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WO2005059619A1 - Vorrichtung zur bereitstellung eines laserlichtstrahls - Google Patents

Vorrichtung zur bereitstellung eines laserlichtstrahls Download PDF

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Publication number
WO2005059619A1
WO2005059619A1 PCT/DE2004/001968 DE2004001968W WO2005059619A1 WO 2005059619 A1 WO2005059619 A1 WO 2005059619A1 DE 2004001968 W DE2004001968 W DE 2004001968W WO 2005059619 A1 WO2005059619 A1 WO 2005059619A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
module
laser light
modules
supply
light sources
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE2004/001968
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Volker Seyfried
Rafael Storz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leica Microsystems CMS GmbH
Original Assignee
Leica Microsystems Heidelberg GmbH
Leica Microsystems CMS GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE10361177A external-priority patent/DE10361177A1/de
Application filed by Leica Microsystems Heidelberg GmbH, Leica Microsystems CMS GmbH filed Critical Leica Microsystems Heidelberg GmbH
Priority to EP04762753A priority Critical patent/EP1695132A1/de
Priority to JP2006544202A priority patent/JP5129482B2/ja
Publication of WO2005059619A1 publication Critical patent/WO2005059619A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N21/6456—Spatial resolved fluorescence measurements; Imaging
    • G01N21/6458—Fluorescence microscopy
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
    • G02B21/002—Scanning microscopes
    • G02B21/0024—Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
    • G02B21/0032—Optical details of illumination, e.g. light-sources, pinholes, beam splitters, slits, fibers

Definitions

  • the invention relates to a device for providing a laser light beam, in particular an illuminating light beam for a preferably confocal scanning microscope, with at least one laser light source.
  • Devices for providing a laser light beam of the type mentioned in the introduction have been known in practice for years in different variants.
  • reference is made to DE 196 33 185 C2 in which a multicolored point light source for a laser scanning microscope is described.
  • the radiation from a total of four laser light sources is coaxially combined by means of a combination unit.
  • An optical fiber leads via a corresponding connection to a laser scanning microscope in order to couple in the combined laser light beam with several wavelengths or several laser lines in the sense of a light point source.
  • the laser light sources used often differ in their mode of operation and generally come from different manufacturers.
  • the laser light sources often have different mechanical dimensions and, moreover, have different electrical specifications, which makes the individual user composition of a laser light beam comprising several laser lines of individual laser light sources extremely complicated.
  • the addition of a new laser light source to an existing system and the mere replacement of a single laser light source is therefore associated with considerable effort and can usually only be carried out by trained personnel.
  • Another problem is that when replacing a laser light source in general not only the laser light source itself, but also mechanical parts, optical filters, electrical interfaces, power supplies, etc. must be replaced.
  • the sending of the Confocal microscope or at least parts of it are essential for the manufacturer.
  • a special service from the device manufacturer with regard to maintenance and retrofitting is mandatory.
  • the present invention is based on the object of designing and developing a device for providing a laser light beam of the type mentioned at the outset in such a way that the laser light beam changes with the greatest possible flexibility and without the need for special knowledge in the shortest possible time and with regard to its spectral composition can be easily put together individually.
  • a device of this type is characterized in that the laser light sources, individually or in groups, form a module with externally defined mechanical and / or electrical and / or optical interfaces ,
  • the trend is increasingly towards modular device units which can be used by the user in a simple manner and without major conversion or maintenance work.
  • a high degree of flexibility and adaptability to special user wishes and requirements is of particular importance.
  • the laser light sources - individually or grouped together - are modular, the individual modules having externally defined mechanical and / or electrical and / or optical interfaces.
  • a receiving station with receiving places for inserting or inserting the individual modules is provided, the modules being able to be arranged next to one another and / or one above the other within the receiving station.
  • the recording station could also be designed with only one recording space for receiving a single module.
  • the module could have a housing, as a result of which dimensions of the module are defined, which are expediently matched to the size of the receiving spaces.
  • each individual module could be encapsulated in such a way that it forms an opto-mechanical unit that can be mechanically inserted or inserted mechanically in one of the receiving stations of the receiving station.
  • Each module could have its own supply control unit integrated into the module.
  • a central supply / control unit that can be contacted with the individual modules is preferred.
  • the supply / control unit could be inserted or inserted into the receiving station or even integrated into it.
  • a separate arrangement of the supply control unit outside of the receiving station is also conceivable.
  • the supply / control unit has connections for external supply, control and Signal lines so that energy can be supplied to the supply / control unit from the outside and external control commands can be executed.
  • the electrical interface of the modules can advantageously be formed by cables with plug connectors. Cables without connectors are also conceivable if a simple connection of the cables to the opposite side is possible.
  • the individual modules can be connected to the supply / control unit, for example via supply, control and signal lines.
  • a high level of uniformity of the interfaces of the modules is particularly advantageous, so that at least largely identical supply, control and signal lines can be connected to the modules.
  • the electrical interface of the modules is formed by plug contacts.
  • contacts could be formed at the receiving stations of the receiving stations for mechanical receiving of the plug contacts.
  • the contacts could be designed such that all electrical and / or optical contacts to the supply / control unit are made as soon as the module is completely inserted into a receiving space.
  • the contacts are designed, for example by means of a switch or by means of coding on electronic IP modules, in such a way that it can be seen which modules are currently inserted into the receiving station. Using this information, the current status of the receiving station and the inserted modules can be monitored using a microcontroller.
  • communication between the modules and the supply control unit is also optically via glass fiber or via Radio connection possible.
  • the transmission could be implemented, for example, via Bluetooth or a wireless connection.
  • each module has one or more defined outputs via which the light generated by the laser light sources can exit within the modules, so that it can be used in a downstream unit in a simple manner and as far as possible without adjustment can be.
  • the optical outputs of the modules are connectors for optical fibers.
  • a connection to a downstream structural unit can be established in a very simple manner by simply plugging in an optical fiber, in particular an optical fiber.
  • An arrangement of the fiber connector on the housing of the module is advantageous in terms of ease of use.
  • the fiber connector could be integrated in the front side of the housing, which is easily accessible to the user even when the module is inserted into a receiving space.
  • the optics in the module in such a way that the laser light beams generated within the module are focused on the plug connector in such a way that direct coupling into an attached glass fiber is possible.
  • the corresponding focusing optics or the fiber connector could possibly be designed to be adjustable.
  • the laser light beam within the module could also collimated on the fiber connector. fen. This could itself have focusing optics by means of which the light can be focused on the actual glass fiber input.
  • the defined optical interface of the module is not formed by a fiber connector on the housing of the module, but that optical fibers are guided through the housing to the outside. These could have fiber connectors at their ends, which represent an optical interface of the module.
  • the optical interface could also be formed by one or more windows in the housing of the module, from which the laser light beams can exit the module. For such a design, however, an external or integrated optic is required, through which the laser light emerging from the defined interface can be passed on.
  • a beam combiner arrangement within the module is advantageous so that the laser light beams of the individual laser light sources can already be combined with one another within the module. In this way, only a single optical interface would have to be provided on the module in order to decouple the laser light. Alternatively, each individual laser light beam could be guided outside via its own optical interface. A combination of both arrangements is also conceivable - also within a single module.
  • the laser light beams of the individual laser light sources of the modules currently used, ie, inserted into the receiving station are advantageously supplied to an external beam combiner arrangement.
  • the beam combiner arrangement could comprise beam combiners arranged in a row or in groups parallel to one another, the beam combiners being able to be designed as wavelength-sensitive band edge filters.
  • the beam combiner arrangement could be designed such that the beam combiners are each designed for coupling a laser light beam with a wavelength of a defined wavelength range.
  • the beam combiner arrangement can either be provided as a separate component or but can also be integrated as a compatible module in the receiving station by means of corresponding electrical interfaces similar to the supply / control unit.
  • the laser light sources used within the modules could advantageously be solid-state lasers or fiber lasers. With sufficient performance, these can already be produced very small, so that their use enables a particularly compact design of the individual modules and thus of the overall system to be achieved.
  • the properties of the individual laser light sources of the modules could be changed by suitable control, such as intensity, wavelength, spectral width, polarization, coherence length, etc.
  • suitable control such as intensity, wavelength, spectral width, polarization, coherence length, etc.
  • a change in the pulse time, the pulse duration, the pulse shape, the pulse repetition rate or the like could also be provided.
  • the control takes place via appropriate interfaces, e.g. the corresponding signals (analog and / or digital) or data are transmitted to the individual modules.
  • Appropriate electronics could be provided within the modules for processing these signals.
  • electronics could be provided in the modules for direct or indirect stabilization of laser properties, e.g. Sensor electronics, evaluation electronics, control loops or the like. It is also conceivable that the electronics provide the user with information about the operating state of the individual laser light sources of a module via appropriate interfaces, such as e.g. Operating time, temperature or performance.
  • a module with the approximate wavelengths 490 nm, 570 nm and 650 nm emitting laser light sources is suitable as an application-specific module (standard imaging module).
  • a module with the approximate wavelengths of 440 nm, 510 nm and 690 nm as a so-called Fluorescent Proteines (FP) module could be another module for fluorescence microscopy Module with the approximate wavelengths 470 nm, 550 nm and 630 nm as a bleaching module and a further module with the approximate wavelengths 430 nm, 610 nm and 670 nm as a module for red dyes are provided.
  • FP Fluorescent Proteines
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a first exemplary embodiment of a device according to the invention for providing a laser light beam with a module with a laser light source
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a module with three laser light sources and common light coupling
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a module with three laser light sources and each with its own light coupling
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a module with three laser light sources and each with its own light coupling via optical fibers
  • Fig. 5 is a schematic representation of several laser modules within a recording station and 6 shows a further exemplary embodiment of a device according to the invention with a plurality of modules within a receiving station.
  • FIG. 1 schematically shows a first exemplary embodiment of a device according to the invention for providing a laser light beam comprising a module 1 with a laser light source 2.
  • the dimensions of the module 1 are defined by the housing 3 enclosing the laser light source 2.
  • the optical interface of the module 1 is formed by a fiber connector 4 arranged on the housing 3, the laser light beam 5 emerging from the laser light source 2 being focused by means of a focusing lens 6 on the location of the beginning of the fiber of a glass fiber cable to be plugged onto the fiber connector 4.
  • the lens 6 is shown in front of the fiber connector 4, wherein in principle an integration of the focusing lens 6 into the fiber connector 4 is also conceivable.
  • module 1 has security mechanisms, not shown. Specifically, this is a shutter arranged at the output 7 of the module 1, by means of which it is achieved that light can only emerge from the module 1 if the system is properly configured.
  • Fig. 2 shows - schematically - a module 1 in which three laser light sources 2 are grouped together.
  • the three individual laser light beams 5 are combined within the module 1 by means of a suitable arrangement of mirrors 8 and beam combiners 9.
  • the combined light beam 10 is focused by means of a focusing lens 6 onto a fiber plug 4 functioning as the optical interface of the module 1.
  • FIG. 3 again shows a schematic representation of a module 1 with three laser light sources 2 combined in groups, in contrast to the module 1 shown in FIG. 2 the laser light beams 5 of the individual laser light sources 2 being guided separately to the outside. Accordingly, three optical interfaces are provided on the housing 3 of the module 1.
  • FIG. 4 shows a module 1 with three laser light sources 2, the laser light beams 5 of which are separately transported to the outside via optical fibers 11.
  • the optical fibers 11 are fixedly attached to the module 1 and guided from the inside of the module 1 to the outside via strain-relieved fiber bushings on the housing 3.
  • the optical interfaces are formed by fiber connectors 4 formed at the fiber ends. In comparison to the exemplary embodiment according to FIG. 3, this offers the advantage that there is no need for optical plug connections which result in losses in power.
  • the laser light beams 5 emerging from the laser light sources 2 are coupled into the optical fibers 11 via focusing lenses 6.
  • FIG. 5 shows a receiving station 12 with a plurality of receiving places 13, in which modules 1 are inserted.
  • the receiving space 13 of the receiving station 12, which is located on the far right in the drawing, is used to receive a supply / control unit 14.
  • Each of the modules 1 has uniform electrical interfaces which allow identical supply, control and signal connections to be set up for each module 1.
  • the electrical interface can be clearly recognized as plug contacts 15 protruding from the module 1 on the rear side of the housing 3.
  • the associated electrical contacts are automatically closed by corresponding contacts arranged at the receiving locations 13.
  • the light emerging from the individual modules 1 is fed to an external beam combiner arrangement 16 via optical fibers 11 with plug connectors 4.
  • This beam combiner arrangement 16 has beam combiners on the inside, which are arranged and designed in such a way that each input 17 of the beam combiner arrangement 16 serves to couple in a laser light beam 5 with a wavelength of a defined wavelength range. A user therefore only has to assign the optical fibers 11 coming from the modules 1 to the correct inputs 17 of the beam combiner arrangement 16 in accordance with the transported wavelength.
  • the over the inputs 17 automatically coupled laser light beams 5 and passed from an output 7 via a corresponding broadband glass fiber 18 to a specific application, for example a confocal microscope.
  • the beam combiner arrangement 16 In front of the output 7 of the beam combiner arrangement 16 there is an AOTF (acousto-optical tunable filter), not shown, with the aid of which the intensity of the individual wavelengths can be adjusted.
  • the beam combiner arrangement 16 has a safety shutter, likewise not shown, in front of the outlet 7.
  • a module 1 can also have a laser light source 2 with defined properties as a continuous laser light source 2 and another module 1 a laser light source 2 with the same properties as a pulsed laser light source 2.
  • the user can then opt for the simplest module 1 that meets his specific requirements, thereby saving costs and / or time. For example, he could choose a module 1 that generates the wavelength 490 nm with 5 mW power instead of a module 1 that generates the same wavelength with 20 mW power.
  • the modules 1 are selected such that the distance of two wavelengths in each case from the receiving station 12 completely equipped with modules 1 is less than or equal to approximately 30 nm.
  • the right excitation wavelengths practically every fluorescent dye can be optimally excited, since the maximum distance of the “right” wavelength from the excitation maximum of the dye is a maximum of 15 nm.
  • FIG. 6 shows schematically a receiving station 12 with several inserted modules 1.
  • the electrical interfaces of the modules 1 are not through plug contacts 15 attached to the housing 3, but through Cable 19 formed with connectors 20.
  • the individual modules 1 are connected to the supply / control unit 14 by means of these cables 19 designed as supply, control and signal lines.
  • both plug connector 20 for the power supply and plug connector 20 can be seen in the supply / control unit 14, via which the signal and control lines are brought in from the outside.
  • each module 1 has three optical interfaces which are designed as fiber connectors 4 and via which the light from the individual laser light sources 2 is coupled out.
  • the light is fed from the optical interface to a beam combiner arrangement 16 via optical fibers 11 and from there it is passed on, for example, to a microscope.
  • a microscope can in particular be confocal scanning microscopes, semi-confocal microscopes, such as e.g. Line scanners, Nipkow systems or a point grid lighting.
  • the transmission to confocal endoscopes is also of great practical importance.
  • the recording station 12 with the individual modules 1 and / or the beam combiner arrangement 16 can be arranged directly on the scan head of a confocal microscope.
  • the supply / control unit 14 should be arranged separately outside the receiving station 12. The light emerging from the beam combiner arrangement 16 is coupled out as a free beam 21 and focused directly on the pinhole of the confocal microscope.

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Abstract

Eine Vorrichtung zur Bereitstellung eines Laserlichtstrahls, insbesondere eines Beleuchtungslichtstrahls für ein vorzugsweise konfokales Scanmikroskop, mit mindestens einer Laserlichtquelle (2), ist im Hinblick auf ein hohes Mass an Flexibilität und eine einfache benutzerseitige Bedienbarkeit dadurch gekennzeichnet, dass die Laserlichtquellen (2) einzeln oder gruppenweise zusammengefasst ein Modul (1) mit nach aussen definierten mechanischen und/oder elektrischen und/oder optischen Schnittstellen bilden.

Description

.Vorrichtung zur Bereitstellung eines Laserlichtstrahls"
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bereitstellung eines Laserlichtstrahls, insbesondere eines Beleuchtungslichtstrahls für ein vorzugsweise konfokales Scanmikroskop, mit mindestens einer Laserlichtquelle.
Vorrichtungen zur Bereitstellung eines Laserlichtstrahls der eingangs genannten Art sind aus der Praxis seit Jahren in unterschiedlichen Varianten bekannt. Lediglich beispielhaft sei auf die DE 196 33 185 C2 hingewiesen, in der eine mehrfarbige Punktlichtquelle für ein Laserscanmikroskop beschrieben ist. Dabei wird die Strahlung von insgesamt vier Laserlichtquellen mittels einer Vereinigungseinheit koaxial zusammengeführt. Eine Lichtleitfaser führt über einen entsprechenden Anschluss zu einem Laserscanmikroskop, um dort den vereinten Laserlichtstrahl mit mehreren Wellenlängen bzw. mehreren Laserlinien im Sinne einer Lichtpunktquelle einzukuppeln.
Bei den bekannten gattungsbildenden Vorrichtungen ist problematisch, dass sich die verwendeten Laserlichtquellen häufig in ihrer Funktionsweise unterscheiden und im Allgemeinen von unterschiedlichen Herstellern stammen. Zudem haben die Laserlichtquellen oftmals unterschiedliche mechanische Abmessungen und weisen darüber hinaus unterschiedliche elektrische Spezifikationen auf, was die individuelle benutzerseitige Zusammensetzung eines mehrere Laserlinien einzelner Laserlichtquellen umfassenden Laserlichtstrahls äußerst kompliziert macht. Das Hinzufügen einer neuen Laserlichtquelle zu einem bestehenden System und auch bereits das bloße Auswechseln einer einzelnen Laserlichtquelle ist daher mit erheblichem Aufwand verbunden und kann meist nur vom geschulten Personal vorgenommen werden. Problematisch ist darüber hinaus, dass beim Auswechseln einer Laserlichtquelle im Allgemeinen nicht nur die Laserlichtquelle selbst, sondern auch mechanische Teile, optische Filter, elektrische Schnittstellen, Netzteile, etc. ausgetauscht werden müssen.
Insbesondere im Zusammenhang mit der Beleuchtungskonfiguration in der konfokalen Mikroskopie ist im Extremfall oftmals sogar das Einsenden des Konfokalmikroskops oder zumindest von Teilen davon beim Hersteller unumgänglich. In jedem Fall ist jedoch eine besondere Serviceleistung des Geräteherstellers im Hinblick auf Wartung und Nachrüstung zwingend erforderlich.
Speziell in großen Imaging Facilities finden sich häufig mehrere gleichartige oder ähnliche Konfokalmikroskope, die allerdings häufig mit unterschiedlichen Laserlichtquellen ausgerüstet sind. Für ein spezielles Experiment ist dann oftmals nur ein ganz bestimmtes Konfokalmikroskop geeignet, da nur bei diesem die für das Experiment benötigten Laserlichtquellen zur Verfügung stehen. In der Praxis führt dies oft zu gewissen Engpässen bei der Belegung der Mikroskope und zwar insbesondere dann, wenn zeitgleich mehrere Experimente stattfinden sollen, die aufgrund der konkreten Anforderungen an die Beleuchtung das gleiche Konfokalmikroskop benötigen. Häufig tritt auch der Fall auf, dass für eine konkrete Beobachtung ein inverses Mikroskop benötigt wird, die benötigte Kombination von Laserlichtquellen jedoch nur in einem aufrechten Mikroskop verfügbar ist. Ein dann notwendiger Umbau des Mikroskops ist für den Benutzer mit erheblichem Arbeits- und Zeitaufwand verbunden.
Der vorliegenden Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Bereitstellung eines Laserlichtstrahls der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass der Laserlichtstrahl mit möglichst hoher Flexibilität und ohne die Notwendigkeit spezieller Kenntnisse in möglichst kurzer Zeit verändert und im Hinblick auf seine spektrale Zusammensetzung auf einfache Weise individuell zusammengestellt werden kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung der eingangs genannten Art löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Danach ist eine derartige Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Laserlichtquellen einzeln oder gruppenweise zusammengefasst ein Modul mit nach außen definierten mechanischen und/oder elektrischen und/oder optischen Schnittstellen bilden.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass der Trend zunehmend in Richtung mo- dularer Geräteeinheiten geht, die benutzerseitig auf einfache Weise und ohne großen Umbau- oder Wartungsaufwand einsetzbar sind. In diesem Zusammenhang ist weiter erkannt worden, dass dabei eine hohe Flexibilität und Anpassbarkeit an spezielle Benutzerwünsche und -anforderungen von ganz besonderer Bedeutung ist. Schließlich ist erkannt worden, dass sich eine derartige Flexibilität dadurch realisieren lässt, dass die Laserlichtquellen - einzeln oder gruppenweise zusammengefasst - modular aufgebaut sind, wobei die einzelnen Module nach außen definierte mechanische und/oder elektrische und/oder optische Schnittstellen aufweisen. Bei einem derartigen modularen Aufbau muss beispielsweise ein Benutzer eines Konfokalmikroskops lediglich diejenigen Lasermodule, die seinen Beleuchtungsanforderungen entsprechen, auswählen und kann über die nach außen definierten Schnittstellen die ausgewählten Module in kürzester Zeit und ohne besondere Kenntnisse an das Mikroskop anschließen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Aufnahmestation mit Aufnahmeplätzen zum Einsetzen oder Einschieben der einzelnen Module vorgesehen, wobei die Module innerhalb der Aufnahmestation nebeneinander und/oder übereinander angeordnet sein könnten. Für spezielle Anwendungen könnte die Aufnahmestation auch mit nur einem Aufnahmeplatz zur Aufnahme eines einzelnen Moduls ausgelegt sein.
Das Modul könnte ein Gehäuse aufweisen, wodurch Abmessungen des Moduls definiert werden, die zweckmäßigerweise auf die Größe der Aufnahmeplätze abgestimmt sind. Im Hinblick auf eine hohe Flexibilität könnte jedes einzelne Modul so gekapselt sein, dass es eine opto-mechanische Einheit bildet, die sich mechanisch auf einfache Weise in einen der Aufnahmeplätze der Aufnahmestation einsetzen oder einschieben lässt.
Jedes Modul könnte eine eigene in das Modul integrierte VersorgungsVSteuereinheit aufweisen. Im Hinblick auf eine Kostenreduktion und eine wartungsarme Ausführung ist allerdings eine zentrale mit den einzelnen Modulen kontaktierbare Versorgungs- /Steuereinheit bevorzugt. In besonders vorteilhafter Weise könnte die Versorgungs- /Steuereinheit in die Aufnahmestation einsetzbar oder einschiebbar oder sogar in diese integriert sein. Eine separate Anordnung der Versorg ungsVSteuereinheit außerhalb der Aufnahmestation ist ebenfalls denkbar. Die Versorgungs- /Steuereinheit weist Anschlüsse für externe Versorgungs-, Steuer- und Signalleitungen auf, so dass der Versorgungs-/Steuereinheit von außen Energie zuführbar ist und externe Steuerbefehle ausführbar sind.
Die elektrische Schnittstelle der Module kann vorteilhaft durch Kabel mit Steckverbindern gebildet sein. Denkbar sind auch Kabel ohne Steckverbinder, wenn ein einfaches Verbinden der Kabel mit der dafür vorgesehenen Gegenseite möglich ist. Entscheidend ist in diesem Zusammenhang jedenfalls, dass die einzelnen Module bspw. über Versorgungs-, Steuer- und Signalleitungen mit der Versorgungs- /Steuereinheit verbindbar sind. Im Hinblick auf eine hohe Flexibilität beim Einsetzen und Austauschen der einzelnen Module ist eine hohe Einheitlichkeit der Schnittstellen der Module von ganz besonderem Vorteil, so dass an die Module zumindest weitestgehend identische Versorgungs-, Steuer- und Signalleitungen anschließbar sind.
In einem im Hinblick auf eine besonders einfache Bedienbarkeit und eine besonders gute Übersichtlichkeit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die elektrische Schnittstelle der Module durch Steckkontakte gebildet. Als Gegenstück zu diesen Steckkontakten könnten an den Aufnahmeplätzen der Aufnahmestationen Kontaktierungen zur mechanischen Aufnahme der Steckkontakte ausgebildet sein. Wie bei den bekannten, für normierte Elektronikmodule häufig eingesetzten Grates könnten die Kontaktierungen dabei derart ausgelegt sein, dass alle elektrischen und/oder optischen Kontakte zur Versorgungs-/Steuereinheit hergestellt sind, sobald das Modul vollständig in einen Aufnahmeplatz eingeschoben ist.
Im Rahmen einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung könnte vorgesehen sein, dass die Kontaktierungen beispielsweise mittels eines Schalters oder mittels einer Kodierung auf Elektronik-IP-Bausteinen derart ausgelegt sind, dass erkennbar ist, welche Module aktuell in die Aufnahmestation eingeschoben sind. Anhand dieser Informationen ließe sich der aktuelle Zustand der Aufnahmestation und der eingeschobenen Module mittels eines Mikrocontrollers überwachen.
Zusätzlich oder alternativ zu den oben beschriebenen Ausführungsformen der elektrischen Schnittstelle der Module ist eine Kommunikation zwischen den Modulen und der VersorgungsVSteuereinheit auch optisch über Glasfaser oder über eine Funkverbindung denkbar. Bei entsprechender Standardisierung ließe sich die Übertragung beispielsweise über Bluetooth oder über eine Wireless-Verbindung realisieren.
Im Hinblick auf eine hohe Kompatibilität ist es von Vorteil, wenn alle Aufnahmeplätze der Aufnahmestation in Bezug auf Abmessung und bereitgestellte Schnittstellen identisch ausgeführt sind, so dass jeder beliebige Aufnahmeplatz für jedes Modul zur Verfügung steht. Für den Fall, dass bestimmte Module nur in bestimmte Aufnahmeplätze der Aufnahmestation eingesteckt werden sollen, beispielsweise weil sie eine spezielle Spannungsversorgung erfordern, so könnten die Kontaktierungen bestimmter Aufnahmeplätze mechanisch derart ausgeführt sein, dass das Einschieben dieser Module verhindert ist.
Das Vorhandensein einer nach außen definierten optischen Schnittstelle bedeutet, dass jedes Modul einen oder mehrere definierte Ausgänge besitzt, über die das mittels der Laserlichtquellen innerhalb der Module erzeugte Licht austreten kann, so dass es auf einfache Weise und möglichst ohne Justage in einer nachgeschalteten Einheit weiter verwendet werden kann. In einer bevorzugten Ausgestaltung handelt es sich bei den optischen Ausgängen der Module um Steckverbinder für Lichtleitfasern. Dabei kann durch einfaches Aufstecken einer Lichtleitfaser, insbesondere einer Glasfaser, auf sehr einfache Weise eine Verbindung zu einer nachgeschalteten baulichen Einheit hergestellt werden. Im Hinblick auf eine einfache Bedienbarkeit ist eine Anordnung des Fasersteckers am Gehäuse des Moduls vorteilhaft. Insbesondere könnte der Faserstecker in die vordere Seite des Gehäuses integriert sein, die dem Benutzer auch dann leicht zugänglich ist, wenn das Modul in einen Aufnahmeplatz eingeschoben ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung bietet es sich insbesondere an, die Optik im Modul derart zu realisieren, dass die innerhalb des Moduls erzeugten Laserlichtstrahlen derart auf den Steckverbinder fokussiert sind, dass eine direkte Einkopplung in eine aufgesteckte Glasfaser möglich ist. Zu diesem Zweck könnte die entsprechende Fokussieroptik oder auch der Faserstecker ggf. justierbar ausgeführt sein.
Alternativ zu einer Fokussierung des Laserlichtstrahls auf den Faserstecker könnte der Laserlichtstrahl innerhalb des Moduls auch kollimiert auf den Faserstecker tref- fen. Dieser könnte dabei selbst eine Fokussieroptik aufweisen, mittels der das Licht auf den eigentlichen Glasfasereingang fokussierbar ist.
Darüber hinaus ist es denkbar, dass die definierte optische Schnittstelle des Moduls nicht durch einen Faserstecker am Gehäuse des Moduls gebildet ist, sondern dass Lichtleitfasern durch das Gehäuse hindurch nach außen geführt sind. Diese könnten an ihren Enden Faserstecker aufweisen, welche eine optische Schnittstelle des Moduls darstellen. Prinzipiell könnte die optische Schnittstelle auch durch ein oder mehrere Fenster im Gehäuse des Moduls gebildet sein, aus denen die Laserlichtstrahlen aus dem Modul austreten können. Für eine derartige Ausführung ist allerdings eine externe oder im Gehäuse integrierte Optik erforderlich, über die das aus der definierten Schnittstelle austretende Laserlicht weitergeleitet werden kann.
Für den Fall, dass mehrere unterschiedliche Wellenlängen imitierende Laserlichtquellen innerhalb eines Moduls angeordnet sind, ist eine Strahlvereinigeranordnung innerhalb des Moduls vorteilhaft, so dass die Laserlichtstrahlen der einzelnen Laserlichtquellen bereits innerhalb des Moduls miteinander vereint werden können. Auf diese Weise müsste zum Auskoppeln des Laserlichts nur eine einzige optische Schnittstelle am Modul bereitgestellt werden. Alternativ könnte jeder einzelne Laserlichtstrahl über eine eigene optische Schnittstelle nach außen geführt werden. Eine Kombination beider Anordnungen ist - auch innerhalb eines einzelnen Moduls - ebenfalls denkbar.
Zur Erzeugung eines einzigen Laserlichtstrahls, beispielsweise eines Beleuchtungslichtstrahls für ein Fluoreszenzmikroskop, werden die Laserlichtstrahlen der einzelnen Laserlichtquellen der jeweils aktuell benutzten, d.h. in die Aufnahmestation eingesetzten Module in vorteilhafter Weise einer externen Strahlvereinigeranordnung zugeführt. Die Strahlvereinigeranordnung könnte in Reihe oder gruppenweise parallel zueinander angeordnete Strahlvereiniger umfassen, wobei die Strahlvereiniger als wellenlängensensitive Bandkantenfilter ausgeführt sein könnten. Insbesondere könnte die Strahlvereinigeranordnung derart ausgeführt sein, dass die Strahlvereiniger jeweils zum Einkoppeln eines Laserlichtstrahls mit einer Wellenlänge eines definierten Wellenlängenbereichs ausgelegt sind. Dabei kann die Strahlvereinigeranordnung entweder als separates Bauteil bereitgestellt sein oder aber mittels entsprechender elektrischer Schnittstellen ähnlich der Versorgungs- /Steuereinheit ebenfalls als kompatibles Modul in die Aufnahmestation integrierbar sein.
Bei den innerhalb der Module eingesetzten Laserlichtquellen könnte es sich in vorteilhafter Weise insbesondere um Festkörperlaser oder um Faserlaser handeln. Diese lassen sich bei ausreichender Leistung bereits sehr klein herstellen, so dass durch deren Einsatz eine besonders kompakte Bauweise der einzelnen Module und damit des Gesamtsystems erreicht werden kann.
Im Rahmen einer besonders komfortablen Ausgestaltung könnten die einzelnen Laserlichtquellen der Module durch eine geeignete Ansteuerung in ihren Eigenschaften wie Intensität, Wellenlänge, spektrale Breite, Polarisation, Kohärenzlänge, etc. veränderbar sein. Beim Einsatz von gepulsten Laserlichtquellen könnte zudem eine Veränderung des Pulszeitpunkts, der Pulsdauer, der Pulsform, der Pulsrepetitionsrate oder dergleichen vorgesehen sein. Dabei erfolgt die Ansteuerung über entsprechende Schnittstellen, indem z.B. die entsprechenden Signale (analog und/oder digital) bzw. Daten an die einzelnen Module übertragen werden. Zur Verarbeitung dieser Signale könnte innerhalb der Module eine entsprechende Elektronik vorgesehen sein. Darüber hinaus könnte in den Modulen Elektronik zur direkten oder indirekten Stabilisierung von Lasereigenschaften vorgesehen sein, wie z.B. Sensorelektronik, Auswerteelektronik, Regelschleifen oder dergleichen. Es ist weiterhin denkbar, dass die Elektronik dem Benutzer über entsprechende Schnittstellen Informationen über den Betriebszustand der einzelnen Laserlichtquellen eines Moduls liefert, wie z.B. Betriebszeit, Temperatur oder Leistung.
Um insbesondere den speziellen Anforderungen aus der täglichen Laborpraxis gerecht zu werden, könnten die innerhalb eines Moduls eingesetzten Laserlichtquellen bereits auf konkrete, häufig vorkommende Anwendungen abgestimmt sein. Für die Konfokalmikroskopie bietet sich als anwendungsspezifisches Modul (Standard Imaging-Modul) beispielsweise ein Modul mit die ungefähren Wellenlängen 490 nm, 570 nm und 650 nm emittierenden Laserlichtquellen an. Speziell für die Fluoreszenzmikroskopie könnte ein Modul mit den ungefähren Wellenlängen 440 nm, 510 nm und 690 nm als sog. Fluorescent Proteines (FP)-Modul, ein weiteres Modul mit den ungefähren Wellenlängen 470 nm, 550 nm und 630 nm als Bleich- Modul und ein weiteres Modul mit den ungefähren Wellenlängen 430 nm, 610 nm und 670 nm als Modul für rote Farbstoffe bereitgestellt werden. Durch ein derartiges geeignetes Zusammenfassen von Laserlichtquellen mit Wellenlängen, die für viele Anwendungen gemeinsam benötigt werden, zu einem einzelnen Modul können der Aufwand und die Kosten für die Umkonfiguration eines Mikroskops für den Nutzer minimal gehalten werden.
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 zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bereitstellung eines Laserlichtstrahls mit einem Modul mit einer Laserlichtquelle,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Moduls mit drei Laserlichtquellen und gemeinsamer Lichtauskopplung,
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Moduls mit drei Laserlichtquellen und jeweils eigener Lichtauskopplung,
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Moduls mit drei Laserlichtquellen und jeweils eigener Lichtauskopplung über Lichtleitfasern,
Fig. 5 eine schematische Darstellung mehrer Lasermodule innerhalb einer Aufnahmestation und Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit mehreren Modulen innerhalb einer Aufnahmestation.
Fig. 1 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bereitstellung eines Laserlichtstrahls umfassend ein Modul 1 mit einer Laserlichtquelle 2. Die Abmessungen des Moduls 1 sind durch das die Laserlichtquelle 2 umschließende Gehäuse 3 definiert. Die optische Schnittstelle des Moduls 1 ist durch einen am Gehäuse 3 angeordneten Faserstecker 4 gebildet, wobei der aus der Laserlichtquelle 2 austretende Laserlichtstrahl 5 mittels einer Fokussierlinse 6 auf den Ort des Faseranfangs eines auf den Faserstecker 4 aufzusteckenden Glasfaserkabels fokussiert wird. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist die Linse 6 vor dem Faserstecker 4 dargestellt, wobei prinzipiell auch eine Integration der Fokussierlinse 6 in den Faserstecker 4 denkbar ist.
Zur Gewährleistung eines sicheren Betriebs weist das Modul 1 nicht dargestellte Sicherheitsmechanismen auf. Im Konkreten handelt es sich dabei um einen am Ausgang 7 des Moduls 1 angeordneten Shutter, durch den erreicht wird, dass nur dann Licht aus dem Modul 1 austreten kann, wenn das System ordnungsgemäß konfiguriert ist.
Fig. 2 zeigt - schematisch - ein Modul 1 , in dem drei Laserlichtquellen 2 gruppenweise zusammengefasst sind. Die drei einzelnen Laserlichtstrahlen 5 werden innerhalb des Moduls 1 mittels einer geeigneten Anordnung aus Spiegeln 8 und Strahlvereinigern 9 vereint. Der vereinte Lichtstrahl 10 wird wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert mittels einer Fokussierlinse 6 auf einen als optische Schnittstelle des Moduls 1 fungierenden Faserstecker 4 fokussiert.
Fig. 3 zeigt in einer schematischen Darstellung wiederum ein Modul 1 mit drei gruppenweise zusammengefassten Laserlichtquellen 2, wobei im Gegensatz zu dem in Fig. 2 dargestellten Modul 1 die Laserlichtstrahlen 5 der einzelnen Laserlichtquellen 2 separat nach außen geführt werden. Am Gehäuse 3 des Moduls 1 sind dementsprechend drei optische Schnittstellen bereitgestellt. Fig. 4 zeigt ein Modul 1 mit drei Laserlichtquellen 2, deren Laserlichtstrahlen 5 separat über Lichtleitfasern 11 nach außen transportiert werden. Dabei sind die Lichtleitfasern 11 fest am Modul 1 angebracht und über zugentlastete Faserdurchführungen am Gehäuse 3 vom Inneren des Moduls 1 nach außen geführt. Die optischen Schnittstellen werden durch an den Faserenden ausgebildete Faserstecker 4 gebildet. Im Vergleich zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 bietet dies den Vorteil, dass auf Leistungsverluste mit sich bringende optische Steckverbindungen verzichtet werden kann. Über Fokussierlinsen 6 werden die aus den Laserlichtquellen 2 austretenden Laserlichtstrahlen 5 in die Lichtleitfasern 11 eingekoppelt.
Fig. 5 zeigt eine Aufnahmestation 12 mit mehreren Aufnahmeplätzen 13, in die Module 1 eingesetzt sind. Der in der Zeichnung ganz rechts befindliche Aufnahmeplatz 13 der Aufnahmestation 12 dient zur Aufnahme einer Versorgungs- /Steuereinheit 14.
Jedes der Module 1 besitzt einheitliche elektrische Schnittstellen, die den Aufbau identischer Versorgungs-, Steuer- und Signalverbindungen für jedes Modul 1 erlauben. Bei dem außerhalb der Aufnahmestation 12 gezeigten Modul 1 ist die elektrische Schnittstelle als auf der Rückseite des Gehäuses 3 aus dem Modul 1 herausragende Steckkontakte 15 deutlich zu erkennen. Beim Einstecken des Moduls 1 in die Aufnahmestation 12 werden die zugehörigen elektrischen Kontakte durch entsprechende an den Aufnahmeplätzen 13 angeordnete Kontaktierungen automatisch geschlossen.
Das aus den einzelnen Modulen 1 austretende Licht wird über Lichtleitfasern 11 mit Steckverbindern 4 einer externen Strahlvereinigeranordnung 16 zugeführt. Diese Strahlvereinigeranordnung 16 weist im Inneren Strahlvereiniger auf, die derart angeordnet und ausgeführt sind, dass jeder Eingang 17 der Strahlvereinigeranordnung 16 zum Einkoppeln eines Laserlichtstrahls 5 mit einer Wellenlänge eines definierten Wellenlängenbereichs dient. Ein Benutzer muss folglich lediglich die von den Modulen 1 kommenden Lichtleitfasern 11 den richtigen Eingängen 17 der Strahlvereinigeranordnung 16 entsprechend der transportierten Wellenlänge zuweisen. Innerhalb der Strahlvereinigeranordnung 16 werden die über die Eingänge 17 eingekoppelten Laserlichtstrahlen 5 automatisch vereint und von einem Ausgang 7 über eine entsprechende Breitbandglasfaser 18 zu einer konkreten Anwendung, beispielsweise einem Konfokalmikroskop, geleitet. Vor dem Ausgang 7 der Strahlvereinigeranordnung 16 befindet sich ein nicht gezeigter AOTF (acousto optical tunable filter), mit dessen Hilfe die Intensität der einzelnen Wellenlängen eingestellt werden kann. Zudem weist die Strahlvereinigeranordnung 16 vor dem Ausgang 7 einen - ebenfalls nicht dargestellten - Sicherheitsshutter auf.
Einige der gezeigten Module 1 unterscheiden sich nur in wenigen Details voneinander, z.B. in ihrer erreichbaren Maximalintensität oder der vorhandenen Ansteuermöglichkeit. Ein Modul 1 kann auch eine Laserlichtquelle 2 mit definierten Eigenschaften als kontinuierliche Laserlichtquelle 2 und ein anderes Modul 1 eine Laserlichtquelle 2 mit denselben Eigenschaften als gepulste Laserlichtquelle 2 aufweisen. Der Benutzer kann sich dann für das jeweils einfachste Modul 1 entscheiden, dass seinen konkreten Anforderungen entspricht, wodurch er Kosten und/oder Zeit einspart. So könnte er beispielsweise ein Modul 1 , das die Wellenlänge 490 nm mit 5 mW Leistung erzeugt, anstelle eines Moduls 1 wählen, das die gleiche Wellenlänge mit 20 mW Leistung erzeugt.
Im vorliegend dargestellten Beispiel sind die Module 1 derart gewählt, dass der Abstand von jeweils zwei Wellenlängen der komplett mit Modulen 1 bestückten Aufnahmestation 12 jeweils kleiner oder gleich etwa 30 nm ist. Dadurch lässt sich durch geeignete Auswahl der richtigen Anregungswellenlängen praktisch jeder Fluoreszenzfarbstoff optimal anregen, da der maximale Abstand der „richtigen" Wellenlänge zum Anregungsmaximum des Farbstoffs maximal 15 nm beträgt. Dies ist weniger als die 20 nm bis 30 nm der typischen Breite eines Anregungsmaximums. Mit der komplett mit Modulen 1 bestückten Aufnahmestation 12 kann der Nutzer daher punktweise Anregungsspektren der Farbstoffe aufnehmen, wobei die Messpunkte für die unterschiedlichen Wellenlängen verbunden oder interpoliert werden können. Derartige in Bezug auf die Wellenlänge punktweise Anregungsspektren lassen sich für jeden Bildpunkt einzeln bzw. zeilen- oder bildweise aufnehmen und auf geeignete Weise weiterverarbeiten. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Abstand der Wellenlängen zudem äquidistant, so dass ein Anregungsspektrum mit Messpunkten bei nahezu äquidistanten Wellenlängen aufgenommen werden kann. Fig. 6 zeigt schließlich - ähnlich wie Fig. 5 - schematisch eine Aufnahmestation 12 mit mehreren eingeschobenen Modulen 1. Im Unterschied zu den Modulen 1 aus Fig. 5 sind die elektrischen Schnittstellen der Module 1 nicht durch am Gehäuse 3 angebrachte Steckkontakte 15, sondern durch Kabel 19 mit Steckverbindern 20 gebildet. Mittels dieser als Versorgungs-, Steuer- und Signalleitungen ausgeführten Kabel 19 sind die einzelnen Module 1 mit der Versorgungs-/Steuereinheit 14 verbunden. Darüber hinaus sind in der Versorgungs-/Steuereinheit 14 sowohl Steckverbinder 20 für die Stromversorgung zu erkennen, als auch Steckverbinder 20, über die die Signal- und Steuerleitungen von außen herangeführt werden.
Jedes Modul 1 weist entsprechend der Anzahl der innerhalb des Moduls 1 angeordneten Laserlichtquellen 2 drei optische Schnittstellen auf, die als Faserstecker 4 ausgeführt sind und über die das Licht der einzelnen Laserlichtquellen 2 ausgekoppelt wird. Von der optischen Schnittstelle wird das Licht über Lichtleitfasern 11 - wie oben beschrieben - einer Strahlvereinigeranordnung 16 zugeführt und von dort beispielsweise zu einem Mikroskop weitergeleitet. Dabei kann es sich insbesondere um konfokale Scanmikroskope, um semikonfokale Mikroskope, wie z.B. Zeilenscanner, Nipkowsysteme oder um eine Punktrasterbeleuchtung handeln. Auch die Weiterleitung an konfokale Endoskope ist von großer praktischer Bedeutung.
Es sei angemerkt, dass bei entsprechender Miniaturisierung der Laserlichtquellen 2 die Aufnahmestation 12 mit den einzelnen Modulen 1 und/oder der Strahlvereinigeranordnung 16 direkt am Scankopf eines Konfokalmikroskops angeordnet werden kann. Um Gewicht und Platz zu sparen, sollte die Versorgungs- /Steuereinheit 14 dabei separat außerhalb der Aufnahmestation 12 angeordnet sein. Das aus der Strahlvereinigeranordnung 16 austretende Licht wird dabei als Freistrahl 21 ausgekoppelt und direkt auf die Beleuchtungslochblende des Konfokalmikroskops fokussiert.
Abschließend sei ganz besonders darauf hingewiesen, dass die voranstehend erörterten Ausführungsbeispiele lediglich zur Beschreibung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele einschränken.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Vorrichtung zur Bereitstellung eines Laserlichtstrahls, insbesondere eines Beleuchtungslichtstrahls für ein vorzugsweise konfokales Scanmikroskop, mit mindestens einer Laserlichtquelle (2), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Laserlichtquellen (2) einzeln oder gruppenweise zusammengefasst ein Modul (1) mit nach außen definierten mechanischen und/oder elektrischen und/oder optischen Schnittstellen bilden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine Aufnahmestation (12) mit einem oder mehreren Aufnahmeplätzen (13) zum Einsetzen oder Einschieben der Module (1).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (1) durch ein Gehäuse (3) definierte Abmessungen aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (1 ) eine opto-mechanische Einheit bildet.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in jedes Modul (1) eine eigene Versorgungs-/Steuereinheit (14) integriert ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine zentrale, mit den Modulen (1) kontaktierbare Versorgungs-/Steuereinheit (14) vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Versor- gungsVSteuereinheit (14) in die Aufnahmestation (12) einsetzbar oder einschiebbar oder in diese integriert ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungs-/Steuereinheit (14) Anschlüsse für externe Versorgungs-, Steuer- und Signalleitungen aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Schnittstelle der Module (1) durch Kabel (19) mit Steckverbindern (20) gebildet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Module (1) über Versorgungs-, Steuer- und Signalleitungen mit der Versorgungs-/Steuereinheit (14) verbindbar sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass an die Module (1) zumindest weitestgehend identische Versorgungs-, Steuer- und Signalleitungen anschließbar sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Schnittstelle der Module (1) durch Steckkontakte (15) gebildet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass an den Aufnahmeplätzen (13) Kontaktierungen zur mechanischen Aufnahme der Steckkontakte (15) ausgebildet sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungen derart ausgelegt sind, dass bei einem vollständig in einen Aufnahmeplatz (13) eingeschobenen Modul (1) elektrische und/oder optische Kontakte zur Versorgungs-/Steuereinheit (14) hergestellt sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungen derart ausgelegt sind, dass beim Einschieben eines Moduls (1) ein Signal an einen in die Aufnahmestation (12) integrierten Mikrocontroller ausgegeben wird.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikation zwischen den Modulen (1) und der Versorgungs- /Steuereinheit (14) optisch, über Funk oder auf ähnliche Weise drahtlos realisiert ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass alle Aufnahmeplätze (13) in Bezug auf Abmessung und bereitgestellte Schnittstellen identisch ausgeführt sind.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungen vorgebbarer Aufnahmeplätze (13) derart ausgelegt sind, dass das Einschieben eines Moduls (1 ) verhindert ist.
19. Vorrichtung nach, dadurch gekennzeichnet einem der Ansprüche 1 bis 18, dass dem Modul (1) mindestens ein Faserstecker (4) als optische Schnittstelle zugeordnet ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserstecker (4) am Gehäuse (3) des Moduls (1) vorgesehen ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserlichtstrahl (5) innerhalb des Moduls (1) auf den Faserstecker (4) fokussiert ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserlichtstrahl (5) innerhalb des Moduls (1) kollimiert auf den Faserstecker (4) trifft.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass in den Faserstecker (4) eine Fokussieroptik integriert ist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuse (3) des Moduls (1) mindestens eine Faserdurchführung vorgesehen ist und der Faserstecker (4) außerhalb des Gehäuses (3) bereitgestellt ist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass dem Modul (1) mindestens ein Austrittsfenster als optische Schnittstelle zugeordnet ist.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vereinigung der Laserlichtstrahlen (5) der einzelnen Laserlichtquellen (2) eines Moduls (1) eine Strahlvereinigeranordnung (16) im Inneren des Moduls (1) vorgesehen ist.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserlichtstrahlen (5) der Module (1) einer externen Strahlvereinigeranordnung (16) zuführbar sind.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die externen Strahlvereinigeranordnung (16) in Reihe oder gruppenweise parallel zueinander angeordnete Strahlvereiniger umfasst.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlvereiniger als Bandkantenfilter ausgeführt sind.
30. Vorrichtung nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlvereiniger jeweils zum Einkoppeln eines Laserlichtstrahls (5) mit einer Wellenlänge eines definierten Wellenlängenbereichs ausgelegt sind.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlvereinigeranordnung (16) mittels elektrischer Schnittstellen in der Aufnahmestation (12) aufgenommen ist.
32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, dass die Laserlichtquellen (2) als Festkörperlaser und/oder als Faserlaser ausgeführt sind.
33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Modul (1) eine Elektronik zur direkten oder indirekten Stabilisierung von Eigenschaften der Laserlichtquellen (2) vorgesehen ist.
34. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass über eine Ansteuerung der Elektronik Eigenschaften der Laserlichtquellen (2) wie Intensität, Wel- lenlänge, spektrale Breite, Polarisation, Kohärenzlänge oder dergleichen veränderbar sind.
35. Vorrichtung nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass über eine Ansteuerung der Elektronik Eigenschaften der gepulsten Laserlichtquellen (2) wie Pulszeitpunkt, Pulsdauer, Pulsform, Repetitionsrate oder dergleichen veränderbar sind.
36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die innerhalb eines Moduls (1) eingesetzten Laserlichtquellen (2) auf konkrete Anwendungen abgestimmt sind.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5543760B2 (ja) * 2009-11-24 2014-07-09 オリンパス株式会社 光源装置、顕微鏡システムおよびレーザ光の合波方法
JP2013007791A (ja) * 2011-06-22 2013-01-10 Olympus Corp 光源装置、光源ユニットおよび顕微鏡システム
US8872985B2 (en) 2012-04-13 2014-10-28 Red.Com, Inc. Video projector system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19633185A1 (de) * 1996-04-16 1997-10-23 Leica Lasertechnik Punktlichtquelle für ein Laserscanmikroskop und Verfahren zum Einkoppeln von mindestens zwei Lasern unterschiedlicher Wellenlänge in ein Laserscanmikroskop
US5771325A (en) * 1996-09-30 1998-06-23 Ceram Uptec Industries, Inc. Modular laser system
US6462345B1 (en) * 1998-07-04 2002-10-08 Carl Zeiss Jena Gmbh Process and arrangement for confocal microscopy

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5202744A (en) * 1988-07-29 1993-04-13 Louis Thomas A Electro-optical measuring instruments
US5535052A (en) * 1992-07-24 1996-07-09 Carl-Zeiss-Stiftung Laser microscope
EP0894278B1 (de) * 1996-04-16 2004-11-03 Leica Microsystems Heidelberg GmbH Punktlichtquelle für ein laserscanmikroskop und verfahren zum einkoppeln von mindestens zwei lasern unterschiedlicher wellenlänge in ein laserscanmikroskop
DE19654207A1 (de) * 1996-12-24 1998-06-25 Leica Lasertechnik TV-Kamera
DE10044636A1 (de) * 2000-09-08 2002-03-21 Leica Microsystems Optische Anordnung zur Beleuchtung von Objekten für konfokale Rastermikroskope
DE10105391B4 (de) * 2001-02-06 2004-11-25 Leica Microsystems Heidelberg Gmbh Scanmikroskop und Modul für ein Scanmikroskop
JP2005085885A (ja) * 2003-09-05 2005-03-31 Nikon Corp レーザ光源装置および共焦点顕微鏡装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19633185A1 (de) * 1996-04-16 1997-10-23 Leica Lasertechnik Punktlichtquelle für ein Laserscanmikroskop und Verfahren zum Einkoppeln von mindestens zwei Lasern unterschiedlicher Wellenlänge in ein Laserscanmikroskop
US5771325A (en) * 1996-09-30 1998-06-23 Ceram Uptec Industries, Inc. Modular laser system
US6462345B1 (en) * 1998-07-04 2002-10-08 Carl Zeiss Jena Gmbh Process and arrangement for confocal microscopy

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1695132A1 *
THORLABS INC, 29 August 2003, XP002310416 *
THORLABS INC: "Thorlabs Inc Catalogue Volume 15", 2002, XP002310417 *

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