反射镜装置转让专利

申请号 : CN201580051949.7

文献号 : CN107076963B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 英戈·保伦斯塞巴斯蒂安·希茨勒

申请人 : 莱卡微系统CMS有限责任公司

摘要 :

本发明涉及一种用于在SPIM显微术中使得照明光转向的反射镜装置。本发明的特征在于一种保持部件,该保持部件具有用来将所述保持部件固定在显微镜物镜上的连接元件,其中,在所述保持部件上又可拆卸地固定着至少一个偏转镜。

权利要求 :

1.一种用于在SPIM显微术中使得照明光转向的反射镜装置,其特征在于一种保持部件,该保持部件具有用来将其固定在显微镜物镜上的连接元件,其中,在所述保持部件上又可拆卸地固定着至少一个偏转镜,其中,所述反射镜装置具有至少一个通孔,样本经由该通孔能够转移到检查位置和/或能够从检查位置移除,所述通孔限定了输送路径,该输送路径相对于显微镜物镜的轴向和/或光轴以不同于零度的方向伸展,在该显微镜物镜上固定着所述反射镜装置。

2.如权利要求1所述的反射镜装置,其特征在于,

a.所述保持部件为环形结构;和/或,

b.所述保持部件为环形结构,且被构造和指定成在其轴向上相对于光轴同轴地固定在显微镜物镜上。

3.如权利要求1或2所述的反射镜装置,其特征在于,

a.所述连接元件具有螺纹,该螺纹被构造和指定成与显微镜物镜的对应螺纹形成螺纹连接;和/或,b.所述保持部件至少部分地被构造成螺纹环。

4.如权利要求1所述的反射镜装置,其特征在于,所述连接元件构造成夹紧连接元件或闩锁连接元件。

5.如权利要求1所述的反射镜装置,其特征在于,

a.所述保持部件具有容纳件,在该容纳件中和/或该容纳件上固定着至少一个偏转镜,其中,所述容纳件具有至少一个止挡,该止挡限定了偏转镜的明确的固定位置;和/或,b.所述保持部件具有容纳件,在该容纳件中和/或该容纳件上固定着至少一个偏转镜,其中,所述容纳件具有至少一个止挡,该止挡与偏转镜的对应止挡配合作用地限定了偏转镜的明确的固定位置;和/或,c.所述保持部件具有容纳件,该容纳件被构造和设置成使得所述偏转镜在其固定在所述保持部件上时自动地定位在给定的固定位置。

6.如权利要求1所述的反射镜装置,其特征在于,

a.在所述保持部件上固定着和/或可固定多个偏转镜;和/或,

b.在所述保持部件上固定着和/或可固定成对地彼此相对的多个偏转镜;和/或,c.在所述保持部件上固定着和/或可固定成对地彼此相对的六个偏转镜;和/或,d.在所述保持部件上固定着和/或可固定设置在一个共同平面上的多个偏转镜;和/或,e.在所述保持部件上分开地且相互独立地固定着或可固定多个偏转镜;和/或,f.在所述保持部件上固定着和/或可固定多个偏转镜,其中,至少两个彼此相邻的偏转镜相互间具有45度的角度,和/或,至少两个彼此相邻的偏转镜在垂直于轴向的平面上的正交投影具有45度的角度。

7.如权利要求1所述的反射镜装置,其特征在于,

a.所述保持部件具有用于各个偏转镜的多个容纳件;和/或,

b.所述保持部件具有用于各个偏转镜的成对地彼此相对的多个容纳件;和/或,c.所述保持部件具有用于各个偏转镜的成对地彼此相对的六个容纳件;和/或,d.所述保持部件具有用于各个偏转镜的设置在一个共同的平面上的多个容纳件;和/或,e.所述保持部件具有用于各个偏转镜的多个容纳件,其中,这些偏转镜分开地且彼此独立地固定在或可固定在这些容纳件中和/或这些容纳件上;和/或,f.所述保持部件具有多个容纳件,其中,至少两个彼此相邻的容纳件相互间具有45度的角度,和/或,至少两个彼此相邻的容纳件在垂直于轴向的平面上的正交投影具有45度的角度。

8.如权利要求1所述的反射镜装置,其特征在于,

a.所述保持部件具有多个相同地构造的容纳件,在这些容纳件中和/或这些容纳件上均固定着或可固定偏转镜;和/或,b.所述保持部件具有多个容纳件,在这些容纳件中和/或这些容纳件上均固定着或可固定偏转镜,其中,每个容纳件都具有至少一个止挡,该止挡限定了偏转镜的明确的固定位置;和/或,c.所述保持部件具有多个容纳件,在这些容纳件中和/或这些容纳件上均固定着或可固定偏转镜,其中,每个容纳件都具有至少一个止挡,该止挡与偏转镜的对应止挡配合作用地分别限定了偏转镜的明确的固定位置;和/或,d.所述保持部件具有多个容纳件,这些容纳件经过构造和设置,使得偏转镜在其固定在这些容纳件之一中和/或在这些容纳件之一上时自动地定位在针对该容纳件的给定的固定位置。

9.如权利要求1所述的反射镜装置,其特征在于,

a.所述偏转镜利用至少一个螺钉固定在所述保持部件上;和/或,

b.所述偏转镜具有固定通孔,固定螺钉穿过该固定通孔并拧入到所述保持部件的固定螺纹中。

10.如权利要求6所述的反射镜装置,其特征在于,

a.所述偏转镜或所述多个偏转镜中的至少一个偏转镜具有介电的反射镜表面;或者,b.所述偏转镜或所述多个偏转镜中的至少一个偏转镜具有金属的反射镜表面;或者,c.所述偏转镜或所述多个偏转镜中的至少一个偏转镜具有光学地抛光的反射镜表面。

11.如权利要求6所述的反射镜装置,其特征在于,

a.所述偏转镜或所述多个偏转镜中的至少一个偏转镜具有平坦的反射镜表面;或者,b.所述偏转镜或所述多个偏转镜中的至少一个偏转镜具有弯曲的反射镜表面。

12.如权利要求1所述的反射镜装置,其特征在于,所述反射镜装置具有两个彼此相对的通孔,样本经由这些通孔能够转移到检查位置和/或能够从检查位置移除。

13.如权利要求1所述的反射镜装置,其特征在于,所述保持部件和/或所述偏转镜和/或多个偏转镜中的至少一个偏转镜由一种耐腐蚀的材料制成,和/或由一种对水性营养介质惰性的材料制成,和/或由不锈钢制成。

14.如权利要求3所述的反射镜装置,其特征在于,所述螺纹是内螺纹。

15.如权利要求12所述的反射镜装置,其特征在于,所述输送路径相对于显微镜物镜的轴向和/或光轴以90°的角度伸展,所述反射镜装置具有在径向上两个彼此相对的通孔。

16.一种光学装置,其具有显微镜物镜和根据权利要求1~15中任一项所述的固定在所述显微镜物镜上的反射镜装置。

17.如权利要求16所述的光学装置,其特征在于,

a.所述偏转镜的反射镜表面的平面相对于所述显微镜物镜的光轴以30~60度范围内的角度定向;和/或,b.所述反射镜装置具有多个偏转镜,其中,每个偏转镜的反射镜表面的平面分别相对于所述显微镜物镜的光轴以30~60度范围内的角度定向。

18.如权利要求17所述的光学装置,其特征在于,所述角度为45度。

19.一种用于在SPIM显微术中照明样本的设备,具有至少一个用于产生照明光束的光源,用于由所述照明光束产生光带的机构,用于使得所述光带聚焦的照明物镜,以及探测物镜,来自被照明的样本的探测光穿过该探测物镜,其特征在于,在所述照明物镜上或者在所述探测物镜上固定着根据权利要求1~15中任一项所述的反射镜装置,该反射镜装置使得从所述照明物镜射出的所述光带转向至待检查的样本。

20.如权利要求19所述的设备,其特征在于,转向后的所述光带在所述样本中聚焦。

21.如权利要求19或20所述的设备,其特征在于,转向后的所述光带相对于所述照明物镜的和/或所述探测物镜的光轴以不同于零度的角度传播。

22.如权利要求21所述的设备,其特征在于,所述角度大于10度。

23.如权利要求21所述的设备,其特征在于,所述角度为直角。

24.一种显微镜,其包括根据权利要求1~15中任一项所述的反射镜装置或根据权利要求16或17中任一项所述的光学装置或根据权利要求19~23中任一项所述的光学设备。

25.如权利要求24所述的显微镜,其特征在于,所述显微镜至少部分地由扫描显微镜或共焦的扫描显微镜构成。

26.如权利要求24所述的显微镜,其特征在于,所述显微镜是SPIM显微镜。

说明书 :

反射镜装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于在SPIM显微术中使得照明光转向的反射镜装置。
[0002] 本发明还涉及一种光学装置、一种用于在SPIM显微术中照明样本的布置以及一种具有这种反射镜装置的显微镜。

背景技术

[0003] 在SPIM技术(单平面照明显微术)中,对样本进行逐层照明,这种技术相比于例如逐点地扫描样本允许更快速地且更能保护样本地获取图像数据。SPIM技术的已知应用领域是荧光显微术领域,其中,利用激光来激发样本中的荧光团。在此按照SPIM技术,仅在被照明光片(也叫“光带”)透射过的平面上进行激发。由此避免在其它平面上因照明光而损坏样本。
[0004] 采用SPIM原理工作的显微镜(选择性平面照明显微术)例如在Lindek等人的“Journal of modern optics(现代光学杂志)”(1999年第46卷第5,843-858期)中有所记载。
[0005] 采用SPIM方法工作的光学装置在DE 102 57 423 A1中有所记载。就该显微镜而言,利用薄光带来照明样本,而垂直于照明光带的平面进行观察。在此,通过两个单独的光学的光路进行照明和探测,这些光路分别带有单独的光学机构,特别是带有两个单独的相互垂直的物镜。光带由照明物镜和置于其前面的圆柱式光学机构产生。为了摄取图像,样本移动经过相对于探测器固定不动的光带,以便利用平面探测器逐层地获取荧光和/或散射光。如此得到的层图像数据随后可以组成与样本的三维图像对应的数据组。该文献没有公开对样本的操作。
[0006] 由DE 10 2004 034 957 A1已知一种利用显微镜物镜显微地观察样本的布置,在该显微镜物镜的壳体内,在透镜光学机构外部设置了用于样本的照明光的光引导件。因此,照明光首先与物镜光轴平行地在光引导件内部传播,然后射到安装在物镜壳体上的具有小孔径的反射器上,这些反射器借助于附加的成像元件垂直于显微镜物镜的光轴,进而垂直于观察方向把照明光聚焦到样本中。这里也采用SPIM原理平面式地对样本进行观察。通过采用如此构造的显微镜物镜,虽然也能省去使用用于照明光的另一物镜,然而,带有附加的光引导件和反射器的这种特殊物镜的特殊设计在技术上很繁琐并且昂贵。
[0007] 由DE 20 2011 110 077 U1已知一种用于按照SPIM显微术照明样本的布置。该布置具有用于产生光束的光源,用于由该光束产生光带的机构,以及至少一个具有光学机构的物镜,该光学机构被构造和指定成把来自样本的探测光直接地或间接地引导至探测器。此外,该布置具有置于物镜的光学机构之后的用于使得光带转向的转向设备。
[0008] 这种转向设备至今仍是很繁琐地一体制造,并且大多安装起来非常麻烦。尤其是,至今为止制得的转向设备大多采用非常繁琐的且不适于批量生产的制造方法来制造。

发明内容

[0009] 因此,本发明的目的是提出开篇所述类型的反射镜装置,其能够简单、灵活且可靠地操作,而且还能够简单地特别是也采用批量生产方法予以制造。
[0010] 该方法通过一种反射镜装置得以实现,其特征在于一种保持部件,该保持部件具有用来将其固定在显微镜物镜上的连接元件,其中,在该保持部件上又可拆卸地固定着至少一个偏转镜。
[0011] 本发明的反射镜装置具有非常特殊的优点:其可以简单且可靠地固定在显微镜物镜上,和/或固定在用来照明样本的光学布置中。本发明的反射镜装置尤其具有如下优点:无需大型的额外的用来保持偏转镜的静止部件,这些静止部件要从外部伸入到样本区域中且它们本身要占据地方。此外,在所述物镜或所述另一物镜上的布置保证了极大的稳固性,因为这些物镜本身就已经必须被稳固地保持。
[0012] 此外,本发明的反射镜装置具有非常特殊的优点:其主要部件可以按照各自的特定要求彼此独立地制得。因而例如甚至可行的是,采用具有特殊反射镜表面例如介电的反射镜表面的偏转镜,这在一体制造的情况下基本上是不可能的。
[0013] 另外,本发明的反射镜装置具有如下优点:其可以拆成零件地非常简单地予以清洁,例如清除掉营养液和/或浸渍油。
[0014] 本发明的反射镜装置的一个非常特殊的优点在于,可以根据实验要求和/或根据待研究的方法的性质和/或根据所选用的研究方法,简单地、有效地且可靠地采用适合于此的偏转镜。
[0015] 特别地,甚至可以同时使用多个偏转镜,其中,使用者能够单独地组合所用的偏转镜的种类。
[0016] 按照一种特殊的设计,保持部件为环形结构。在此尤其可以有利地规定:保持部件被构造和指定成在其轴向上相对于光轴同轴地固定在显微镜物镜上。这种设计尤其可以经过构造,使得环形的保持部件被固定,尤其是被拧紧在显微镜物镜的前端区域中,特别是在物镜壳体上。
[0017] 连接元件可以采用不同的方式来设计。特别是可以有利地规定,连接元件被构造和指定成与显微镜物镜的对应连接元件,特别是与物镜壳体的对应连接元件配合作用,以便把反射镜装置固定在显微镜物镜上。
[0018] 按照特别有利的方式,连接元件例如可以具有螺纹,特别是内螺纹,其被构造和指定成与显微镜物镜的对应螺纹形成螺纹连接。替代地或附加地也可以规定,保持部件至少部分地被构造成螺纹环。
[0019] 替代于或附加于螺纹连接,连接元件可以构造成夹紧连接元件或闩锁连接元件。例如,显微镜物镜的壳体可以具有周向闩锁槽,反射镜装置的一个或多个闩锁凸起嵌入到所述闩锁槽中。
[0020] 不管连接元件的种类和反射镜装置固定在显微镜物镜上的方式,特别有利的是,存在一些机构,这些机构确保反射镜装置处于出于光学原因总是需要的位置。尤其是,例如可以存在一个固定止挡,或者可以存在多个固定止挡,这些固定止挡限定了反射镜装置相对于显微镜物镜的固定位置,从而使用者在固定反射镜装置时不必自己寻找和调整该固定位置。
[0021] 然而按照有利的方式也可以规定,固定在显微镜物镜上的反射镜装置能够相对于显微镜物镜特别是在z方向上移动。
[0022] 在一种特别有利的设计中,可以由使用者调节相对于显微镜物镜的旋转位置,反射镜装置固定在该旋转位置。这尤其有利于可以单独地调节偏转镜的定向,特别是调节在垂直于光轴的平面上的位置。替代地或附加地,针对用于照明样本的设备也可以规定,显微镜物镜或物镜的其上固定有反射镜装置的至少一个部件可以与反射镜装置一起围绕光轴转动,以便能够独立地确定可以固定在保持部件上的这个偏转镜的或者多个偏转镜的转动位置。
[0023] 在一种有利的设计中,保持部件具有容纳件,在该容纳件中和/或该容纳件上固定着至少一个偏转镜,其中,容纳件具有至少一个止挡,该止挡限定了偏转镜的明确的固定位置。这种设计的优点尤其是在于,可以实现,例如在更换偏转镜之后,将偏转镜稳妥地且可靠地固定在保持部件上。在此,如果对使用者的实验或其研究有利的话,使用者可以使得保持部件甚至保持其在显微镜物镜上的安装位置。
[0024] 按照非常特别有利的方式可以规定,在保持部件上存在用于偏转镜的容纳件,该容纳件具有至少一个止挡,该止挡与偏转镜的对应止挡配合作用地限定了偏转镜的明确的固定位置。特别是可以有利地规定,该容纳件被构造和设置成使得偏转镜在其固定在保持部件上时自动地定位在给定的固定位置。在这些设计中,使用者有非常特殊的优点:他只需要专注于把偏转镜固定在保持部件上,而偏转镜相对于保持部件在固定过程中在一定程度上自我调整,并到达所需要的固定位置。
[0025] 在一种非常特别有利的设计中,在保持部件上固定着和/或可固定多个偏转镜。这种设计具有特殊的优点,即可以从不同的方向照明样本,这又有如下优点:当仅从一个方向照明时被样本的一些部分遮挡的区域也可以通过来自另一方向的照明即通过另一偏转镜被施加以照明光。
[0026] 特别是关于这方面,特别有利的是,在保持部件上固定成对地彼此相对的多个偏转镜,以便特别是能够参照在X-Y平面上的投影从相反的方向照明样本。
[0027] 就此而言,在一种特别有利的且可广泛应用的设计中,在保持部件上固定着和/或可固定成对地彼此相对的六个偏转镜。这种设计允许有针对性地影响和/或充分利用样本的和/或样本的一些部分的“阴影”。
[0028] 在一种有利的设计中,在保持部件上固定着和/或可固定设置在一个共同的平面上的多个偏转镜。替代地或附加地可以规定,这些偏转镜同心地围绕样本或者围绕样本预期位置布置。
[0029] 非常特别有利的一种设计是,存在多个偏转镜,这些偏转镜在其机械结构方面相同地构造,但不强制在其反射镜表面方面相同地构造。这具有非常特殊的优点:这些偏转镜可以相互替换,或者也可以固定在保持部件的多个容纳件中的不同容纳件中。
[0030] 按照一种非常特别有利的设计,在保持部件上分开地且相互独立地固定着或可固定多个偏转镜。这种设计具有非常特殊的优点:使用者可以单独地决定他想要把可能是不同类型的偏转镜的哪种组合固定在保持部件的哪些容纳件中。使用者尤其可以更换一个偏转镜而不影响另一偏转镜。
[0031] 在一种可特别广泛地采用且在所述阴影问题方面也特别有利的设计中,在保持部件上固定着和/或可固定多个偏转镜,其中,至少两个彼此相邻的偏转镜相互间具有45度的角度,和/或,至少两个彼此相邻的偏转镜在垂直于轴向的平面上的正交投影具有45度的角度。
[0032] 按照有利的方式,反射镜装置的保持部件可以具有用于各个偏转镜的多个容纳件。在此可以有利地规定,所述多个容纳件相同地构造,这具有非常特殊的优点:如已述,这些偏转镜特别是当它们在其机械结构方面(但不强制在其反射镜表面方面)相同地构造时,可以任意地以不同的组合应用在不同的容纳件中。
[0033] 为了能够实现成对地彼此相对地布置偏转镜,可以特别有利地规定,保持部件具有用于各个偏转镜的成对地彼此相对的多个容纳件。可以特别有利地规定,保持部件具有用于各个偏转镜的成对地彼此相对的六个容纳件。
[0034] 同样,如针对偏转镜的布置所描述的,也可以在容纳件方面规定,保持部件具有用于各个偏转镜的设置在一个共同的平面上的多个容纳件,和/或,保持部件具有用于各个偏转镜的多个容纳件,其中,这些偏转镜分开地且彼此独立地固定在或可固定在这些容纳件中和/或这些容纳件上,和/或,保持部件具有多个容纳件,其中至少两个彼此相邻的容纳件相互间具有45度的角度,或者至少两个彼此相邻的容纳件在垂直于轴向的平面上的正交投影具有45度的角度。
[0035] 在反射镜装置上安装多个偏转镜,这种反射镜装置具有进一步的优点:多个光束,例如照明光束和操作光束,共时地或者同时地分别通过多个偏转镜之一转向至样本。替代地或附加地也可行的是,借助于可调节的光转向装置使得照明光束和/或操作光束相继地转向至不同的偏转镜,以便从不同的方向照明或操作样本。
[0036] 但在此特别是也可以很普遍地借助于反射镜装置,利用操作光来操作样本,其中,采用SPIM技术,利用照明光,特别是用于荧光激发的激发光,以照明光片的形式予以照明来使得样本成像。在此特别是可以规定,无论操作光还是照明光都通过设置在物镜工作位置的同一物镜或者通过相继地被带至物镜工作位置的不同的物镜而聚焦,并且操作光和/或照明光在经过物镜之后借助于反射镜装置转向,从而其相对于物镜光轴以不同于零度的角度传播。
[0037] 为了操作样本,可以采用不同波长的光。紫外光(UV光)是高能光,这种光例如可以用于细胞烧蚀、DNA切割和显微切片。但405nm的常见波长也可以用于光激活和光转换。可见光(VIS)可以用于荧光染料的漂白实验(FRAP-荧光漂白恢复)。但可见光也可以用于光激活和光转换。利用红外光(IR-光)可以非常有针对性地、非常谨慎地且局部受限地引入损伤,其方式为,通过在很小的体积内施加以红外光来突然地提高温度例如水温度。也可以被组织直接吸收。IR-光也可以与光镊子相结合地使用。此外,红外操作光可以用于上面已述的工艺,比如细胞烧蚀、光漂白、光激活和光转换,其方式为,生物结构通过多光子激发(MP)原理与红外操作光相互作用。
[0038] 按照有利的方式,根据本发明尤其可以实现的是,不同于由现有技术已知的装置,在需要时也可以从明显多于两个的方向上来操作样本。通过采用可调节的光转向装置(例如两个串联的检流计反射镜,其中的一个转向至x-方向,另一个转向至y-方向),例如可以通过点状的、线状的和可自由选择的平面状的操作照明进行操作。尤其可行的是,有针对性地通过施加以操作光来操作任意形状的样本区域(ROI,兴趣区)。
[0039] 在一种特殊的设计中,保持部件具有多个容纳件,在这些容纳件中和/或这些容纳件上均固定着或可固定偏转镜,其中,每个容纳件都具有至少一个止挡,该止挡限定了用于偏转镜的明确的固定位置。特别是可以有利地规定,保持部件具有多个容纳件,在这些容纳件中和/或这些容纳件上均固定着或可固定偏转镜,其中,每个容纳件都具有至少一个止挡,该止挡与偏转镜的对应止挡配合作用地分别限定了偏转镜的明确的固定位置。如上已述,特别有利的是,保持部件具有多个容纳件,这些容纳件经过构造和设置,使得偏转镜在其固定在这些容纳件之一中和/或在这些容纳件之一上时自动地定位在针对该容纳件的给定的固定位置,因为使用者无需自己调节待固定的偏转镜,而是在固定过程中该偏转镜自动地前往所要求的固定位置。
[0040] 偏转镜例如可以用至少一个螺钉固定在保持部件上。特别是可以规定,偏转镜具有固定通孔,固定螺钉穿过该固定通孔并拧入到保持部件的固定螺纹中。这种设计允许快速且可靠的固定,并且如果需要的话,允许快速且有效地更换偏转镜,而无需复杂的专用工具。
[0041] 如已提到的,在反射镜表面方面没有限制,特别是没有因制造相关的限制。确切地说,可以仅采用所有对制造反射镜表面来说惯常的方法。例如,偏转镜或多个偏转镜中的至少一个偏转镜可以具有介电的反射镜表面。这种设计具有非常特殊的优点:可以实现用于特定波长的特别高的反射率,和/或实现用于其它波长的特别低的反射率。
[0042] 例如也可行的是,偏转镜或多个偏转镜中的至少一个偏转镜具有金属的反射镜表面,或者,偏转镜或多个偏转镜中的至少一个偏转镜具有光学地抛光的反射镜表面。
[0043] 在反射镜表面的形状方面也没有根本上的限制。例如,偏转镜可以为平面构造。但也可行的是,例如当希望有附加的聚焦时,偏转镜是弯曲的。
[0044] 在一种非常特别有利的设计中,反射镜装置具有至少一个通孔,样本经由该通孔可转移到检查位置和/或可从检查位置移除。特别是可以有利地规定,反射镜装置具有至少一个通孔,样本经由该通孔可转移到检查位置和/或可从检查位置移除,其中,该通孔限定了输送路径,该输送路径相对于显微镜物镜的轴向和/或光轴以不同于零度的方向,特别是以90度的角度伸展,在该显微镜物镜上固定着反射镜装置。
[0045] 这种设计具有非常特殊的优点:例如对于在其中样本沿着一条直线布置成一排的大规模检查,样本也可以在X-Y平面上例如借助于可在X-Y方向上移动的样本台被带到偏转镜之间的检查位置,而不必使反射镜装置和/或显微镜物镜连同安装在其上的反射镜装置在z-方向上移动。这例如具有非常特殊的优点:一旦调好焦,即使在更换样本时也能保持聚焦。
[0046] 特别是可以有利地规定,反射镜装置具有两个,特别是在径向上,彼此相对的通孔,样本经由这些通孔能够转移到检查位置和/或能够从检查位置移除。这种设计具有特殊的优点:第一样本可以经由这些通孔之一从检查位置移除,而同时下一个样本已经经由另一个通孔转移到检查位置。
[0047] 在一种特别有利的设计中,保持部件和/或偏转镜和/或多个偏转镜中的至少一个偏转镜,特别是所有偏转镜,由一种耐腐蚀的材料制成,和/或由一种对水性营养介质惰性的材料制成,和/或由不锈钢制成。这种设计具有非常特殊的优点:反射镜装置在使用中不会例如因在实验中采用的液体比如培养液或浸渍油或其它化学药剂而受损。
[0048] 特别有利的是一种光学装置,其具有显微镜物镜和根据本发明的固定在显微镜物镜上的反射镜装置。在此可以特别有利地规定,偏转镜的反射镜表面的平面相对于显微镜物镜的光轴以30~60度范围内的角度,特别是以45度的角度定向。这种设计特别是适合于使光带和/或照明光束和/或操作光束转向,从而在转向之后其横向于光轴传播,和/或转向后的光带相对于照明物镜的和/或探测物镜的光轴以不同于零度的角度,特别是以大于10度的角度,更特别地以直角传播。尤其可以有利地规定,反射镜装置具有多个偏转镜,其中,每个偏转镜的反射镜表面的平面都分别相对于显微镜物镜的光轴以30~60度范围内的角度,特别是以45度的角度定向。
[0049] 特别有利的是一种用于在SPIM显微术中照明样本的布置,其具有至少一个用于产生照明光束的光源,用于由该照明光束产生光带的机构,用于使得光带聚焦的照明物镜,以及探测物镜,来自被照明的样本的探测光穿过该探测物镜,其中,在照明物镜上或者在探测物镜上固定着根据本发明的反射镜装置,该反射镜装置使得从照明物镜射出的光带转向至待检查的样本。在此可以特别有利地规定,转向后的光带在样本中聚焦。
[0050] 此外特别有利的是一种显微镜,特别是SPIM显微镜,其包括根据本发明的反射镜装置和/或根据本发明的光学装置和/或根据本发明的光学布置。该显微镜可以至少部分地由扫描显微镜或共焦的扫描显微镜构成。在此尤其可以把有可能本来就存在的NDD-探测器(非小孔滤波扫描探测器)用作透射光探测器,和/或特别是当NDD-探测器被构造成平面探测器时用作SPIM-探测器。另外,扫描显微镜中本来就存在的可调节的光转向装置例如可以用于使得光带和/或照明光束和/或操作光束交替地转向至多个偏转镜之一。
[0051] 根据本发明的反射镜装置在其使用方面不局限于SPIM-应用。确切地说,本发明的反射镜装置也可以用于其它要使得光束横向于光轴传播的光学研究和/或实验。例如也可行的是进行投影层析研究,其中,用照明光束对样本照明,并且利用透射探测器来探测透射光束,该透射光束包括照明光束的透射穿过样本的光。在此,照明光束在其已经穿过物镜之后利用反射镜装置转向,从而它在转向之后相对于物镜的光轴和/或相对于待检查的样本以不同于零度的角度传播。

附图说明

[0052] 附图中示范性地且示意性地示出了本发明的主题,下面参照附图予以介绍,其中,相同的或相同作用的元件大多标有相同的附图标记。在此:
[0053] 图1以多幅侧视图和一副立体图示出了本发明的反射镜装置的一个实施例中的保持部件;
[0054] 图2以多幅视图示出了该反射镜装置的偏转镜;
[0055] 图3为该反射镜装置的实施例的立体图;
[0056] 图4为本发明的光学装置的一个实施例的剖视图,该光学装置具有显微镜物镜和固定于其上的反射镜装置,该反射镜装置带有六个偏转镜;
[0057] 图5为该光学装置的实施例的第一侧视图;
[0058] 图6为该光学装置的实施例的第二侧视图;
[0059] 图7为该光学装置的实施例的立体图;
[0060] 图8为本发明的光学装置的另一实施例的第一侧视图,该光学装置具有显微镜物镜和固定于其上的反射镜装置,该反射镜装置带有两个偏转镜;
[0061] 图9为该光学装置的上述另一实施例的第二侧视图;
[0062] 图10示出了本发明的显微镜的一个实施例。

具体实施方式

[0063] 图1以多幅侧视图和一副立体图示出了本发明的反射镜装置的一个实施例中的保持部件1。该保持部件1为环形结构,且具有连接元件2(即内螺纹3),用于将保持部件1固定在显微镜物镜上。保持部件1被构造和指定成在其轴向上相对于光轴同轴地固定在显微镜物镜上。内螺纹3被构造和指定成与显微镜物镜的外螺纹形成螺纹连接。
[0064] 保持部件1具有成对地彼此相对的六个容纳件4,在这些容纳件上都可以固定偏转镜。每个偏转镜都利用螺钉20固定在保持部件1上。为此,每个偏转镜10都具有固定通孔16,固定螺钉可以穿过该固定通孔并且拧入到保持部件1的固定螺纹5中。
[0065] 保持部件1具有第一通孔6和第二通孔7,样本能够经由这些通孔转移到检查位置和/或从检查位置移除,其中,输送路径9相对于显微镜物镜的轴向和/或光轴成90度角度地伸展,反射镜装置固定在该显微镜物镜上。
[0066] 每个容纳件4都具有第一止挡12和第二止挡,这些止挡为每个偏转镜都限定了一个精确的固定位置,且指定成与偏转镜10的对应止挡面14、15配合作用。
[0067] 图2以多幅图示出了偏转镜10。该偏转镜10具有反射镜表面21。此外,偏转镜10具有第一对应止挡面14和第二对应止挡面15,这些对应止挡面在与保持部件的止挡面11、12的配合作用下保证了在位置方面精确地固定偏转镜10。
[0068] 图3为反射镜装置17的一个实施例的立体图,该反射镜装置包括在图1中单独示出的保持部件1和六个固定于其上的偏转镜10。
[0069] 图4为本发明的光学装置的一个实施例的剖视图,该光学装置包括显微镜物镜18和固定于其上的反射镜装置17。该显微镜物镜18具有与内螺纹3配合作用的外螺纹19。
[0070] 图6为该光学装置的实施例的侧视图,其中能够看到用于把样本转移到检查位置和从中移除的通孔6、7。相同的情况类似地适用于在图9中示出的带有两个偏转镜的实施例。
[0071] 图10示出了本发明的显微镜的一个实施例,其被设计成既用来操作样本22,又用来采用SPIM技术通过照明光特别是用于荧光激发的激发光以照明光片23的形式予以照明来使样本成像。照明光由未示出的光源产生,并穿过分光器到达可调节的光转向装置26,随后经由扫描透镜27和镜筒透镜28穿过设置在物镜工作位置的物镜30的入射光瞳29,该物镜使得照明光聚焦。照明光在经过物镜30之后借助具有偏转镜10的反射镜装置17来转向,从而所述照明光相对于物镜30的光轴以不同于零度的角度传播。
[0072] 光转向装置26尤其可以被构造成使得入射光在两个不同的方向(特别是x方向和y方向)上相互独立地转向。光转向装置26例如可以包括两个检流计反射镜,这些检流计反射镜的旋转轴线设置在相互垂直的平面上。替代地,光转向装置26例如也可以具有万向节式地安装的反射镜。
[0073] 在该图中仅完全示意性地示出的照明光片23优选具有准光片,其产生方式为,来自未示出的光源以照明光束的形式发射出的照明光借助光转向装置26快速地来回移动。通过这种方式尤其可以实现均匀的强度分布。但也可行的是,借助散光的光学机构来产生照明光片23。
[0074] 由样本22的被照明光片23照明的层发出的探测光利用探测装置31予以探测。该探测光借助探测物镜32予以对准,然后借助光学机构33成像到探测器34上,该探测器例如可以被构造成平面探测器,特别是构造成CCD摄像机或者构造成基于CMOS的传感器。该探测器34产生电信号,这些信号(可选地在经过电子处理之后)可以用于在监视器上显示样本22。
通过沿着物镜30的光轴移动样本22,可以连续地获得一叠二维图像,这些图像可以组成3D图像。
[0075] 通过这种方式,例如可以首先获得样本22的或至少一个样本层的或特别感兴趣的样本区域的第一图像,以便随后按如下所述进行操作,然后这种操作的效果又可以通过产生另一图像来看到。
[0076] 显微镜具有能发出操作光的另一光源24。由该另一光源24产生的操作光被分光器24转向至光转向装置26,然后经由扫描透镜27和镜筒透镜28到达设置在物镜工作位置的物镜30。物镜30也使得操作光聚焦。然而,光转向装置26使得操作光—不同于此前的照明光—不转向至偏转镜10之一而是使其在经过物镜30之后直接到达样本1。
[0077] 在此要考虑到,照明光和操作光的焦点在样本22内具有不同的位置,从而不能利用操作光的焦点来操作此前利用照明光片的焦点照明的区域。
[0078] 此点将通过沿着光轴移动物镜30予以矫正,这在图中用双箭头示出。位移行程优选与焦点相对于物镜的最初的距离差一样大。
[0079] 附图标记清单
[0080] 1        保持部件
[0081] 2        连接元件
[0082] 3        内螺纹
[0083] 4        容纳件
[0084] 5        固定螺纹
[0085] 6        第一通孔
[0086] 7        第二通孔
[0087] 9        输送路径
[0088] 10       偏转镜
[0089] 12       第一止挡
[0090] 14       第一对应止挡面
[0091] 15       第二对应止挡面
[0092] 16       固定通孔
[0093] 17       反射镜装置
[0094] 18       显微镜物镜
[0095] 19       外螺纹
[0096] 20       螺钉
[0097] 21       反射镜表面
[0098] 22       样本
[0099] 23       照明光片
[0100] 24       光源
[0101] 26       光转向装置
[0102] 27       扫描透镜
[0103] 28       镜筒透镜
[0104] 29       入射光瞳
[0105] 30       物镜
[0106] 31       探测装置
[0107] 32       探测物镜
[0108] 33       光学机构
[0109] 34       探测器。