Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung betreffen eine Detektorvorrichtung für ein Mikroskop. Insbesondere betreffen verschiedene Ausführungsformen der Erfindung eine Detektorvorrichtung, die eine Fokussierungsoptik umfasst, die im Strahlengang eines spektralen Teilbereichs von Licht angeordnet ist, und eingerichtet ist, um den Strahlengang des spektralen Teilbereichs des Lichts auf einen Sensor zu fokussieren. HINTERGRUND DER ERFINDUNG

In der Mikroskopie besteht ein Bedarf für besonders hohe Sensitivitaten von Sensoren zur Signalgenierung. Derart kann sich eine Qualität der Bildgebung verbessern. Herkömmliche großflächige Detektoren, wie z.B. Photomultiplier (PMT), weisen eine Quanteneffizienz von ca. 20 % - 50 % auf, z.B. sofern diese mittels GaAsP-Anoden implementiert werden. Solche Detektoren haben vergleichsweise große sensitive Flächen (Detektorfläche) im Bereich von einigen mm ² oder einigen Zehn mm ² .

Grundsätzlich sind Sensoren mit einer größeren Sensitivität bekannt. Z.B. sind Avalanche- Photodioden (APD) und andere Silizium-basierte Sensoren bekannt, die eine vergleichsweise hohe Quanteneffizienz aufweisen, z.B. von 80 - 90 %. Dies wird typischerweise durch eine vergleichsweise kleine Detektorfläche erreicht, die z.B. kreisförmig mit einem Durchmesser von etwa 100 μηη sein kann. Dies entspricht einer Detektorfläche im Bereich von weniger als 0,05 mm ² .

Eine spezifische Art der Mikroskopie ist die Konfokalmikroskopie. Hierbei wird typischerweise eine Teilregion einer Probe beleuchtet und diese beleuchtete Teilregion schrittweise in verschiedenen Beleuchtungsschritten variiert. Dazu kann z.B. ein Laser-Scanning-Mikroskop (LSM) eingesetzt werden. Eine Lichtintensität des von der Probe reflektierten oder anderweitig z.B. durch Fluoreszenz abgegebenen Lichts kann mit einer entsprechenden Detektorvorrichtung für jeden Beleuchtungsschritt detektiert werden. Im Rahmen der Konfokalmikroskopie ist bekannt, das abgegebene Licht spektral selektiv zu detektieren. Das ist insbesondere in der fluoreszenzbasierten Konfokalmikroskopie notwendig. Dadurch kann ein besonders großer Informationsgehalt in der Bildgebung erreicht werden. Die spektral sensitive Detektion kann z.B. durch den Einsatz optischer Filter erreicht werden. Die optischen Filter unterdrücken einen bestimmten spektralen Teilbereich stärker als andere spektrale Teilbereiche. Die optischen Filter können z.B. auf eine bestimmte Wellenlänge abgestimmt sein oder als sog. Verlaufsfilter ausgeführt sein. Durch den Einsatz von optischen Filtern wird jedoch typischerweise die Intensität des Lichts abgeschwächt, wodurch ein Signal- Pegel reduziert wird. Dadurch kann wiederum ein Signal-zu-Rausch-Abstand im gemessenen Signal abnehmen. Dies kann eine Genauigkeit der Messung reduzieren.

Eine weitere Möglichkeit zur Unterdrückung von bestimmten spektralen Teilbereichen zur spektral selektiven Detektion bietet eine räumlich-spektrale Zerlegung des Lichts mit einer nachfolgenden Manipulation der spektralen Komponenten in der gewünschten Art und Weise, siehe hierzu etwa die Publikation DE 198 42 288 A1. Es sind Techniken bekannt, bei denen mittels Spiegeln der Strahlengang einzelner spektraler Teilbereiche des Lichts manipuliert werden kann, siehe hierzu etwa die Publikationen EP 0 717 834 B1 , EP 1 053 497 B1 und US 6255646 B1 . Das Verwenden von Spiegeln kann vergleichsweise aufwendig und teuer sein. Ferner weisen solche Techniken den Nachteil auf, dass eine Selektion einzelner spektraler Teilbereiche des Lichts im kollimierten Strahl erfolgt. Dadurch ist typischerweise eine spektrale Auflösung begrenzt. KURZZUSAMMENFASSUNG

Deshalb besteht ein Bedarf für eine verbesserte Detektorvorrichtung für ein Mikroskop. Insbesondere besteht ein Bedarf für eine solche Detektorvorrichtung, die zumindest einige der eingangs genannten Nachteile behebt. Insbesondere besteht ein Bedarf für eine Detektorvorrichtung, die zur spektral-selektiven Detektion eingerichtet ist und die kleinflächige Sensoren mit einer hohen Sensitivität verwendet. Des Weiteren besteht ein Bedarf kleinflächige pixellierte Sensoren in konfokalen Mikroskopen für die spektrale Detektion nutzen zu können.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren Ausführungsformen.

Gemäß einem Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Detektorvorrichtung für ein Mikroskop. Die Detektorvorrichtung ist zur selektiven Detektion eines spektralen Teilbereichs von Licht aus einem Probenbereich des Mikroskops eingerichtet. Die Detektorvorrichtung umfasst ein dispersives Element in einem Strahlengang des Lichts. Die Detektorvorrichtung umfasst weiterhin ein Selektionselement. Das Selektionselement ist derart im Strahlengang des Lichts hinter dem dispersiven Element angeordnet, dass es einen Strahlengang des spektralen Teilbereichs des Lichts von dem Strahlengang des Lichts abtrennt. Die Detektorvorrichtung umfasst weiterhin eine Fokussierungsoptik. Die Fokussierungsoptik ist im Strahlengang des spektralen Teilbereichs des Lichts hinter dem Selektionselement angeordnet. Die Fokussierungsoptik ist eingerichtet, um den Strahlengang des spektralen Teilbereichs des Lichts auf einen Sensor zu fokussieren. Die Detektorvorrichtung umfasst weiterhin den im Strahlengang des spektralen Teilbereichs des Lichts hinter der Fokussierungsoptik angeordneten Sensor.

Z.B. kann das Mikroskop ein Konfokalmikroskop sein. Z.B. kann die Detektorvorrichtung im Strahlengang des Lichts hinter einer Beleuchtungsvorrichtung des Konfokalmikroskops und hinter einer Probe angeordnet sein. Z.B. kann die Detektorvorrichtung weiterhin ein im Strahlengang des Lichts vor dem dispersiven Element angeordnetes Pinhole umfassen. Das Pinhole kann aber entbehrlich sein. Das Licht aus dem Probenbereich des Mikroskops kann z.B. von der Probe reflektiertes Licht sein und/oder von der fluoreszierenden Probe ausgesendetes Licht sein.

Die Detektorvorrichtung kann also eine spektral-selektive Detektion des Lichts ermöglichen, indem sie den Strahlengang des spektralen Teilbereichs separat auf den Sensor fokussiert. Es ist möglich, dass mehrere spektrale Teilbereiche selektiv detektiert werden. Z.B. können zwei, drei, vier oder mehr spektrale Teilbereiche selektiv detektiert werden. Dazu kann es möglich sein, dass die Detektorvorrichtung gemäß dem hier diskutierten Aspekt mehrere Separationselemente umfasst. Z.B. kann die Detektorvorrichtung für jeden zu separierenden spektralen Teilbereich ein assoziiertes Separationselement umfassen.

Das dispersive Element kann z.B. eines von einem Prisma und einem Gitter sein. Das dispersive Element kann also eine spektrale Zerlegung des Strahlengangs des Lichts bewirken. Dabei wird das Licht in seine spektralen Anteile zerlegt, also werden unterschiedliche Farben unterschiedlich beeinflusst. Innerhalb des Strahlengangs des Lichts sind damit die unterschiedlichen spektralen Anteile räumlich aufgefächert. Der spektrale Teilbereich kann z.B. ein bestimmtes Spektralband bezeichnen. Durch diese spektrale Zerlegung und anschließende Selektion des spektralen Teilbereichs durch das Selektionselement kann die spektral sensitive Detektion erreicht werden. Durch die spektrale Zerlegung wird typischerweise ein vergleichsweise hoher Lichtleitwert erzeugt. Der Lichtleitwert wird häufig auch als Etendue bezeichnet. Er misst typischerweise die Ausdehnung eines Strahlenbündels in der geometrischen Optik. Er beinhaltet typischerweise das Produkt aus Bündelquerschnitt und maximal möglichem Raumwinkel. Mittels der Fokussierungsoptik kann es dann möglich sein, trotz des vergleichsweise hohen Lichtleitwerts eine Fokussierung auf den Sensor zu erreichen; in anderen Worten kann ein räumlich stark begrenzter Fokusspot generiert werden.

Es ist möglich, dass der Sensor eine sensitive Fläche im Bereich von mehr als 0,1 mm ² oder mehr als 1 mm ² oder mehr als 100 mm ² aufweist. Es ist in verschiedenen Ausführungsformen jedoch auch möglich, dass eine Fokussierung auf einen vergleichsweise kleinen Sensor erreicht wird. Z.B. kann der Sensor eine sensitive Fläche von weniger als 0,1 mm ² aufweisen. Vorzugsweise kann der Sensor eine sensitive Fläche von weniger als 0,05 mm ² aufweisen. Besonders bevorzugt kann der Sensor eine sensitive Fläche von weniger als 0,02 mm ² aufweisen. Z.B. kann die Fokussierungsoptik eingerichtet sein, um den Strahlengang des spektralen Teilbereichs des Lichts auf die sensitive Fläche bzw. Detektorfläche des Sensors zu fokussieren. Der Fokusspot kann also im Wesentlichen gleiche Abmessungen aufweisen, wie die sensitive Fläche des Sensors. Dadurch können auch solche Sensoren verwendet werden, die eine vergleichsweise große Sensitivität aufweisen, z.B. APDs, APD-arrays bzw. Single Photon Avalance Diode-Arraysensoren (SAPD), Electron Multiplying Charge-Coupled Device (EMCC)-Sensoren, etc.. Die Qualität der Bildgebung kann verbessert werden.

Insbesondere kann - auch im Falle von Sensoren mit einer vergleichsweise kleinen Sensorfläche - eine ortsaufgelöste Detektion der Punktbildfunktion erfolgen. Der Sensor kann also mehrere Pixel umfassen bzw. ein pixellierter Sensor sein. Dies erlaubt eine Detektion mit verbesserter Empfindlichkeit und Auflösung, sowie weitere Funktionen, wie beispielsweise eine digitale Pinholefunktion. Dadurch kann es möglich sein, die abgebildete Fokusverteilung ortsaufgelöst zu messen. Z.B. kann ein SPAD-Sensor verwendet werden; z.B. kann der SPAD- Sensor 100 x 100 Pixel umfassen; in einem solchen Szenario kann die sensitive Fläche z.B. Abmessungen im Bereich von 10 x 10 mm ² aufweisen.

Insbesondere kann mittels der hierin beschriebenen Techniken erreicht werden, dass eine beugungsbegrenzte Abbildung des Pinholes auf den Sensor erreicht wird. Dies bedeutet, dass eine Abbildung des Pinholes auf der Sensorfläche kleiner als ein zentrales Beugungsscheibchen ist.

Durch das Vorsehen des dispersiven Elements im Strahlengang vor dem Selektionselement kann erreicht werden, dass eine besonders hohe spektrale Auflösung erreicht wird. Die Kantensteilheit der selektierten spektralen Bänder kann besonders hoch sein. Es kann auch möglich sein, dass besonders dünne spektrale Bänder selektiert werden. Die hohe spektrale Auflösung kann dadurch erreicht werden, dass das Abtrennen des Strahlengangs des spektralen Teilbereichs des Lichts dort erfolgt, wo eine Zerlegung des Strahlengangs in die verschiedenen spektralen Anteile stattgefunden hat, also in einer spektral aufgelösten Ebene. Es wäre möglich, dass die Detektorvorrichtung ein im Strahlengang des Lichts zwischen dem dispersiven Element und dem Selektionselement angeordnete Abbildungsoptik wie z.B. eine Linse umfasst. Die Abbildungsoptik kann z.B. eine Fokussierung des Strahlengangs des Lichts in eine Fokusebene bewirken. Z.B. kann das Selektionselement in der Fokusebene oder nahe bei der Fokusebene angeordnet sein. Typischerweise kann die spektrale Auflösung für die Selektion erhöht werden, wenns ich das Selektionselement innerhalb der Schärfentiefe der Fokusebene befindet.

Das Selektionselement kann selektiv denjenigen räumlichen Bereich des Strahlengangs des Lichts beeinflussen, der dem spektralen Teilbereich entspricht. Das Selektionselement kann z.B. derart im Strahlengang des Lichts angeordnet sein, dass die spektralen Anteile des spektralen Teilbereichs des Lichts durch das Selektionselement optisch beeinflusst bzw. selektiert werden, während andere spektrale Anteile des Lichts durch das Selektionselement optisch nicht beeinflusst bzw. selektiert werden.

Z.B. kann das Selektionselement mindestens ein Prisma umfassen. Das mindestens eine Prisma kann z.B. keilförmig sein. Z.B. kann zumindest eines des mindestens einen Prismas teilweise in den Strahlengang des Lichts hineinragen. Je nach Position des mindestens einen Prismas im Strahlengang des Lichts kann dadurch ein unterschiedlicher spektraler Teilbereich selektiert und der entsprechende Strahlengang abgetrennt werden.

Im Allgemeinen ist die Ausgestaltung der Fokussierungsoptik nicht besonders beschränkt. Z.B. könnte die Fokussierungsoptik Spiegel und/oder Linsen umfassen. Z.B. kann die Fokussierungsoptik weiterhin ein im Strahlengang des spektralen Teilbereichs des Lichts angeordnetes Farbquerfehlerkorrekturelement umfassen. Das Farbquerfehlerkorrekturelement kann z.B. mindestens ein weiteres keilförmiges Prisma umfassen. Das Selektionselement und das Farbquerfehlerkorrekturelement können derart relativ zueinander angeordnet sein, dass ein Farbquerfehler des mindestens einen Prismas des Selektionselements einem weiteren Farbquerfehler des mindestens einen Prismas des Farbquerfehlerkorrekturelements entgegenwirkt. Z.B. kann der Farbquerfehler durch das Selektionselement aufgrund des unterschiedlichen Laufwegs der verschiedenen spektralen Anteile des Lichts durch das mindestens eine keilförmige Prisma (Glasweg) verursacht werden. In anderen Worten kann also das Farbquerfehlerkorrekturelement den durch das Selektionselement verursachten Farbquerfehler reduzieren bzw. kompensieren.

Z.B. kann es möglich sein, dass das mindestens eine keilförmige Prisma des Selektionselements und das mindestens eine keilförmige Prisma des Farbquerfehlerkorrekturelements in Bezug auf den Strahlengang des spektralen Teilbereichs des Lichts komplementär zueinander angeordnet sind. Komplementär angeordnet kann z.B. bedeuten, dass die verschiedenen spektralen Anteile des Lichts insgesamt im Wesentlichen gleiche Glaswege durch das mindestens eine Prisma des Selektionselements und das mindestens eine Prisma des Farbquerfehlerkorrekturelements durchlaufen. Dies kann z.B. dadurch erreicht werden, dass das mindestens eine Prisma des Selektionselements und das mindestens eine Prisma des Farbquerfehlerkorrekturelements aus unterschiedlichen Richtungen senkrecht in den Strahlengang des spektralen Teilbereichs des Lichts hineinragen und/oder um eine Symmetrieachse des Prismas um 180° rotiert gegeneinander orientiert sind. Z.B. ist es möglich, dass das mindestens eine Prisma des Selektionselements und das mindestens eine Prisma des Farbquerfehlerkorrekturelements aus im Wesentlichen entgegengesetzten Richtungen in den Strahlengang des spektralen Teilbereichs des Lichts hineinragen. Alternativ oder zusätzlich kann es möglich sein, dass das mindestens eine Prisma des Selektionselements und das mindestens eine Prisma des Farbquerfehlerkorrekturelements im Wesentlichen gleiche optische Eigenschaften aufweisen. Z.B. kann ein Material des mindestens einen Prismas des Selektionselements einem Material des mindestens einen Prismas des Farbquerfehlerkorrekturelements entsprechen. Z.B. können die Materialien des mindestens einen Prismas des Selektionselements und des mindestens einen Prismas des Farbquerfehlerkorrekturelements gleiche optische Brechungsindizes aufweisen oder identisch sein. Es ist auch möglich, dass ein Keilwinkel des mindestens einen Prismas des Selektionselements einem Keilwinkel des mindestens einen Prismas des Farbquerfehlerkorrekturelements entspricht.

Mittels solcher voranstehend beschriebener Techniken kann eine besonders gute Reduktion des Farbquerfehlers erreicht werden. Dadurch kann eine besonders gute Fokussierung des Strahlengangs des spektralen Teilbereichs des Lichts auf die Detektorfläche des Sensors erreicht werden. Insbesondere kann verhindert werden, dass der Fokusspot des Lichts für verschiedene spektrale Anteile des Lichts in der Sensorebene des Sensors lateral verschoben ist; es kann ein Fokusspot erhalten werden, der alle spektralen Anteile des spektralen Teilbereichs umfasst. Da typischerweise Sensoren mit vergleichsweise kleinen Sensorflächen eingesetzt werden, kann dadurch verhindert werden, dass einzelne spektrale Anteile des Lichts nicht mehr auf der sensitiven Fläche des Sensors angeordnet sind. Es kann eine nahezu beugungsbegrenzte Abbildung der Punktbildfunktion mit definierten spektralen Anteilen auf den Sensor erreicht werden. Es kann erstrebenswert sein, dass der spektrale Teilbereich flexibel wählbar ist. Dies kann z.B. dazu dienen, eine spektrale Entmischung zu erzeugen. Dazu kann eine Antriebseinheit vorgesehen sein. Die Antriebseinheit kann eingerichtet sein, um das Selektionselement verschiebbar im Strahlengang zu positionieren. Insbesondere kann das Positionieren des Selektionselements an verschiedenen Positionen senkrecht zum Strahlengang erfolgen. Dadurch kann erreicht werden, dass - je nach Position des Selektionselements im Strahlengang - ein unterschiedlicher spektraler Teilbereich selektiert wird und der entsprechende Strahlengang abgetrennt wird. Z.B. wäre es möglich, dass das Selektionselement ein Paar von Prismen umfasst, die - je nach Position des Selektionselements - aus im Wesentlichen entgegengesetzten Richtungen in den Strahlengang des Lichts hineinragen. Durch eine Verschiebung des Paars von Prismen kann dann jeweils ein unterschiedlicher Randbereich des Spektrums als spektraler Randbereich selektiert werden. Z.B. kann ein oberes (unteres) Prisma des Paars von Prismen im Strahlengang des Lichts positioniert werden und ein unteres (oberes) Prisma des Paars von Prismen außerhalb des Strahlengangs des Lichts positioniert werden, wodurch ein roter (blauer) Randbereich des Spektrums als spektraler Teilbereich selektiert wird; durch können der rote (blaue) Randbereich des Spektrums und das übrige Spektrum des Lichts getrennt werden. Durch das verschiebbare Positionieren des Selektionselements können dann jeweils verschiedene spektrale Teilbereiche selektiert werden. Die Antriebseinheit kann auch eingerichtet sein, um das Farbquerfehlerkorrekturelement verschiebbar im Strahlengang des spektralen Teilbereichs des Lichts zu positionieren. Die Antriebseinheit kann eingerichtet sein, um das Selektionselement und das Farbquerfehlerkorrekturelement gekoppelt zu positionieren. Insbesondere kann das Positionieren des Farbquerfehlerkorrekturelements an verschiedenen Positionen senkrecht zum Strahlengang erfolgen. Das gekoppelte Positionieren kann z.B. bedeuten: sowohl Verschieben des Selektionselements um eine vorgegebene Länge, als auch Verschieben des Farbquerfehlerkorrekturelements um die vorgegebene Länge. Das Verschieben kann derart erfolgen, dass sich der Glasweg für einen bestimmten spektralen Anteil des Lichts nicht oder nicht signifikant in Abhängigkeit der Position des Selektionselements ändert.

Durch das gekoppelte Positionieren des Selektionselements und des Farbquerfehlerkorrekturelements kann sichergestellt werden, dass der Farbquerfehler vergleichsweise gering ausfällt - auch wenn das Selektionselement zur Selektion verschiedener spektraler Teilbereiche verschoben und an unterschiedlichen Positionen im Strahlengang positioniert wird.

Mittels der voranstehenden Techniken kann also auch für eine flexible Selektion des spektralen Teilbereichs der Farbquerfehler reduziert werden und damit verhindert werden, dass - je nach Position des Selektionselements - der Fokusspot an unterschiedlichen Punkten in Bezug auf eine sensitive Fläche des Sensor angeordnet ist.

Die Fokussierungsoptik kann weiterhin ein im Strahlengang des spektralen Teilbereichs des Lichts vor dem Sensor angeordnetes sammelndes Element umfassen. Das sammelnde Element kann zumindest eines von einem Prisma und einem Gitter sein. Z.B. kann - wenn das dispersive Element als Prisma (Gitter) ausgestaltet ist - das sammelnde Element gleichermaßen als Prisma (Gitter) ausgestaltet sein. Dabei ist es möglich, dass das dispersive Element und das sammelnde Element im Wesentlichen komplementäre optische Eigenschaften aufweisen. Das dispersive Element kann, wie obenstehend beschrieben, eine spektrale Zerlegung des Strahlengangs des Lichts bewirken. Entsprechend ist es möglich, dass das sammelnde Element eine spektrale Vereinigung des Strahlengangs des spektralen Teilbereichs des Lichts bewirkt. Das sammelnde Element kann z.B. auch als Kompensationsprisma bezeichnet werden. Mittels des sammelnden Elements kann es möglich sein, die aufgespaltenen spektralen Anteile des Lichts im Strahlengang des spektralen Teilbereichs des Lichts einzusammeln und den Lichtleitwert wieder auf ein Ausgangsmaß am Pinhole zu reduzieren. Dadurch kann der besonders kleine Fokusspot für den selektierten spektralen Teilbereich erhalten werden. Die Detektorvorrichtung kann weiterhin eine Abbildungsoptik umfassen. Die Abbildungsoptik kann im Strahlengang des Lichts und im Strahlengang des spektralen Teilbereichs des Lichts zumindest teilweise zwischen dem dispersiven Element und dem sammelnden Element angeordnet sein. Die Abbildungsoptik kann eingerichtet sein, um eine optische Abbildung des dispersiven Elements auf das sammelnde Element zu erreichen. Dabei kann der Abbildungsmaßstab der optischen Abbildung variieren. Je nach Abbildungsmaßstab kann es erforderlich sein, optische Eigenschaften des sammelnden Elements gegenüber den optischen Eigenschaften des dispersiven Elements zu verändern. Durch die optische Abbildung kann es besonders gut möglich sein, eine Vereinigung bzw. Sammlung der zuvor aufgespaltenen spektralen Anteile des Lichts zu erreichen. Eine besonders gute Fokussierung auf die sensitive Fläche des Sensors wird möglich.

Die Fokussierungsoptik kann z.B. eine Astigmatismuskorrektureinheit umfassen. Die Astigmatismuskorrektureinheit kann eingerichtet sein, um einen Astigmatismusfehler des Strahlengangs des spektralen Teilbereichs des Lichts zu reduzieren. So ist es möglich, dass durch das Vorsehen des Selektionselements und ggf. des Farbquerfehlerkorrekturelements ein signifikanter Astigmatismusfehler in die Abbildung auf dem Sensor eingeführt wird. Zur Kompensation des Astigmatismusfehlers kann die Astigmatismuskorrektureinheit z.B. eine verkippte Planparallelplatte und/oder ein oder mehrere dezentrierte Linsen umfassen.

Voranstehend wurde also erläutert, dass die Fokussierungseinheit unterschiedliche Elemente aufweisen kann, z.B. das Farbquerfehlerkorrekturelement und/oder das sammelnde Element und/oder die Astigmatismuskorrektureinheit. Im Allgemeinen kann die Fokussierungseinheit einzelne oder alle dieser Elemente umfassen. Voranstehend wurden z.B. Techniken erläutert, bei denen das Selektionselement den Strahlengang des spektralen Teilbereichs des Lichts von dem Strahlengang des Lichts abtrennt. Dabei kann der spektrale Teilbereich des Lichts z.B. denjenigen spektralen Anteil des Lichts bezeichnen, der durch das Selektionselement optisch beeinflusst wird. Es ist auch möglich, dass der spektrale Teilbereich des Lichts denjenigen spektralen Anteil des Lichts bezeichnet, der durch das Selektionselement nicht optisch beeinflusst wird; insbesondere in einem solchen Fall kann es entbehrlich sein, das Farbquerfehlerkorrekturelement vorzusehen, denn ein durch das Selektionselement verursachter optischer Fehler kann dann besonders gering ausfallen oder verschwinden. Voranstehend wurden ferner Techniken erläutert, bei denen das Selektionselement den spektralen Teilbereich des Lichts selektiert. Dadurch wird der spektrale Teilbereich und ein zum spektralen Teilbereich komplementären spektraler Teilbereich erhalten. Es ist im Allgemeinen möglich zwei oder mehr spektrale Teilbereiche zu selektieren. So kann das Selektionselement z.B. derart im Strahlengang des Lichts angeordnet sein, dass es einen Strahlengang eines weiteren spektralen Teilbereichs des Lichts von dem Strahlengang des Lichts abtrennt. Die Detektorvorrichtung kann eine weitere Fokussierungsoptik, die im Strahlengang des weiteren spektralen Teilbereichs des Lichts hinter dem Selektionselement angeordnet ist, umfassen. Die weitere Fokussierungsoptik kann eingerichtet sein, um den Strahlengang des weiteren spektralen Teilbereichs des Lichts auf einen weiteren Sensor zu fokussieren. Die Detektorvorrichtung kann weiterhin den weiteren Sensor umfassen. Der weitere Sensor kann im Strahlengang des weiteren spektralen Teilbereichs des Lichts hinter der weiteren Fokussierungsoptik angeordnet sein.

Im Allgemeinen ist es also möglich, dass durch das Selektionselement mehr als ein spektraler Teilbereich selektiert wird. Dadurch kann vergleichsweise zügig eine spektral selektive Bildgebung für verschiedene spektrale Teilbereiche des Lichts erfolgen. Es ist möglich, dass die Fokussierungsoptik und die weitere Fokussierungsoptik entsprechend ausgestaltet sind. Dadurch kann es möglich sein, für die weitere Fokussierungsoptik Effekte zu erzielen, die für die Fokussierungsoptik wie obenstehend beschrieben erzielt werden können.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Konfokalmikroskop, das die Detektorvorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst.

Die oben dargelegten Merkmale und Merkmale, die nachfolgend beschrieben werden, können nicht nur in den entsprechenden explizit dargelegten Kombinationen verwendet werden, sondern auch in weiteren Kombinationen oder isoliert, ohne den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden.

FIG. 1 ist eine schematische Ansicht eines Konfokalmikroskops, das eine Detektorvorrichtung gemäß verschiedener Ausführungsformen umfasst.

FIG. 2 ist eine schematische Ansicht der Detektorvorrichtung der FIG. 1 in größerem Detail, wobei die Detektorvorrichtung ein Selektionselement und eine Fokussierungsoptik umfasst. FIG. 3 ist eine schematische Ansicht der Fokussierungsoptik der FIG. 2 in größerem Detail, wobei die Fokussierungsoptik ein Farbquerfehlerkorrekturelement, ein sammelndes Element und eine Astigmatismuskorrektureinheit umfasst.

FIG. 4 illustriert einen spektralen Teilbereich.

FIG. 5 ist eine schematische Ansicht des Selektionselements der FIG. 2 in größerem Detail, wobei das Selektionselement zwei keilförmige Prismen umfasst.

FIG. 6 illustriert das gekoppelte verschiebbare Positionieren des Selektionselements der FIG. 5 und des Farbquerfehlerkorrekturelements der FIG. 3, wobei das Farbquerfehlerkorrekturelement zwei keilförmige Prismen umfasst. FIG. 7 ist eine schematische Ansicht einer Detektorvorrichtung gemäß verschiedener Ausführungsformen.

FIG. 8 illustriert die spektrale Auffächerung des Strahlengangs des Lichts und die Trennung des Strahlengangs des spektralen Teilbereichs des Lichts.

FIG. 9 ist eine schematische Ansicht einer Detektorvorrichtung gemäß verschiedener Ausführungsformen, wobei FIG. 9 eine Seitenansicht ist. FIG. 10 ist eine schematische Ansicht der Detektorvorrichtung der FIG. 9, wobei FIG. 10 eine Aufsicht ist.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Elemente. Die Figuren sind schematische Repräsentationen verschiedener Ausführungsformen der Erfindung. In den Figuren dargestellte Elemente sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu dargestellt. Vielmehr sind die verschiedenen in den Figuren dargestellten Elemente derart wiedergegeben, dass ihre Funktion und genereller Zweck dem Fachmann verständlich wird. In den Figuren dargestellte Verbindungen und Kopplungen zwischen funktionellen Einheiten und Elementen können auch als indirekte Verbindung oder Kopplung implementiert werden. Eine Verbindung oder Kopplung kann drahtgebunden oder drahtlos implementiert sein. Funktionale Einheiten können als Hardware, Software oder eine Kombination aus Hardware und Software implementiert werden. Nachfolgend wird eine Detektorvorrichtung zur Selektion eines oder mehrerer spektraler Teilbereiche illustriert. Die Selektion erfolgt z.B. mittels eines keilförmigen Prismas und zur Fokussierung des mittels des keilförmigen Prismas ausgelenkten spektralen Teilbereichs auf einen vergleichsweise sensitiven Sensor, der eine vergleichsweise kleine sensitive Fläche aufweist. Diese Techniken erlauben eine Fokussierung auf eine vergleichsweise geringe Fläche nach räumlich spektraler Aufspaltung und eine geeignete optische Manipulation des Strahlengangs.

Die Detektionsvorrichtung umfasst Mittel zur spektralen Zerlegung bzw. ein dispersives Element. Z.B. kann das dispersive Element ein Prisma und/oder ein Gitter umfassen. Die Detektionsvorrichtung umfasst ferner ein Selektionselement, das z.B. ein oder mehrere keilförmige Prismenpaare umfasst. Das Selektionselement dient zur spektralen Selektion des spektralen Teilbereichs. Ferner umfasst die Detektionsvorrichtung Fokussierungsoptik zum Fokussieren des Strahlengangs des spektralen Teilbereichs auf dem Sensor. Die Fokussierungsoptik umfasst z.B. Mittel zur spektralen Vereinigung als sammelndes Element. Das sammelnde Element kann z.B. ein Prisma und/oder ein Gitter umfassen. Je nachdem, wie viele spektrale Teilbereiche selektiert werden, umfasst die Detektionsvorrichtung ein oder mehrere Sensoren.

Nachfolgend wird insbesondere Bezug auf ein Konfokalmikroskop 100 genommen, cf. FIG. 1. Es ist im Allgemeinen jedoch möglich, dass die erfindungsgemäßen Techniken bei verschiedensten Typen von Mikroskopen Anwendung finden, z.B. insbesondere bei Konfokalsystemen wie Punkt- und Linien-konfokalen Systemen.

Aus FIG. 1 ist ersichtlich, dass das Konfokalmikroskop eine Beleuchtungsvorrichtung 1 1 1 umfasst. Z.B. kann die Beleuchtungsvorrichtung einen Laser, ein Scanobjektiv mit Scanner, eine Fokussieroptik, eine Tubuslinse, etc. umfassen. Im Allgemeinen ist der Aufbau der Beleuchtungsvorrichtung 1 1 1 dem Fachmann bekannt, sodass hier keine Einzelheiten erläutert werden müssen.

Die Beleuchtungsvorrichtung 1 1 1 erzeugt einen Strahlengang 290 des Lichts. Im Strahlengang 290 des Lichts ist die Probe 1 12 angeordnet. Die Probe 1 12 reflektiert Licht und/oder fluoresziert. Der entsprechende Strahlengang 290 des Lichts wird hinter der Probe 1 12 wiederum der Detektorvorrichtung 1 13 zugeführt. Die Detektorvorrichtung 1 13 umfasst einen Sensor (in FIG. 1 nicht gezeigt), wodurch eine Bildgebung der Probe 1 12 möglich wird.

In FIG. 2 ist die Detektorvorrichtung 1 13 näher erläutert. Die Detektorvorrichtung 1 13 umfasst - in der Reihenfolge entlang des Strahlengangs 290 ausgehend von der Probe 1 12 - ein dispersives Element 21 1 , ein Selektionselement 212, entlang eines Strahlengangs 291 eines bestimmten spektralen Teilbereichs des Lichts eine Fokussierungsoptik 213 und einen Sensor 214, sowie - entlang eines Strahlengangs 292 eines weiteren spektralen Teilbereichs, einen Zeilensensor 215. Z.B. kann der Zeilensensor ein herkömmlicher PMT Sensor, insbesondere ein Multianoden-PMT, sein. Anstatt des Zeilensensor 21 r5 könnte die Detektorvorrichtung 1 13 auch eine weitere Fokussierungsoptik und einen weiteren Sensor umfassen (beide in FIG. 2 nicht gezeigt).

Z.B. kann das dispersive Element 21 1 zumindest eines von einem Prisma und einem Gitter sein. Das dispersive Element 21 1 bewirkt eine spektrale Zerlegung des Strahlengangs 290 des Lichts. Dadurch erfolgt eine räumliche Auffächerung der verschiedenen spektralen Anteile. Der Lichtteilwert nimmt zu. Das Selektionselement 212 ist derart im Strahlengang 290 des Lichts hinter dem dispersiven Element 21 1 angeordnet, dass es den Strahlengang 291 , der dem bestimmten spektralen Teilbereich des Lichts entspricht, von dem Strahlengang 290 des Lichts abtrennt. Die Abtrennung des Strahlengangs 291 des spektralen Teilbereichs kann bedeuten: Abspaltung des Strahlengangs 291 des spektralen Teilbereichs, sodass der Strahlengang 291 des spektralen Teilbereichs wohldefinierte Ränder mit verschwindender Intensität aufweist. Dann kann der Strahlengang 291 des spektralen Teilbereichs separat optisch modifiziert und insbesondere fokussiert werden. In FIG. 2 ist ein Szenario gezeigt, in dem der Strahlengang 290 des Lichts in die zwei Strahlengänge 291 , 292 aufgespalten wird. Diese Strahlengänge 291 , 292 entsprechen unterschiedlichen spektralen Teilbereichen des Lichts. Es wäre aber auch möglich, dass der Strahlengang 290 in mehr als zwei Strahlengänge aufgespalten wird, z.B. in drei Strahlengänge (in FIG. 2 nicht gezeigt).

Das Selektionselement 212 kann auf verschiedenste Arten und Weisen ausgestaltet sein. Z.B. kann das Selektionselement 212 einen Winkelspiegel umfassen (in FIG. 2 nicht gezeigt). Der Winkelspiegel kann z.B. teilweise in den Strahlengang 290 des Lichts hineinragen. Nur ein Teil des Strahlengangs 290 des Lichts trifft dann auf den Winkelspiegel auf und wird dadurch optisch durch den Winkelspiegel beeinflusst. Da sich der Winkelspiegel im Strahlengang 290 des Lichts hinter dem dispersiven Element 21 1 befindet, entspricht dieser räumliche Teil des Strahlengangs 290 einem bestimmten Frequenzbereich des Spektrums des Lichts. Dadurch kann ein Randbereich des Spektrums als spektraler Teilbereich selektiert werden. Es wäre z.B. auch möglich, dass das Selektionselement 212 mindestens ein keilförmiges Prisma umfasst; z.B. kann das Selektionselement 212 ein Paar von keilförmigen Prismen umfassen. Z.B. kann - je nach Position des Paars von keilförmigen Prismen senkrecht zum Strahlengang - eines der beiden keilförmigen Prismen in den Strahlengang 290 des Lichts hineinragen und derart den spektralen Teilbereich des Lichts selektieren. Dabei erfolgt die Selektion des spektralen Teilbereichs in einer zu der oben beschriebenen Implementierung, die einen Winkelspiegel einsetzt, analogen Art und Weise.

Die Fokussierungsoptik 213 ist eingerichtet, um den Strahlengang 291 des bestimmten spektralen Teilbereichs des Lichts auf den Sensor 214 zu fokussieren. Dazu fokussiert die Fokussierungsoptik 213 den Strahlengang 291 auf einen vergleichsweise kleinflächigen Fokuspunkt, wobei der Fokuspunkt auf einer sensitiven Fläche des Sensors 214 positioniert ist. Aufgrund des kleinflächigen Fokuspunkts ist es möglich, dass der Sensor 214 eine vergleichsweise kleine Detektorfläche aufweist. Z.B. kann der Sensor 214 eine Detektorfläche von weniger als 0,1 mm ² aufweisen. Vorzugsweise weist der Sensor 214 eine Detektorfläche von weniger als 0,05 mm ² auf. Besonders bevorzugt weist der Sensor 214 eine Detektorfläche von weniger als 0,02 mm ² auf. Der Sensor kann jedoch auch eine größere Detektorfläche aufweisen, z.B. größer als 0,1 mm ² oder größer als 10 mm ² oder größer als 100 mm ² . Der Sensor kann ein pixellierter Sensor sein. Die Fokussierungsoptik 213 ist also eingerichtet, um den Strahlengang 291 des bestimmten spektralen Teilbereichs des Lichts auf die Detektorfläche des Sensors 214 zu fokussieren.

Dies kann auf unterschiedlichste Arten und Weisen erfolgen. Z.B. kann die Fokussierungsoptik 213 eine Anzahl an Spiegeln aufweisen. Die Spiegel können eine geeignete Brennweite aufweisen, sodass die Fokussierung erreicht wird. Dadurch kann insbesondere eine besonders achromatische Implementierung erreicht werden, da anstatt von Linsen Spiegel verwendet werden. Andererseits kann ein Aufbau vergleichsweise komplex sein und es kann eine große Anzahl an Elementen, wie z.B. Umlenkspiegel, erforderlich sein.

In FIG. 3 ist eine spezifische Implementierung der Fokussierungsoptik 213 dargestellt. Wie aus FIG. 3 ersichtlich ist, umfasst die Fokussierungsoptik 213 ein Farbquerfehlerkorrekturelement 31 1 , ein sammelndes Element 312 und eine Astigmatismuskorrektureinheit 313. Das Farbquerfehlerkorrekturelement 31 1 , das sammelnde Element 312 und die Astigmatismuskorrektureinheit 313 sind in der Reihenfolge ihrer Nennung ausgehend von dem Selektionselement 212 in dem Strahlengang 291 des bestimmten spektralen Teilbereichs des Lichts angeordnet. Z.B. kann das Farbquerfehlerkorrekturelement 31 1 insbesondere dann vorgesehen sein, wenn das Selektionselement 212 ein oder mehrere keilförmige Prismen umfasst. Es kann z.B. entbehrlich sein, das Farbquerfehlerkorrekturelement 31 1 vorzusehen, sofern das Selektionselement 212 kein keilförmiges Prisma umfasst und z.B. durch einen Winkelspiegel implementiert ist. Das Farbquerfehlerkorrekturelement 31 1 und das Selektionselement 212 sind derart relativ zueinander angeordnet, dass ein Farbquerfehler des Selektionselements 212 einem weiteren Farbquerfehler des Farbquerfehlerkorrekturelements 31 1 entgegenwirkt. Dadurch kann erreicht werden, dass der Farbquerfehler, der durch das Selektionselement 212 hervorgerufen wird, durch das Farbquerfehlerkorrekturelement 31 1 reduziert bzw. kompensiert wird.

Wie obenstehend erläutert, bewirkt das dispersive Element 21 1 eine spektrale Zerlegung des Strahlengangs 290 des Lichts. Das sammelnde Element 312 kann entsprechend eine spektrale Vereinigung des Strahlengangs 291 des spektralen Teilbereichs des Lichts bewirken. Das sammelnde Element 312 kann - entsprechend dem dispersiven Element 21 1 - z.B. als Prisma und/oder Gitter implementiert sein.

Die Fokussierungsoptik 213 umfasst weiterhin die Astigmatismuskorrektureinheit 313. Die Astigmatismuskorrektureinheit 313 ist eingerichtet, um einen Astigmatismusfehler des Strahlengangs 291 des spektralen Teilbereichs des Lichts zu reduzieren. Hierzu kann die Astigmatismuskorrektureinheit 313 z.B. eine verkippte Planparallelplatte und/oder dezentrierte Linsen umfassen. Entsprechende Astigmatismuskorrektureinheiten sind dem Fachmann im Grundsatz bekannt, sodass hier keine weiteren Details erläutert werden müssen.

In FIG. 4 ist das Spektrum 400 des Lichts, wie es z.B. von der Probe 1 12 der Detektorvorrichtung 1 13 zugeführt wird, illustriert. Ein Randbereich des Spektrums 400 als spektraler Teilbereich 401 ist hervorgehoben. Durch das Selektionselement 212 kann dieser spektrale Teilbereich 401 selektiert werden bzw. von dem dazu komplementären weiteren spektralen Teilbereich 402 abgetrennt werden. Eine Schärfe der Trennung der spektralen Teilbereiche 401 , 402 bezeichnet die spektrale Auflösung.

Diese Selektion ist in FIG. 5 für eine Implementierung des Selektionselements 212 als Paar von keilförmigen Prismen 212-1 , 212-2 argestellt. Der Strahlengang des Lichts 290 fällt von links auf das Selektionselement 212. Das obere keilförmige Prisma 212-1 ragt in den Strahlengang 290 hinein, während das untere keilförmige Prisma 212-2 nicht in den Strahlengang 290 hineinragt. Da sich das Selektionselement 212 an einem Punkt des Strahlengangs 290 des Lichts hinter dem dispersiven Element 21 1 befindet (cf. FIG. 2), entspricht der Bereich des Strahlengangs 290, in den das obere keilförmige Prisma 212-1 hineinragt (nicht hineinragt), dem spektralen Teilbereich 401 (dem weiteren spektralen Teilbereich 402). Dadurch werden der spektrale Teilbereich 401 und der weitere spektrale Teilbereich 402 separiert; der Strahlengang 290 des Lichts wird aufgespalten in den Strahlengang 291 des spektralen Teilbereichs 401 und den Strahlengang 292 des weiteren Teilbereichs 402. Insbesondere werden der Strahlengang 291 des spektralen Teilbereichs 401 und der Strahlengang 292 des weiteren spektralen Teilbereichs 402 von dem Strahlengang 290 des Lichts abgetrennt. Z.B. könnte das Selektionselement 212 weitere Prismen umfassen (in FIG. 5 nicht gezeigt). Dadurch können Strahlengänge für weitere spektrale Teilbereiche abgetrennt werden.

Grundsätzlich ist es möglich, den Sensor 214 für den Strahlengang 291 des Teilbereichs 401 des Lichts vorzusehen oder für den Strahlengang 292 des weiteren spektralen Teilbereichs 402 des Lichts vorzusehen. Es wäre auch möglich, mehrere Sensoren 214 vorzusehen, nämlich jeweils einen für jeden Strahlengang 291 , 292 der spektralen Teilbereiche 401 ,402. Bezug nehmend auf FIG. 2 kann dies bedeuten, dass die Detektorvorrichtung 1 13 weiterhin die weitere Fokussierungsoptik umfasst, die im Strahlengang 292 des weiteren spektralen Teilbereichs 402 des Lichts hinter dem Selektionselement 212 angeordnet ist, wobei die weitere Fokussierungsoptik eingerichtet ist, um den Strahlengang 292 des weiteren spektralen Teilbereichs 402 des Lichts auf den weiteren Sensor zu fokussieren. Wie obenstehend erläutert, durchläuft der Strahlengang 291 des spektralen Teilbereichs 401 des Lichts das keilförmige Prisma 212-1 des Selektionselements 212. Dies bewirkt den Farbquerfehler für den Strahlengang 291 des spektralen Teilbereichs 401 des Lichts. Zur Kompensation des Farbquerfehlers ist das Farbquerfehlerkorrekturelement 31 1 vorgesehen, siehe FIG. 6. Das Farbquerfehlerkorrekturelement 31 1 umfasst auch ein Paar von keilförmigen Prismen 31 1 -1 , 31 1 -2. Aus FIG. 6 ist ersichtlich, dass die keilförmigen Prismen 212-1 , 212-2 des Selektionselements 212 und die keilförmigen Prismen 31 1 -1 , 31 1 -2 des Farbquerfehlerkorrekturelements 31 1 in Bezug auf den Strahlengang 291 des spektralen Teilbereichs 401 des Lichts komplementär zueinander angeordnet sind. Dadurch kann der Farbquerfehler, der durch das Durchlaufen des keilförmigen Prismas 212-1 des Selektionselements 212 verursacht wird, durch Durchlaufen des keilförmigen Prismas 21 1 -1 des Farbquerfehlerkorrekturelements 21 1 kompensiert werden. Dazu sind das Material der Prismen 212-1 , 212-2 des Selektionselements 212 gleich dem Material des der Prismen 31 1 -1 , 31 1 -2 des Farbquerfehlerkorrekturelements 31 1. Ferner ist der Keilwinkel der Prismen 212-1 , 212-2 des Selektionselements 212 gleich dem Keilwinkel der Prismen 31 1 -1 , 31 1 -2 des Farbquerfehlerkorrekturelements 31 1.

Aus den FIGs. 5 und 6 ist ersichtlich, dass das Selektionselement 212 und das Farbquerfehlerkorrekturelement 31 1 beweglich angeordnet sind. Dazu umfasst die Detektorvorrichtung 1 13 eine Antriebseinheit, die eingerichtet ist, um das Selektionselement 212 verschiebbar im Strahlengang 290 des Lichts zu positionieren und um das Farbquerfehlerkorrekturelement 31 1 verschiebbar im Strahlengang 291 des spektralen Teilbereichs 401 des Lichts zu positionieren (in FIGs. 5 und 6 durch die vertikalen Pfeile indiziert). Eine Position des keilförmigen Prismas 212-1 des Selektionselements 212, die weiter (weniger weit) in den Strahlengang 290 des Lichts hineinragt, bewirkt, dass der spektrale Teilbereich 401 , der durch das Selektionselement 212 von dem Strahlengang 290 des Lichts abgetrennt wird, breiter (weniger breit) ist, vgl. FIG. 4. Dadurch kann der spektrale Teilbereich 401 flexibel dimensioniert werden. Mittels der Antriebseinheit ist es ferner möglich, das obere keilförmige Prisma 212-1 des Selektionselements 212 gänzlich aus dem Strahlengang 290 des Lichts zu entfernen; gleichzeitig kann das untere keilförmige Prisma 212-2 derart positioniert werden, dass es zumindest teilweise in den Strahlengang 290 des Lichts hineinragt. Derart kann ein spektraler Teilbereich am anderen Ende des Spektrums 400 des Lichts selektiert werden. Mittels der oben beschriebenen Techniken ist es also möglich, den spektralen Teilbereich 401 , der durch das Selektionselement 212 selektiert wird, flexibel zu wählen. Um gleichzeitig zu erreichen, dass der Farbquerfehler für die verschiedenen Positionen des Selektionselements 212 möglichst gut reduziert wird, ist die Antriebseinheit eingerichtet, um das Selektionselement 212 und das Farbquerfehlerkorrekturelement 31 1 gekoppelt zu positionieren. Wird z.B. das obere Prisma 212-1 des Selektionselements 212 um eine bestimmte Entfernung umpositioniert, so kann das obere Prisma 31 1 -1 des Farbquerfehlerkorrekturelements 31 1 um dieselbe bestimmte Entfernung umpositioniert werden.

In FIG. 7 ist die Detektorvorrichtung 1 13 gemäß verschiedener Ausführungsformen in besonders großem Detail illustriert. Insbesondere sind verschiedene Farben des Lichts mit unterschiedlichen Linien illustriert (rot: gepunktet; grün: gestrichelt und gestrichelt-gepunktet; blau: gestrichelt-gepunktet-gepunktet; nicht spektral separiertes Licht ist mit durchgezogenen Linien illustriert).

Das Licht wird durch ein Pinhole 701 erhalten. Zur Parallelisierung des Strahlengangs 290 ist eine Linse 702 vorgesehen. Dann durchläuft der Strahlengang 290 des Lichts das dispersive Element 21 1 , das in dem Szenario der FIG. 7 als ein keilförmiges Prisma ausgebildet ist. Das dispersive Prisma bewirkt eine Zerlegung des Strahlengangs 290 des Lichts in die verschiedenen spektralen Anteile. Dabei wird ein roter Anteil des Spektrums 400 (in FIG. 7 mit der gepunktet Linie dargestellt) weniger stark gebrochen, als ein grüner Anteil des Spektrums 400 (in FIG. 7 mit den gestrichelt und gepunktet - gestrichelt dargestellt) und ein blauer Anteil des Spektrums 400 (in FIG. 7 mit der gestrichelt - gepunktet - gepunkteten Linie dargestellt). Der Strahlengang 290 des Lichts wird also in die spektralen Komponenten aufgefächert.

Aus FIG. 7 ist ersichtlich, dass das Selektionselement 212 eine Aufspaltung des Strahlengangs 290 des Lichts in den Strahlengang 291 des spektralen Teilbereichs 401 am roten Rand des Spektrums 400 und in den Strahlengang 291 des weiteren spektralen Teilbereichs 402 am blauen Rand des Spektrums 400 bewirkt. Die Trennung des spektralen Teilbereichs 401 vom weiteren spektralen Teilbereich 402 erfolgt im grünen Bereich des Spektrums 400; deshalb sind in FIG. 7 ab dem Selektionselement 212 zwei grüne spektrale Anteile dargestellt, die jeweils zu beiden Seiten der Trennung der spektralen Teilbereiche 401 , 402 angeordnet sind. In FIG. 7 ist auch das Farbquerfehlerkorrekturelement 31 1 illustriert, das die Korrektur des Farbquerfehlers, der durch das Selektionselement 212 hervorgerufen wird, bewirkt.

Die spektrale Zerlegung der Strahlengänge 291 , 292 wird durch das sammelnde Element 312 kompensiert. Das sammelnde Element 312 ist in der FIG. 7 als keilförmiges Prisma ausgestaltet. Das sammelnde Element 312 bewirkt eine spektrale Vereinigung der Strahlengänge 291 , 292. Die Detektorvorrichtung 1 13 umfasst weiterhin eine Abbildungsoptik in Form von zwei Linsen 703, 704. Die Linsen 703, 704 sind im Strahlengang 290 des Lichts und im Strahlengang 291 des spektralen Teilbereichs 401 des Lichts zwischen dem dispersiven Element 21 1 und dem sammelnden Element 312 angeordnet und bewirken eine optische Abbildung des dispersiven Elements 21 1 auf das sammelnde Element 312. Dadurch kann die spektrale Vereinigung der Strahlengänge 291 , 292 besonders gut erfolgen.

Insbesondere kann sich das Selektionselement 212 in einer Fokusebene der Abbildungsoptik 1 13 befinden. Dadurch kann eine besonders hohe spektrale Auflösung erreicht werden. In der Fokusebene ist der Strahlengang 290 des Lichts linienförmig aufgespalten.

Vor dem Sensor 214 ist weiterhin die Astigmatismuskorrektureinheit 313 vorgesehen. Die Astigmatismuskorrektureinheit 313 ist in FIG. 7 vereinfacht dargestellt und kann z.B. eine verkippte planparallele Platte umfassen (in FIG. 7 nicht gezeigt).

In dem Szenario der FIG. 7 sind jeweils drei sammelnde Elemente 312 und drei Astigmatismuskorrektureinheit 313 und drei Sensoren 214 vorgesehen. Dies erlaubt es grundsätzlich, Licht für drei spektrale Teilbereiche getrennt zu detektieren. Es könnte auch eine noch größere Anzahl von spektralen Teilbereichen getrennt detektiert werden.

Der Sensor 214 kann auf verschiedenste Arten und Weisen ausgestaltet sein. Der Sensor kann eine unstrukturierte sensitive Fläche aufweisen. Alternativ kann der Sensor auch eine Ringstruktur aufweisen. Dann kann der Sensor 214 selbst als elektronisches Pinhole dienen. Das elektronische Pinhole kann auf den jeweiligen spektralen Teilbereich 401 , 402, der detektiert werden soll, angepasst werden. Jeder Sensor 214 kann dadurch sein eigenes Pinhole ausbilden. Die Blendenwirkung des Pinholes 701 wird durch die Strukturierung des Sensors 214 erreicht. Dann kann es entbehrlich sein, das Pinhole 701 vorzusehen.

In FIG. 8 ist die Intensität des Strahlengangs 290 des Lichts als Funktion des Ortes entlang der Achse A-A' (cf. FIG. 7) und die Intensität des Strahlengangs 291 des spektralen Teilbereich 401 des Lichts als Funktion des Ortes entlang der Achse B-B' (cf. FIG. 7) dargstellt. Aus FIG. 8 ist ersichtlich, dass das dispersive Element 21 1 zwar eine Auffächerung des Strahlengangs 290 des Lichts in die verschiedenen spektralen Anteile bewirkt, aber keine Trennung. Die Trennung wird durch das Selektionselement 212 erreicht; der Strahlengang 291 des spektralen Teilbereichs 401 des Lichts weist wohldefinierte Ränder auf. FIG. 7 ist eine schematische Skizze. Z.B. könnten entsprechende Techniken für Konfokalmikroskope verwendet werden, die senkrecht zur Zeichenebene der FIG. 7 parallelisiert sind. In den FIGs. 9 und 10 ist eine Implementierung der Erfindung illustriert, bei der anstatt Linsen als Abbildungsoptik Spiegel 901 , 902 verwendet werden. Ferner wird sowohl das dispersive Element 21 1 , als auch das sammelnde Element 312 durch ein einziges Prisma implementiert, das sowohl vom Strahlengang 290 des Lichts, als auch vom Strahlengang 291 des spektralen Teilbereichs 401 des Lichts durchlaufen wird. In dem Szenario der FIGs. 9 und 10 ist das Selektionselement 212 als Winkelspiegel implementiert, sodass ein Farbquerfehlerkorrekturelement entbehrlich ist.

In FIG. 9 ist zunächst eine Seitenansicht der Detektorvorrichtung 1 13 illustriert. Der Strahlengang 290 des Lichts tritt durch das Pinhole 701 ein und wird über eine Spiegel 902 auf das dispersive Element 21 1 gelenkt. Dort findet die Auffächerung in die verschiedenen spektralen Anteile statt. In der FIG. 9 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich der rote spektrale Anteil (gepunktete Linie) und der blaue spektrale Anteil (gestrichelt - gepunktet - gepunktete Linie) dargestellt. Im Strahlengang 290 des Lichts hinter dem prismatischen Element 290 ist das Selektionselement 212 angeordnet, das als Winkelspiegel ausgestaltet ist. Wie aus FIG. 9 ersichtlich ist, beeinflusst das Selektionselement 212 lediglich den roten spektralen Anteil des Strahlengangs 290 des Lichts und nicht den blauen spektralen Anteil des Strahlengangs 290 des Lichts; dadurch wird der spektrale Teilbereich 401 selektiert und vom Strahlengang 290 des Lichts abgetrennt. Das Selektionselement 212 ragt nur teilweise in den Strahlengang 290 des Lichts hineinein.

Der Winkelspielegel des Selektionselements 212 reflektiert den Strahlengang 291 des spektralen Teilbereichs 401 des Lichts (in FIG. 9 ist der Strahlengang 291 des spektralen Teilbereichs 401 des Lichts aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt).

Der Strahlengang 291 des spektralen Teilbereichs 401 des Lichts ist in FIG. 10 in einer Aufsicht dargestellt (in FIG. 10 ist wiederum der Strahlengang 290 des Lichts aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt). Aus FIG. 10 ist ersichtlich, dass der Strahlengang 291 des spektralen Teilbereichs 401 des Lichts das Prisma des prismatischen Elements 290 erneut durchläuft; derart wird die Wirkung des sammelnden Elements 312 durch dieses Prisma erzielt. Dann trifft der Strahlengang auf den Sensor 214. Es wäre z.B. möglich, weiterhin die Astigmatismuskorrektureinheit 313 (in FIGs. 9 und 10 nicht gezeigt) in den Strahlengang 291 des spektralen Teilbereichs 401 des Lichts anzuordnen. Jedoch kann es vorliegend entbehrlich sein, die Astigmatismuskorrektureinheit 313 zu verwenden, da keine Prismen als Selektionselement verwendet werden. Sofern jedoch ein Astigmatismusfehler durch den verwendeten Hohlspiegel auftritt, kann die Astigmatismuskorrektureinheit 313 zur Korrektur dieses Fehlers eingerichtet sein.

In dem Szenario der FIG. 9 umfasst die Detektorvorrichtung 1 13 ein Selektionselement 212. Es wäre jedoch möglich, dass die Detektorvorrichtung 1 13 mehr als ein Selektionselement 212 umfasst. Z.B. könnten mehrere Selektionselemente hintereinander im Strahlengang 290 angeordnet sein. Derart könnten mehrere Strahlengänge 291 für verschiedene spektrale Teilbereiche 401 selektiert und vom Strahlengang 290 des Lichts abgetrennt werden. Entsprechendes gilt z.B. auch für das Szenario der FIG. 7, wo bereits zwei Selektionselemente 212 vorhanden sind.

Selbstverständlich können die Merkmale der vorab beschriebenen Ausführungsformen und Aspekte der Erfindung miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale nicht nur in den beschriebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder für sich genommen verwendet werden, ohne das Gebiet der Erfindung zu verlassen.

Z.B. wurden in Bezug auf die Figuren vornehmlich Szenarien diskutiert, bei denen ein bzw. zwei spektraler Teilbereich(e) selektiv detektiert werden - es wurden vornehmlich Szenarien diskutiert, bei denen ein Selektionselement zur räumlichen Trennung des entsprechenden Strahlengangs vorhanden ist. Es wäre aber auch möglich, dass die Detektionsvorrichtung gemäß verschiedener Ausführungsformen mehr als ein Selektionselement umfasst. Z.B. kann die Detektionsvorrichtung zwei oder mehr Selektionsvorrichtungen umfassen. Entsprechend kann es möglich sein, mehr als einen spektralen Teilbereich zu selektiv zu detektieren.

Die voranstehend beschriebenen Techniken können z.B. auch für parallelisierte Konfokalmikroskope eingesetzt werden. Z.B. kann ein entsprechendes Konfokalmikroskop senkrecht zu den hierin vorrangig besprochenen Strahlengängen parallelisiert sein.