用于可选择角度地照明的照明模块制造技术

本发明专利技术涉及一种光学设备，其包括带有支承件(110)的照明模块(100)，所述支承件例如具有至少一个透光区域(112)。所述照明模块(100)包括多个光源(111)，这些光源设置在所述支承件(110)上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于可选择角度地照明的照明模块
本专利技术的不同实施方式涉及激光扫描显微镜和显微镜。在不同的实施方式中，用于相应光学设备的照明模块包括具有多个光源的支承件和作为可选方案的至少一个透光区域。
技术介绍
由DE102014112242A1公知了对一个样品从不同的照明方向进行照明(可选择角度的照明或结构化的照明)。通过将为不同照明方向获得的图像组合起来可以确定一个结果图像，该结果图像例如具有相位对比。因此借助可选择角度的照明可以通过数码后期处理实现相位对比成像。在某种程度上可能是困难的是：将用于可选择角度地照明的相应照明模块与传统的光学设备诸如激光扫描显微镜(LSM)或具有物镜的光学显微镜组合。因为在这样的传统光学设备中常常只存在有限的结构空间，所以可能出现这种情况。
技术实现思路
因此存在对改进地实现用于可选择角度地照明的照明模块的需要。特别是存在对相应照明模块的需要，这些照明模块能够灵活地集成在光学设备的光路中。这个目的由独立权利要求的特征得以实现。从属权利要求限定实施方式。根据一个实例，LSM包括第一照明模块，该第一照明模块具有激光光源。该LSM还包括第二照明模块，该第二照明模块具有一个支承件和多个光源，这些光源设置在所述支承件上。为了这样的LSM，可选择角度的照明方面可以与激光扫描成像组合。例如LSM可以设置用于荧光成像。为此，LSM例如可以包括样品保持器。该样品保持器可以将试样诸如生物样品或细胞培养物固定在光路中。试样例如可以是相位物体，该相位物体对穿过的光线而言引起显著的相位变化。通过激光能够激发生物样品中的荧光过程。探测器则可以设置用于对试样的相应荧光信号进行探测。例如探测器可构造为光电倍增器(PMT)。例如探测器可设置在透射几何或反射几何中，也就是说，对第一照明模块而言设置在样品保持器之后(贯穿光路)或之前(反射光路)。若探测器设置在贯穿光路中，例如可以产生明场透射图像。例如可能的是：探测器的探测光谱与激光光源的发射光谱不同。因为荧光过程会引起在吸收的光线与发射的光线之间的波长转变，所以会是这种情况。然而还可能的是：探测器的探测光谱与激光光源的发射光谱至少部分地重叠。原则上可能的是：LSM包括一个以上的用于探测荧光信号的探测器。例如第一探测器可设置在贯穿光路中，而第二探测器可设置在反射光路中。例如第二探测器可通过通风单元得到补充。例如第二探测器对样品保持器而言可设置在LSM的扫描光学系统之后。例如支承件可设置在通过激光光源限定的光路中。例如支承件可具有垂直于光路的延伸长度。所述支承件可以例如在相对光路垂直设置的平面中延伸。然而所述支承件也可以在与光路的中心射线相夹成0°至90°之间的角的平面中延伸。支承件可以相对光路倾斜地设置。在此会是可能的是：支承件还具有与光路平行的一定的延伸长度(厚度)。在示例性的实施方案中可能的是：支承件具有至少一个透光区域。该至少一个透光区域例如可以构造在支承件的外周之内。在不同的实例中，所述至少一个透光区域可设置在支承件内部，也就是说，与支承件的外边缘或者周边间隔开设置。支承件的外周可包围所述至少一个透光区域。所述至少一个透光区域例如能够与支承件垂直地、也就是说沿着其厚度实现对确定光谱范围中的光线的重要部分的透射。特别是透光区域例如可以具有一个透射率，该透射率大于20％、优选大于80％、特别优选大于90％。在此一般来说不必要的是：透光区域在特别大的光谱区域上具有相应大的透射率。例如可能的是：透光区域仅仅在确定的光谱区域中具有显著的透射率，而在其它光谱区域中只具有小的透射率。例如光路能够至少部分地穿过所述至少一个透光区域。可能的是：第二照明模块设置在通过激光光源限定的光路中。例如第二照明模块可与光路的中心射线同心地设置。通过设置具有透光区域的第二照明模块，能够灵活多变地将可选择角度的照明技术与LSM的结构相结合。特别是可将第二照明模块设置在光路内部。出现这种情况是因为借助透光区域能够实现：光路通过第二照明模块不或不显著地发生改变。在此将透光区域构造在支承件中的大不相同的技术是可能的。在此说明的用于构成透光区域的各种不同实例在各种不同情况中也可以相互组合。一个实例涉及的是将透光区域实施为孔。所述孔在此例如可构造为通孔。换言之，可将透光区域实施为支承件的材料的空隙。例如所述孔可设置在支承件上的中心处；作为可选方案或补充方案可能的是：所述孔或另外的孔设置在支承件上的非中心处。若所述孔设置在支承件上的非中心处，那么可能的是：所述孔、例如该孔的中心点与支承件的中心具有一定的间距。在此，支承件的中心例如可限定为该支承件的几何中心。作为可选方案还可能的是：支承件的中心通过该支承件的下述点限定，该点通过光路的中心射线确定。所述孔可以具有通过支承件的表面限定的平面的横向尺寸，该横向尺寸与光路在第二照明模块区域中的射束宽度相关联。例如所述孔的横向尺寸可以是光路的射束宽度的50％以上、优选90％以上、特别优选120％以上。通过将透光区域实施为孔可以实现的是：支承件的透光区域的透射率特别大。另外可以简单地制造支承件，例如通过钻孔或铣削。在不同的实例中，在将第二照明模块设置在LSM中的情况中所述孔可以保持自由；也就是说，另外的起光学作用的元件不能设置在所述孔之内。然而在其它实例中可能的是：光学元件诸如透镜、反光镜、射束分裂器、格栅或者说光栅、滤光器等等至少部分地设置在所述孔之内。在不同的实例中例如可能的是：探测器至少部分地设置在所述孔中。探测器因此可以至少部分地在孔中延伸。例如探测器的敏感面或者说探测器的传感器面可具有表面，该表面平行于支承件的表面定向。例如所述孔可具有与支承件的表面平行的横向尺寸，该横向尺寸与探测器的敏感面的横向尺寸相关联。借助这样的技术能够保证特别节省空间的实施方案。特别是能够将第二照明模块与探测器紧密接触地设置并且这样保证高集成度。组合的第二照明模块/探测器的这样的实施方案特别是对透射几何(Transmissionsgeometrie)中的PMT而言是可值得追求的，也就是说，对于探测器和第二照明模块对第一照明模块而言设置在样品保持器之后的情况来说是可值得追求的。这样借助探测器例如可以实现明场荧光成像。在其它实例中还可能的是：第二照明模块不是设置在贯穿光路中，而是更确切地说对第一照明模块而言设置在样品保持器之前。例如第二照明模块可设置在LSM的扫描光学系统与该LSM的物镜之间，例如直接在光路中或者经反射地在光路中。扫描光学系统和物镜对第一照明模块而言可设置在样品保持器之前。这样可通过第二照明模块实现高效的照明，因为不必经过扫描光学系统。例如可能的是：第二照明模块设置在物镜与扫描光学系统之间的区域中，在该区域中光路的射束宽度较小，例如相对在扫描光学系统与物镜之间的光路的其它区域来说。例如可能的是：第二照明模块在物镜与扫描光学系统之间的区域中设置在中间图像面旁边或附近。还可能的是：第二照明模块反射到光路中地设置在物镜与扫描光学系统之间。为此例如可以设置有部分反射的反光镜作为相应的输入耦合装置(Einkopplung)，该反光镜与光路相夹成一个确定的角。作为可选方案或补充方案还可以设置二向色的滤光器作为输入耦合装置，例如当利用不同的波长范围时。探测器可具有探测光谱，该探测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.激光扫描显微镜(200)，其包括：‑第一照明模块(211)，该第一照明模块具有激光光源，‑第二照明模块(100)，该第二照明模块具有支承件(110)和多个光源(111)，这些光源设置在所述支承件(110)上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.02 DE 102016108119.1;2016.09.01 DE 10201611.激光扫描显微镜(200)，其包括：-第一照明模块(211)，该第一照明模块具有激光光源，-第二照明模块(100)，该第二照明模块具有支承件(110)和多个光源(111)，这些光源设置在所述支承件(110)上。2.如权利要求1所述的激光扫描显微镜(200)，其中，支承件(110)具有至少一个透光区域(112)。3.如权利要求2所述的激光扫描显微镜(200)，其中，所述至少一个透光区域(112)构造为设置在支承件(110)上的中心和/或非中心处的孔。4.如权利要求3所述的激光扫描显微镜(200)，该激光扫描显微镜还包括：-探测器(230，241)，该探测器至少部分地设置在所述孔中。5.如前述权利要求之任一项所述的激光扫描显微镜(200)，该激光扫描显微镜还包括：-样品保持器(215)，该样品保持器设置用于将试样固定在通过激光光源限定的光路(261)中，-探测器(230)，该探测器适于对试样的荧光信号进行探测。6.如权利要求5所述的激光扫描显微镜(200)，其中，第二照明模块(100)对第一照明模块(211)而言设置在样品保持器(215)之后或该样品保持器(215)之前。7.如权利要求5或6所述的激光扫描显微镜(200)，该激光扫描显微镜还包括：-扫描光学系统(213)，-物镜(214)，其中，扫描光学系统(213)和物镜(214)对第一照明模块(211)而言设置在样品保持器(215)之前和光路(261)中。8.如权利要求7所述的激光扫描显微镜(200)，其中，第二照明模块(100)在光路(261)中或者反射到该光路(261)中地设置在扫描光学系统(213)与物镜(214)之间。9.如权利要求5至8之任一项所述的激光扫描显微镜(200)，其中，探测器(230)的探测光谱至少部分地不同于第二照明模块(100)的光源(111)的发射光谱。10.如权利要求5至9之任一项所述的激光扫描显微镜(200)，该激光扫描显微镜还包括：-另外的探测器(241，1230)，该另外的探测器具有探测光谱，该探测光谱与第二照明模块(100)的光源(111)的发射光谱至少部分地重叠。11.显微镜(300)，该显微镜包括：-物镜(314)，-探测光路(321)，该探测光路穿过物镜(314)延伸，-照明模块(100)，该照明模块具有支承件(110)，该支承件具有至少一个透光区域(112)，其中，照明模块(100)包括多个光源(111)，这些光源设置在支承件(110)上。12.如权利要求11所述的显微镜，其中，支承件具有横向于探测光路(321)的延伸长度。13.如权利要求11所述的显微镜(300)，该显微镜还包括：-照相机(310，311，312)，该照相机限定另外的光路(322)，该另外的光路至少部分地不同于探测光路(321)，其中，支承件(110)具有横向于所述另外的光路(322)的延伸长度。14.如权利要求13所述的显微镜(300)，其中，所述另外的光路(322)不穿过物镜(314)延伸。15.如权利要求11至14之任一项所述的显微镜(300)，其中，透光区域(112)与支承件(110)的中心(221)具有间距(119)，其中，照明模块(100)的光源(111)中的至少一个光源设置在支承件(110)的中心(221)与透光区域(112)之间。16.如权利要求15所述的显微镜(300)，其中，在透光区域(112)与支承件(110)的中心(221)之间的间距(119)与物镜(314)的光圈孔在所述支承件(110)上的投影(118)相符。17.如权利要求11至16之任一项所述的显微镜(300)，其中，所述至少一个透光区域(11...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉尔斯·施托佩，迈克尔·戈格勒，托马斯·奥尔特，
申请(专利权)人：卡尔蔡司显微镜有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE