einwirken, und einem Zustand, in demdie Beleuchtungslichtstrahlen nicht auf die Probe (9) einwirken.
    [2] Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass die Beleuchtungsmittel (1; 41; 51, 52)eine Lichtquelle (1; 41) umfassen.
    [3] Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass die Beleuchtungsmittel (1; 41; 51, 52)Lichtquellen (51, 52) umfassen und die Lichtablenkanordnung(4) auf der gemeinsamen Beleuchtungsachse (15)zwischen den Lichtquellen (51, 52) und der Feldblendenprojektionslinse(5) angeordnet ist.
    [4] Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass die Schaltmittel (16, 16'; 42; 61, 62)einen Verschluss (16')umfassen, welcher sich öffnenund schließenkann, auf der Beleuchtungsachse (15) zwischen der Lichtablenkanordnung(4) und der Feldblendenprojektionslinse (5) angeordnetist und den Durchlass der Beleuchtungslichtstrahlen bei Bedarf verhindert.
    [5] Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurchgekennzeichnet, dass die Schaltmittel (16, 16'; 42; 61, 62)einen Verschluss (16) umfassen, welcher sich öffnen undschließenkann, auf der Beleuchtungsachse (15) zwischen der Lichtquelle(1) und der Feldblendenprojektionslinse (5) angeordnet istund den Durchlass der Beleuchtungslichtstrahlen bei Bedarf verhindert.
    [6] Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurchgekennzeichnet, dass die Schaltmittel (16, 16'; 42; 61, 62)Verschlüsse(61, 62) umfassen, welche sich öffnen undschließenkönnen,wobei jeder der Verschlüsse(61, 62) auf der Beleuchtungsachse (15)zwischen der Lichtquelle (51, 52) und der Feldblendenprojektionslinse(5) angeordnet ist und den Durchlass der Beleuchtungslichtstrahlenvon der jeweiligen Lichtquelle bei Bedarf verhindert.
    [7] Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass die Beleuchtungsmittel (1; 41; 51, 52)eine LED-Lichtquelle (41) umfassen und die Schaltmittel(16, 16'; 42; 61, 62)eine LED-Treibersteuereinheit (42) umfassen, welche die LED-Lichtquelle(41) ein- und ausschaltet.
    [8] Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass die Beleuchtungsmittel (1; 41; 51, 52)LED-Lichtquellen (41) umfassen, die Lichtablenkanordnung(4) auf der gemeinsamen Beleuchtungsachse (15)zwischen den LED-Lichtquellen (41) und der Feldblendenprojektionslinse(5) angeordnet ist und die Schaltmittel (16, 16'; 42; 61, 62)eine LED-Treibersteuereinheit (42) umfassen, welche dieLED-Lichtquellen (41) ein- und ausschaltet.
    [9] Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner dadurchgekennzeichnet, dass sie eine Treibersteuereinheit (20)umfasst, welche einen Ablenkvorgang der mikrooptischen Ablenkbereiche(4a, 4b) sowie einen Schaltvorgang der Schaltmittel(16, 16'; 42; 61, 62)steuert.
    [10] Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurchgekennzeichnet, dass die Treibersteuereinheit (20) denSchaltvorgang der Schaltmittel (16, 16'; 42, 61, 62)nach dem Ablenkvorgang der mikrooptischen Ablenkbereiche (4a, 4b)steuert.
    [11] Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 4, fernerdadurch gekennzeichnet, dass sie eine Treibersteuereinheit (20)umfasst, welche einen Ablenkvorgang der mikrooptischen Ablenkbereiche(4a, 4b) sowie Öffnungs- und Schließvorgänge desVerschlusses (16')steuert, wobei die Treibersteuereinheit (20) den Verschluss(16') nachdem Ablenkvorgang der mikrooptischen Ablenkbereiche (4a, 4b) öffnet.
    [12] Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 5, fernerdadurch gekennzeichnet, dass sie eine Treibersteuereinheit (20)umfasst, welche einen Ablenkvorgang der mikrooptischen Ablenkbereiche(4a, 4b) und Öffnungs-und Schließvorgänge desVerschlusses (16) steuert, wobei die Treibersteuereinheit(20) den Verschluss (16) nach dem Ablenkvorgangder mikrooptischen Ablenkbereiche (4a, 4b) öffnet.
    [13] Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 6, fernerdadurch gekennzeichnet, dass sie eine Treibersteuereinheit (20)umfasst, welche einen Ablenkvorgang der mikrooptischen Ablenkbereiche(4a, 4b) und Öffnungs-und Schließvorgänge derVerschlüsse (61, 62)steuert, wobei die Treibersteuereinheit (20) einen Verschluss(61, 62), der einer zu verwendenden Lichtquelle(51, 52) entspricht, nach dem Ablenkvorgang dermikrooptischen Ablenkbereiche (4a, 4b) öffnet.
    [14] Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 7, fernerdadurch gekennzeichnet, dass sie eine Treibersteuereinheit (20)umfasst, welche einen Ablenkvorgang der mikrooptischen Ablenkbereiche(4a, 4b) steuert, wobei die die LED-Lichtquelle (41)nach dem Ablenkvorgang der mikrooptischen Ablenkbereiche (4a, 4b)einschaltende LED-Treibersteuereinheit (42) von der Treibersteuereinheit(20) gesteuert ist.
    [15] Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 8, fernerdadurch gekennzeichnet, dass sie eine Treibersteuereinheit (20)umfasst, welche den Ablenkvorgang der mikrooptischen Ablenkbereiche(4a, 4b) steuert, wobei die LED-Treibersteuereinheit(42), die eine zu verwendende LED-Lichtquelle (41)nach dem Ablenkvorgang der mikrooptischen Ablenkbereiche (4a, 4b)einschaltet, von der Treibersteuereinheit (20) gesteuertist.
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    同族专利:
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    引用文献:
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