DE19829954A1 - Beam splitter for use in a laser scanning microscope - Google Patents

Beam splitter for use in a laser scanning microscope

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DE19829954A1
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Michael Stock
Ulrich Simon
Ralf Wolleschensky
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Jenoptik AG
Carl Zeiss Jena GmbH
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VEB Carl Zeiss Jena GmbH
Carl Zeiss Jena GmbH
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Abstract

Beam splitter to divide excitation and emission radiation in a laser scanning microscope consists of colored glass plates (FT) arranged on a rotating splitter (TR).

Description

In Fig. 4 sind schematisch eine Mikroskopeinheit M und ein Scankopf S dargestellt, die eine gemeinsame optische Schnittstelle über eine Zwischenabbildung aufweisen und ein LSM bilden.In FIG. 4 is a microscope unit M and a scan head S are schematically shown, having a common optical interface via an intermediate image and form a LSM.

Der Scankopf S kann sowohl an den Phototubus eines aufrechten Mikroskopes sowie auch an einen seitlichen Ausgang eines inversen Mikroskopes angesetzt werden.The scan head S can be attached to the phototube of an upright microscope as well as attached to a side exit of an inverted microscope become.

Es ist ein zwischen Auflichtscan und Durchlichtscan mittels eines schwenkbaren Spiegels 14 umschaltbarer mikroskopischer Strahlengang dargestellt, mit Lichtquelle 1, Beleuchtungsoptik 2, Strahlteiler 3, Objektiv 4, Probentisch 5, Kondensor 6, Lichtquelle 7, Empfängeranordnung 8, einer ersten Tubuslinse 9, einem Beobachtungsstrahlengang mit einer zweiten Tubuslinse 10 und einem Okular 11 sowie einem Strahlteiler zur Einkopplung des Scanstrahls dargestellt. Ein Lasermodul 13.1, 13.2 nimmt die Laser auf und ist über Monomode- Lichtleitfasern 14.1, 14.2 mit der Lasereinkoppeleinheit des Scankopfes S verbunden.A microscopic beam path that can be switched between incident light scan and transmitted light scan by means of a pivotable mirror 14 is shown, with light source 1 , illumination optics 2 , beam splitter 3 , objective 4 , sample table 5 , condenser 6 , light source 7 , receiver arrangement 8 , a first tube lens 9 , an observation beam path a second tube lens 10 and an eyepiece 11 and a beam splitter for coupling the scan beam. A laser module 13.1 , 13.2 receives the lasers and is connected to the laser coupling unit of the scan head S via single-mode optical fibers 14.1 , 14.2 .

Die Einkopplung der Lichtleitfasern 14.1, 14.2 erfolgt mittels einer verschieblichen Kollimationsoptik sowie Strahlumlenkelementen 17.1, 17.2.The optical fibers 14.1 , 14.2 are coupled in by means of displaceable collimation optics and beam deflection elements 17.1 , 17.2 .

Mittels eines teildurchlässigen Spiegels 18 wird ein Überwachungsstrahlengang in Richtung einer Monitordiode 19, der, vorteilhaft auf einem nicht dargestellten drehbaren Filterrad Linienfilter 21 sowie Neutralfilter 20 vorgeordnet sind, ausgeblendet.By means of a partially transparent mirror 18 , a monitoring beam path in the direction of a monitor diode 19 , which is advantageously arranged upstream of a line filter 21 and a neutral filter 20 , which is advantageously arranged on a rotatable filter wheel (not shown), is suppressed.

Die eigentliche Scaneinheit besteht aus Scanningobjektiv 22, X/Y-Scanner 23, Hauptstrahlteiler 24 und einer gemeinsamen Abbildungsoptik 25 für Detektionskanäle 26.1-26.4.The actual scanning unit consists of scanning objective 22 , X / Y scanner 23 , main beam splitter 24 and a common imaging optics 25 for detection channels 26.1-26.4 .

Ein Umlenkprisma 27 hinter der Abbildungsoptik 25 spiegelt die vom Objekt 5 kommende Strahlung in Richtung dichroitischer Strahleiler 28 im konvergenten Strahlengang der Abbildungsoptik 25, denen in Richtung und senkrecht zur optischen Achse verstellbare und in ihrem Durchmesser veränderbare Pinholes 29 individuell für jeden Detektionskanal sowie Emissionsfilter 30 und geeignete Empfängerelemente 31 (PMT) nachgeordnet sind.A deflection prism 27 behind the imaging optics 25 reflects the radiation coming from the object 5 in the direction of the dichroic beam guide 28 in the convergent beam path of the imaging optics 25 , the pinholes 29 which can be adjusted in the direction and perpendicular to the optical axis and whose diameter can be changed individually for each detection channel and emission filters 30 and suitable receiver elements 31 (PMT) are arranged downstream.

Eine Ansteuereinheit/Rechnereinheit 34 ist vorgesehen, die unter anderem mit dem Tisch 5 und den Scannern 23 verbunden ist und sie ansteuert. A control unit / computer unit 34 is provided, which is connected, among other things, to the table 5 and the scanners 23 and controls them.

Der erfindungsgemäße Teilerrevolver TR und angrenzende Bauteile sind in Fig. 2 dargestellt.The divider turret TR according to the invention and adjacent components are shown in FIG. 2.

Er kann vorteilhaft in den Strahlengang in Fig. 4 an der Stelle des Strahlteilers 24 zur Trennung von Anregung und Fluoreszenz oder der dichroitischen Strahlteiler 28 eingesetzt werden, wobei die dichroitischen Strahlteiler jeweils einen bestimmten oberen Strahlungsanteil durchlassen und den unteren in Richtung der nächsten Detektion reflektieren.It can advantageously be used in the beam path in FIG. 4 at the location of the beam splitter 24 for separating excitation and fluorescence or the dichroic beam splitters 28 , the dichroic beam splitters each transmitting a certain upper radiation component and reflecting the lower one in the direction of the next detection.

Die Ansteuerung des Motors des Teilerrevolvers kann über die Ansteuereinheit 34 in Fig. 4 erfolgen.The motor of the divider turret can be controlled via the control unit 34 in FIG. 4.

Über hier nicht dargestellte Codiermarken kann die jeweilige Stellung des Teilerrevolvers und damit der jeweils eingeschwenkte Strahlteiler erfaßt werden.The respective position of the Divider revolver and thus the pivoted beam splitter can be detected.

Die Darstellung erfolgt in Fig. 2 in Blickrichtung auf den transmittierten Strahl, wobei ein reflektierter Strahl Sr in der Darstellung wie angegeben verläuft.The representation is shown in FIG. 2 in the direction of view of the transmitted beam, a reflected beam Sr running as indicated in the representation.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht aus der Richtung A in Fig. 2. FIG. 1 shows a side view from the direction A in FIG. 2.

Fig. 3 stellt einen Längsschnitt durch den Teilerrevolver dar. Fig. 3 shows a longitudinal section through the divider turret.

Der Teilerrevolver TR ist um 45 Grad zur Senkrechten geneigt, damit radiale Lageabweichungen des Revolvers keine Abweichung der Winkellage der enthaltenen Teiler bewirkt.The TR divider turret is inclined at 45 degrees to the vertical, thus radial Deviations in position of the revolver no deviation in the angular position of the contained divider causes.

Er ist an ortsfesten Lagerstellen OF jeweils über eine Kugellagerung KL, vorzugsweise einseitig federnd, das heißt spielfrei, abgestützt und in entsprechenden kegeligen oder kugelförmigen Ausnehmungen an der Antriebsachse A und an den Lagerstellen OF angelenkt.It is at fixed bearing points OF each via a ball bearing KL, preferably resilient on one side, that is to say without play, supported and in corresponding conical or spherical recesses on the Drive axle A and articulated at the bearing points OF.

Das eigentliche Teillerrad, das auf einer Achse A befestigt ist, weist Ausnehmungen auf, in denen die Farbteilergläser FT vorzugsweise wechselbar angeordnet sind.The actual part wheel, which is attached to an axis A, points Recesses in which the color splitter glasses FT preferably exchangeable are arranged.

Ein ebenfalls ortsfester Motor M treibt das Teilerrad TR über ein Ritzel R und einen am Teilerrad vorgesehenen Zahnkranz Z an, um zwischen verschiedenen Teilern zu wechseln.A likewise stationary motor M drives the dividing wheel TR via a pinion R and one provided on the divider gear Z to between different dividers switch.

Der Motor M wird von einer Ansteuereinheit angesteuert.The motor M is controlled by a control unit.

Vorteilhaft werden Farbgläser als Substrat für die wechselbaren Strahlteiler eingesetzt, beispielsweise für die Ein- und Multiphotonenfluoreszenz.Colored glasses are advantageous as a substrate for the exchangeable beam splitters  used, for example for single and multiphoton fluorescence.

Die Filtersätze für die klassischen Fluoreszenzmikroskopie bestehen aus drei Bauteilen einem Anregungsfilter, einem Strahlteiler und einem Sperrfilter. Das Anregungsfilter kann auch durch die Ansteuerung eines AOTF oder AOM realisiert werden.The filter sets for classic fluorescence microscopy consist of three Components an excitation filter, a beam splitter and a blocking filter. The excitation filter can also be activated by controlling an AOTF or AOM will be realized.

Der Strahlteiler trennt die Anregungsstrahlung von der Emissionsstrahlung. Hierbei kann die Anregungsstrahlung in die Probe reflektieren werden und die Emissionsstrahlung zur Detektion transmittieren werden. (Der umgekehrter Weg ist auch möglich, Transmission der Anregungsstrahlung, Reflexion der Emissionsstrahlung.)
In der Regel werden hier dichroitische Strahlteiler verwendet.
The beam splitter separates the excitation radiation from the emission radiation. The excitation radiation can be reflected in the sample and the emission radiation can be transmitted for detection. (The opposite way is also possible, transmission of the excitation radiation, reflection of the emission radiation.)
As a rule, dichroic beam splitters are used here.

Das Emissionsfilter sperrt mit hoher optischer Dichte die Anregungsstrahlung und transmittiert die Fluoreszenzemission.The emission filter blocks the excitation radiation with a high optical density and transmits the fluorescence emission.

Erfindungsgemäß wird das Emissionsfilter dadurch ersetzt, daß als Substrat für den dichroitischen Strahlteiler ein geeignetes Farbglas verwendet wird.According to the invention, the emission filter is replaced by the fact that as a substrate for a suitable colored glass is used for the dichroic beam splitter.

Oberhalb der angegebenen Wellenlänge sind diese transmittierend und unterhalb reflektierend, so daß nur die zu erfassende Fluoreszenzstrahlung auf den Detektor gelangt.Above the specified wavelength, these are transmissive and reflective below, so that only the fluorescent radiation to be detected arrives at the detector.

Bei Anregung mit einem Bandpaß BP 546/12 wird beispielsweise ein Farbteiler FT 580 (Substrat OG 590 von Schott) verwendet.When excited with a bandpass BP 546/12, for example, a Color splitter FT 580 (substrate OG 590 from Schott) used.

Bei Anregung mit einem Bandpaß BP 4361/2 wird beispielsweise ein Farbteiler FT 460 (Substrat GG 475) verwendet.When excited with a bandpass BP 4361/2 For example, an FT 460 color splitter (substrate GG 475) is used.

Besonders geeignet für die konventionelle Fluoreszenz (1-Photonen) sind die Farbgläser mit Langpasscharakteristik: z. B.
WG 280, 295, . . ., 360,
GG 375, 385, . . ., 495
OG 515, . . ., 590
RG 610, . . ., RG 850
The colored glasses with long-pass characteristics are particularly suitable for conventional fluorescence (1-photons). B.
WG 280, 295,. . ., 360,
GG 375, 385,. . ., 495
Floor 515,. . ., 590
RG 610,. . ., RG 850

MultiphotonenfluoreszenzMultiphoton fluorescence

Für die Multiphotonenfluoreszenz erfolgt die Anregung langwellig und die Emission kurzwellig.For multiphoton fluorescence, the excitation is long-wave and Emission short-wave.

Besonders geeignet sind hier Farbgläser die die langwellige Anregungsstrahlung blocken z. B. das Absorptionsglas BG 39.The long-wave colored glasses are particularly suitable here Excitation radiation block z. B. the BG 39 absorption glass.

Bei Anregung TiSa Laser wird ein Farbteiler KP 685 (auf BG 39) verwendet. Emissionsfilter nicht notwendig, aber möglich z. B. als LP-Filter.A color splitter KP 685 (on size 39) is used for TiSa laser excitation. Emission filter not necessary, but possible e.g. B. as an LP filter.

Claims (1)

Strahlteiler zur Trennung von Anregungs- und Emissionsstrahlung in einem Laser-Scanning-Mikroskop, die aus Farbgläsern bestehen und vorzugsweise auswechselbar, auf einem drehbaren Teilerrevolver angeordnet sind.Beam splitter to separate excitation and emission radiation in one Laser scanning microscope, which consist of colored glasses and preferably replaceable, are arranged on a rotatable divider revolver.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6654166B2 (en) * 2000-06-17 2003-11-25 Leica Microsystems Heidelberg Gmbh Scanning microscope with multiband illumination and optical component for a scanning microscope with multiband illumination
US6898367B2 (en) 2000-06-17 2005-05-24 Leica Microsystems Heidelberg Gmbh Method and instrument for microscopy
US7123408B2 (en) 2000-06-17 2006-10-17 Leica Microsystems Cms Gmbh Arrangement for examining microscopic preparations with a scanning microscope, and illumination device for a scanning microscope
US7679822B2 (en) 2000-06-17 2010-03-16 Leica Microsystems Cms Gmbh Broadband laser illumination device for a scanning microscope with output stabilization
DE102011106916A1 (en) 2011-07-08 2013-01-10 Carl Zeiss Microimaging Gmbh Confocal incident light scanning microscope

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2448499A1 (en) * 1973-11-12 1975-05-15 Balzers Hochvakuum BEAM SPLITTER
DE3915421A1 (en) * 1989-05-11 1990-11-15 Bayer Ag Periodic, alternating monochromatisation of polychromatic light beam - is used esp. for top illumination microscopy, and has dichroitical colour dividers, chopper and interference filters
DE3920043A1 (en) * 1989-06-20 1991-01-03 Zeiss Carl Fa Interference suppressor filter for fluorescence microscope - has additional filter made of light absorbing material mounted in light path directed to eye of observer
DE4404286C2 (en) * 1994-02-11 1996-01-25 Leica Mikroskopie & Syst Fluorescence device for an inverse microscope

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2448499A1 (en) * 1973-11-12 1975-05-15 Balzers Hochvakuum BEAM SPLITTER
DE3915421A1 (en) * 1989-05-11 1990-11-15 Bayer Ag Periodic, alternating monochromatisation of polychromatic light beam - is used esp. for top illumination microscopy, and has dichroitical colour dividers, chopper and interference filters
DE3920043A1 (en) * 1989-06-20 1991-01-03 Zeiss Carl Fa Interference suppressor filter for fluorescence microscope - has additional filter made of light absorbing material mounted in light path directed to eye of observer
DE4404286C2 (en) * 1994-02-11 1996-01-25 Leica Mikroskopie & Syst Fluorescence device for an inverse microscope

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6654166B2 (en) * 2000-06-17 2003-11-25 Leica Microsystems Heidelberg Gmbh Scanning microscope with multiband illumination and optical component for a scanning microscope with multiband illumination
US6898367B2 (en) 2000-06-17 2005-05-24 Leica Microsystems Heidelberg Gmbh Method and instrument for microscopy
US7110645B2 (en) 2000-06-17 2006-09-19 Leica Microsystems Cms Gmbh Method and instrument for microscopy
US7123408B2 (en) 2000-06-17 2006-10-17 Leica Microsystems Cms Gmbh Arrangement for examining microscopic preparations with a scanning microscope, and illumination device for a scanning microscope
US7679822B2 (en) 2000-06-17 2010-03-16 Leica Microsystems Cms Gmbh Broadband laser illumination device for a scanning microscope with output stabilization
DE102011106916A1 (en) 2011-07-08 2013-01-10 Carl Zeiss Microimaging Gmbh Confocal incident light scanning microscope
WO2013007591A1 (en) 2011-07-08 2013-01-17 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Confocal incident-light scanning microscope
US9588326B2 (en) 2011-07-08 2017-03-07 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Confocal incident-light scanning microscope with means for frequency conversion
DE102011106916B4 (en) 2011-07-08 2021-10-28 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Scanning confocal incident light microscope, method and program for operating such a microscope

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