WO2010009852A2

WO2010009852A2 - Microscope comprising a lens and a dark field illumination device and method for the production thereof

Info

Publication number: WO2010009852A2
Application number: PCT/EP2009/005251
Authority: WO
Inventors: Konstantin Forcht; Michael Brehm; Helke Karen Hesse
Original assignee: Carl Zeiss Laser Optics Gmbh
Priority date: 2008-07-23
Filing date: 2009-07-20
Publication date: 2010-01-28
Also published as: WO2010009852A3

Abstract

The invention relates to a microscope comprising a lens provided with a front lens, and a dark field illumination device that comprises a focusing element for focusing light emitted by a light source on an object field. According to the invention, an optical arrangement is introduced into the front lens or arranged on a surface of the front lens such that light can be deflected by the optical arrangement in the direction of the object field. The invention also relates to a method for applying a dark field illumination device to a microscope comprising a lens provided with a front lens (5), said method consisting of the following steps: a) a front lens is provided (5), b) a flat optical wave guide (6) having a predetermined target outer contour and a predetermined raw thickness is applied to one side of the front lens, c) the optical wave guide (6) is polished until a predetermined target thickness is reached, d) optical fibres (4.1, 4.2,... 4.n) are applied to the light inlet surfaces of the optical wave guide (6).

Description

Mikroskop mit einem Objektiv und einer Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung, sowie Verfahren zu dessen Herstellung Microscope with a lens and a dark field illumination device, and method for its production

Die Erfindung betrifft ein Mikroskop mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.The invention relates to a microscope with the features of the preamble of patent claim 1 and a method for its production.

Bei der Dunkelfeldmikroskopie gemäß dem Stand der Technik wird das von der Lichtquelle des Mikroskops kommende Licht am Objektiv vorbei geleitet oder im Objektiv mit Hilfe einer Blende ausgeblendet. Nur Licht, welches durch ein Objekt in einem Objektfeld des Strahlengangs gestreut wird, gelangt in das Objektiv und erzeugt dort eine Bild mit hellen Strukturen auf dunklem Untergrund. In diesem Bild sind damit allerdings fast immer nur die äußeren Konturen des Objekts, jedoch keine oder nur wenig innere Struktur erkennbar.In the dark field microscopy according to the prior art, the light coming from the light source of the microscope is guided past the objective or hidden in the objective with the aid of a diaphragm. Only light that is scattered by an object in an object field of the beam path, enters the lens and creates there an image with light structures on a dark background. In this picture, however, this almost always only the outer contours of the object, but no or only a little internal structure recognizable.

Aus der US 6560011 B2 ist ein direktionales Dunkelfeld-Mikroskop mit einem katadioptrischen Objektiv, welches einen kalottenförmigen Reflektor und eine plan-parallele Frontlinse umfasst, bekannt. Das Patent zeigt die zwei unterschiedlichen Methoden zur Dunkelfeldbeleuchtung.US 6560011 B2 discloses a directional dark field microscope with a catadioptric objective, which comprises a dome-shaped reflector and a plane-parallel front lens. The patent shows the two different methods for dark field illumination.

Erstens kann aus der Beleuchtungspupille ein Kreisring oder zwei bzw. vier Segmente aus einem Kreisring transmittiert werden. Der Rest der Pupille wird ausgeblendet. Nahe der Abbildungspupille befindet sich eine komplementäre Blende, die alles nicht gestreute Licht zurückhält.First, from the illumination pupil, a circular ring or two or four segments can be transmitted from a circular ring. The rest of the pupil is hidden. Near the imaging pupil is a complementary aperture that retains all undiffracted light.

Zweitens kann gut kollimiertes Licht, beispielsweise eines Lasers, durch Öffnungen im kalottenförmigen Reflektor, auf das Objektfeld gerichtet werden. Das Licht tritt durch die Frontlinse und trifft das Objektfeld. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, Licht unter Winkeln zwischen 12° und 85° auf das Objektfeld richten zu können.Second, well-collimated light, such as a laser, can be directed through openings in the dome-shaped reflector onto the object field. The light passes through the front lens and hits the object field. The advantage of this arrangement is to be able to direct light at angles between 12 ° and 85 ° to the object field.

Nachteile der ersten Methode sind die Reduktion der für die Abbildung zur Verfügung stehenden Apertur sowie die große Empfindlichkeit auf Streulicht im Beleuchtungsstrahlengang nach dem Strahlteiler. Nachteile der zweiten Methode sind die hohen Anforderungen an die Präzision und Stabilität der Strahleinkopplung sowie die Einschränkung des nutzbaren Raumwinkels der Beleuchtung, welches die Verwendung eines Lasers voraussetzt. Zudem muss für jede Azimutposition, neben der Einkoppeloptik, auch eine Justagevorrichtung in den vorhandenen Bauraum integriert werden.Disadvantages of the first method are the reduction of the available aperture for the image and the high sensitivity to scattered light in the illumination beam path after the beam splitter. Disadvantages of the second method are the high demands on the precision and stability of the beam coupling as well as the limitation of the usable solid angle of the illumination, which requires the use of a laser. In addition, for each azimuth position, in addition to the coupling optics, an adjustment device must also be integrated into the available installation space.

Weitere Nachteile beider Methoden sind die geringe Transmission der Frontlinse bei großen Einfallswinkeln. In der US 6560011 B2 wird 85° als maximaler Beleuchtungswinkel angegeben. Bei diesem Winkel hätte selbst eine Frontlinse mit Entspiegelungsschichten nur einen Transmissionsgrad von 18%.Further disadvantages of both methods are the low transmission of the front lens at high angles of incidence. In US 6560011 B2 85 ° is given as the maximum illumination angle. At this angle, even a front lens with anti-reflection coatings would only have a transmittance of 18%.

Die zweite Methode hätte bei der Verwendung eines Vorderflächenspiegels aus nicht-UV- transparentem Material den weiteren Nachteil, für den UV-Betrieb Löcher im Spiegelsubstrat zu benötigen.The second method would have the further disadvantage of using a front surface mirror made of non-UV-transparent material to require holes in the mirror substrate for UV operation.

Aus der DE 20 2005 01 1 807 Ul ist ein Dunkelfeld-Mikroskop bekannt, bei dem als Beleuchtungseinrichtung mehrere als Lichtquellen dienende Leuchtdioden vorgesehen sind, deren Lichtaustrittsöffnungen auf einen gemeinsamen Brennpunkt ausgerichtet sind. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass das Licht unter großen Winkeln auf das Objektfeld gerichtet werden kann. Die Leuchtdioden und das Objektiv sind bei diesem Dunkelfeld- Mikroskop auf unterschiedlichen Seiten der Objektfeldebene angeordnet (Beleuchtung für Transmissionsmikroskopie).From DE 20 2005 01 1 807 Ul a dark field microscope is known in which a plurality of light emitting diodes serving as lighting means are provided, the light exit openings are aligned to a common focus. The advantage of this arrangement is that the light can be directed at large angles on the object field. The light-emitting diodes and the objective are arranged in this dark-field microscope on different sides of the object field plane (illumination for transmission microscopy).

Aus der US 2005/0007792 Al, von der die Erfindung ausgeht, ist eine ringförmige faseroptische Dunkelfeldbeleuchtungseinrichtung für ein Mikroskop bekannt. DieFrom US 2005/0007792 A1, from which the invention proceeds, an annular optical darkfield illumination device for a microscope is known. The

Dunkelfeldbeleuchtungseinrichtung umfasst eine Mehrzahl an Lichtköpfen, welche jeweils ein Bündel aus einer Vielzahl an Lichtleitfasern umfassen.Dark field illumination device comprises a plurality of light heads, each comprising a bundle of a plurality of optical fibers.

Aus der WO 2005/101086 A2 ist eine Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung bekannt, bei der eine Vielzahl an Lichtleitfasern kreisförmigen Querschnitts ringförmig angeordnet sind. Beide letztgenannten Varianten bedürfen eines vergleichsweise großen Raums. Die Herstellung erfordert einen hohen mechanischen Aufwand. Insbesondere letztgenannte Ausführung ist nur bei bestimmten optischen Konfigurationen (Ausbildung der Frontlinsengruppe) möglich. Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Mikroskop mit einer Dunkelfeld- Beleuchtungseinrichtung bereitzustellen, welches nur einen geringen Bauraumbedarf aufweist. Diese Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung soll für ein Mikroskop geeignet sein, bei dem Licht auch unter vergleichsweise großem Einfallswinkel und im Auflichtmodus auf das Objektfeld gerichtet werden kann. Es soll also das reflektierte, gestreute Licht zur Abbildung verwendet werden. Ferner soll ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Mikroskops vorgestellt werden.WO 2005/101086 A2 discloses a dark-field illumination device in which a multiplicity of optical fibers of circular cross-section are arranged in a ring shape. Both latter variants require a comparatively large space. The production requires a high mechanical complexity. In particular, the latter embodiment is possible only in certain optical configurations (formation of the front lens group). The object of the invention is to provide a microscope with a dark field illumination device, which has only a small space requirement. This dark-field illumination device should be suitable for a microscope in which light can be directed onto the object field even under comparatively large angles of incidence and in incident-light mode. So it should be the reflected, scattered light used for imaging. Furthermore, a method for producing such a microscope is to be presented.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Mikroskop durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 28 gelöst.This object is achieved in a generic microscope by the features of claim 1 and by a method having the features of claim 28.

Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments and further developments of the invention are specified in the subclaims.

Erfindungsgemäß ist an dem Mikroskop eine optische Anordnung in die Frontlinse eingebracht oder an einer Oberfläche der Frontlinse angeordnet, und das Licht ist über die optische Anordnung in Richtung des Objektfelds umlenkbar. Ein Objektfeld bezeichnet den Ort, an dem sich ein von einer Abbildungseinrichtung, wie z.B. von einem Objektiv eines Mikroskops, abzubildendes Objekt befindet. Licht bezeichnet hier nicht nur den sichtbaren Bereich der elektromagnetischen Strahlung, sondern das gesamte elektromagnetisch Wellenspektrum, insbesondere die optische Strahlung umfassend das infrarote (IR), das sichtbare (VIS) und das ultraviolette (UV) Licht. Eine Umlenkung des Lichtstrahls in das Objektfeld erfolgt bei der vorliegenden Erfindung in der Frontlinse oder in unmittelbarer Nähe zu der Frontlinse mittels einer optischen Anordnung, so dass ein kompakter Aufbau des Mikroskops und insbesondere des Objektivs möglich ist.According to the invention, an optical arrangement is introduced into the front lens on the microscope or arranged on a surface of the front lens, and the light can be deflected via the optical arrangement in the direction of the object field. An object field refers to the location at which one of an imaging device, e.g. from a lens of a microscope, to be imaged object. Light here refers not only to the visible range of the electromagnetic radiation, but the entire electromagnetic wave spectrum, in particular the optical radiation comprising the infrared (IR), the visible (VIS) and the ultraviolet (UV) light. A deflection of the light beam into the object field takes place in the present invention in the front lens or in the immediate vicinity of the front lens by means of an optical arrangement, so that a compact design of the microscope and in particular of the lens is possible.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Fokussiereinrichtung als Lichtwellenleiteranordnung ausgebildet, wobei die Lichtwellenleiteranordnung einen Lichtwellenleiter umfasst. In einer weiteren Ausgestaltung ist die optische Anordnung als Lichtaustrittsfläche des Lichtwellenleiters ausgestaltet. Unter Lichtwellenleiter sind optische Medien zu verstehen, in denen Licht kontrolliert geleitet werden kann. Bevorzugt werden dabei Mineralglas (meist Kieselglas / Quarz (SiO₂)) oder organisches Glas (Kunststoff) verwendet. Physikalisch gesehen handelt es sich dabei um dielektrische Wellenleiter.In one embodiment of the invention, the focusing device is designed as an optical waveguide arrangement, wherein the optical waveguide arrangement comprises an optical waveguide. In a further embodiment, the optical arrangement is designed as a light exit surface of the optical waveguide. Optical fibers are optical media in which light can be conducted in a controlled manner. Preference is given here mineral glass (usually silica glass / quartz (SiO ₂ )) or organic glass (plastic) used. Physically, these are dielectric waveguides.

Lichtwellenleiter können in unterschiedlichster Gestalt und Form ausgeführt sein und sind daher flexibel an jeden Anwendungsfall anpassbar. Insbesondere können sie auch an den jeweils zur Verfügung stehenden Bauraum angepasst werden. Sie zeichnen sich ferner dadurch aus, dass der Ort der Lichteinkopplung und der Ort der Lichtauskopplung weit voneinander entfernt sein können. Auch muss die Lichtausbreitung nicht linear von dem Ort der Lichteinkopplung zum Ort der Lichtauskopplung erfolgen.Optical waveguides can be designed in a wide variety of shapes and forms and are therefore adaptable to any application. In particular, they can also be adapted to the respective available space. They are further characterized in that the location of the light coupling and the location of the light extraction can be far apart. Also, the light propagation does not have to be linear from the location of the light coupling to the location of the light extraction.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Lichtwellenleiter flächig ausgebildet. Einen Spezialfall bilden planare Lichtwellenleiter. Planare Lichtwellenleiter weisen in einer Ebene eine im Vergleich zu deren Normalenrichtung große Ausdehnung auf. Flächige Lichtwellenleiter sind im Allgemeinen als dünne Schichten mit Dicken in der Größenordnung von wenigen Mikrometern bis zu einigen hundert Mikrometern ausgebildet. Flächige Lichtwellenleiter können auf bereits vorhandene oder ohnehin für den entsprechenden Einsatzzweck der Dunkelfeld-Beleuchtung erforderliche optische Elemente aufgebracht sein. Darüber hinaus sind die Abmessungen entsprechend gering. Die Verwendung eines planaren Lichtwellenleiters hat den Vorteil der Erhältlichkeit in großem kommerziellen Umfang.In a further embodiment of the invention, the optical waveguide is formed flat. A special case is planar optical waveguides. Planar optical waveguides have a large extent in comparison to their normal direction in a plane. Flat optical waveguides are generally designed as thin layers with thicknesses in the order of a few micrometers to a few hundred micrometers. Flat optical waveguides can be applied to optical elements which are already present or are required anyway for the corresponding intended use of dark-field illumination. In addition, the dimensions are correspondingly low. The use of a planar optical fiber has the advantage of availability on a large commercial scale.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Lichtwellenleiteranordnung zirkulär ausgebildet ist. Zirkular bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Lichtwellenleiter oder die Mehrzahl der Lichtwellenleiter quasi ringförmig um ein gedachtes Zentrum angeordnet sind, so dass ein sich im Objektfeld befindlicher Gegenstand von allen Seiten beleuchtet werden kann. Eine zirkuläre Anordnung ermöglicht eine kontrastreiche Abbildung sämtlicher äußerer Konturen des Objekts unabhängig von deren Orientierung im Objektfeld.It has proved to be advantageous if the optical waveguide arrangement is circular. Circular in this context means that the optical waveguide or the plurality of optical waveguides are arranged quasi annular around a center, so that an object located in the object field can be illuminated from all sides. A circular arrangement enables a high-contrast reproduction of all outer contours of the object, regardless of their orientation in the object field.

Die Lichtwellenleitfläche des Lichtwellenleiters kann beispielsweise ringförmig ausgebildet sein. Die Lichtwellenleitfläche kann darüber hinaus aus Polygonsegmenten oder einer Kombination aus Polygonsegmenten mit Kreissegmenten aufgebaut sein. Diese Anordnungen erlauben eine sehr gute Lichtführung. Geht man von einer Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung mit einem flächigen Lichtwellenleiter aus, so ist es einerseits aus Symmetriegründen und andererseits aus Gründen der Erzielbarkeit einer hohen Abbildungsgüte äußerer Konturen besonders günstig, wenn die Lichtein- und/oder die Lichtaustrittsfläche zylindermantelförmig, kegelstumpfmantelförmig oder teilkugelschalenförmig ausgebildet ist, so dass die Strahlrichtung und -formung den Anforderungen optimal entspricht.The optical waveguide surface of the optical waveguide can be designed, for example, annular. In addition, the optical waveguide surface can be constructed from polygon segments or a combination of polygon segments with circular segments. These arrangements allow a very good light management. Assuming a dark field illumination device with a planar optical waveguide, it is on the one hand for reasons of symmetry and on the other hand for reasons of achievable high imaging quality outer contours particularly favorable when the Lichtein- and / or the light exit surface is cylindrical, frustoconical or teilkugelschalenförmig, so that the beam direction and shaping optimally meets the requirements.

Die Lichteintrittsfläche und/oder die Lichtaustrittsfläche kann/können alternativ oder in Kombination eine oder mehrere Ebenen, eine oder mehrere Zylindermantelsegmente und/oder eine oder mehrere Freiformflächen aufweisen. Als Ebenen ausgebildete Lichteintrittsflächen zeichnen sich dadurch aus, dass die Anordnung der Lichtwellenleiter parallel zueinander erfolgen kann. Zylindermantelsegmentflächen sind als Lichteintrittsflächen zu bevorzugen, wenn Licht über einen großen Winkelbereich definiert in den flächigen, insbesondere planaren Lichtwellenleiter eingekoppelt werden soll. Lichtaustrittsflächen in Form von Zylindermantelsegmenten sind besonders geeignet, wenn das Winkelspektrum auf der Eintrittsseite auf der Austrittseite erhalten bleiben soll. Freiformflächen verwendet man dann als Lichteintritts- und/oder Lichtaustrittsflächen, wenn spezielle Winkelverteilungen ermöglicht werden sollen. Generell kann durch die Wahl der Ein- und Austrittsflächen das Winkelspektrum auf der Objektebene in einem weiten Bereich eingestellt werden.The light entry surface and / or the light exit surface may alternatively or in combination have one or more planes, one or more cylinder jacket segments and / or one or more free-form surfaces. Trained as planes light entry surfaces are characterized in that the arrangement of the optical waveguides can be parallel to each other. Cylinder jacket segment surfaces are to be preferred as light entry surfaces when light over a large angular range defined in the planar, in particular planar optical waveguide is to be coupled. Light exit surfaces in the form of cylinder jacket segments are particularly suitable if the angular spectrum on the entry side on the exit side is to remain intact. Free-form surfaces are then used as light entry and / or light exit surfaces if special angular distributions are to be made possible. In general, the angle spectrum on the object plane can be set in a wide range by the choice of the entry and exit surfaces.

Die Lichteintrittsfläche und/oder Lichtaustrittsfläche einer Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung können als Zylinderlinse oder als Toroidlinse oder als Umlenkprisma oder als diffraktives Element ausgebildet sein. Es ist auch möglich, auf die Lichteintrittsfläche und/oder die Lichtaustrittsfläche eine Zylinderlinse oder eine Toroidlinse oder ein Umlenkprisma oder ein diffraktives Element aufzusetzen. Eine ebene oder Zylindermantelförmige Lichtaustrittsfläche kann zusätzlich mit einer Zylinder- oder Toroidlinse versehen werden, um das Winkelspektrum senkrecht zur Lichtwellenleiterebene zu beeinflussen. Ein oder mehrere Umlenkprismen wird man bei zirkulär angeordneter Lichtwellenleiteranordnung bevorzugt dann einsetzen, wenn radial wenig Bauraum vorhanden ist und/oder die Lichtquelle in axialer Richtung angeordnet ist. Diffraktive Elemente, wie z.B. Gitterstrukturen, können auf die Lichtleitfläche eines flächigen Lichtwellenleiters aufgebracht werden. Diese Lösung bietet sich dann an, wenn die Stirnseiten des flächigen Lichtwellenleiters aufgrund nicht vorhandenen Bauraums oder aufgrund zu geringer Abmessungen nicht für eine effiziente Lichtein- oder Lichtauskopplung genutzt werden können. Darüber hinaus wird nur Licht bestimmter Ordnung und Wellenlänge ausgekoppelt.The light entry surface and / or light exit surface of a dark field illumination device can be designed as a cylindrical lens or as a toroidal lens or as a deflection prism or as a diffractive element. It is also possible to set up a cylindrical lens or a toroidal lens or a deflection prism or a diffractive element on the light entry surface and / or the light exit surface. A flat or cylinder-jacket-shaped light exit surface can additionally be provided with a cylindrical or toroidal lens in order to influence the angular spectrum perpendicular to the optical waveguide plane. One or more deflecting prisms is preferably used in a circularly arranged optical waveguide arrangement when there is little radial space available and / or the light source is arranged in the axial direction. Diffractive elements, such as lattice structures, can be applied to the light guide surface of a planar optical waveguide. This solution is useful when the end faces of the planar optical waveguide due to lack of space or due to small dimensions can not be used for efficient Lichtein- or light decoupling. In addition, only light of certain order and wavelength is extracted.

Weitere vorteilhafte Varianten der Erfindung bestehen darin, an der Lichteintrittsfläche und/oder an der Lichtaustrittsfläche ein oder mehrere mikrooptische Elemente und/oder ein oder mehrere GRIN-Elemente vorzusehen. Mikrooptische Bauteile sind Bauteile der refraktiven Optik (Linsen, Spiegel, Prismen) deren geometrische Dimensionen nur wenige Größenordnungen über der Wellenlänge des sie durchstrahlenden Lichts liegen. GRIN-Elemente (engl.: GRadient INdex elements) sind optische Elemente mit örtlich variablem Brechungsindex. Derartige Elemente zeichnen sich durch eine vorgegebene bzw. vorgebbare Strahlführung auf engstem Raum aus.Further advantageous variants of the invention consist of providing one or more microoptical elements and / or one or more GRIN elements at the light entry surface and / or at the light exit surface. Micro-optical components are components of the refractive optics (lenses, mirrors, prisms) whose geometrical dimensions are only a few orders of magnitude above the wavelength of the light transmitted through them. GRIN elements (GRadient INdex elements) are optical elements with locally variable refractive index. Such elements are characterized by a predetermined or predeterminable beam guidance in a confined space.

Die Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung umfasst vorzugsweise Lichtleitfasern zum Einkoppeln von Licht in die Lichteintrittsfläche. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn die Fokussiereinrichtung in Form eines flächigen, insbesondere planaren Lichtwellenleiters vorliegt, weil dies die maximale Flexibilität bei der Anordnung der Lichtquelle und des Objektivs ermöglicht.The dark field illumination device preferably comprises optical fibers for coupling light into the light entry surface. This is particularly advantageous when the focusing device is in the form of a planar, in particular planar optical waveguide, because this allows the maximum flexibility in the arrangement of the light source and the lens.

Bei einer besonders vorteilhaften erfindungsgemäßen Variante des Mikroskops umfasst die Lichtwellenleiteranordnung mehrere Segmente. Unterschiedliche Segmente sind funktional unabhängig. Eine Mehrzahl funktional unabhängiger Segmente erhöht die Flexibilität der Lichtwellenanordnung.In a particularly advantageous variant of the microscope according to the invention, the optical waveguide arrangement comprises a plurality of segments. Different segments are functionally independent. A plurality of functionally independent segments increase the flexibility of the lightwave arrangement.

Zwar ist es denkbar, sämtliche Segmente zusammen anzusteuern, d.h. mit Licht von derselben Lichtquelle und insbesondere auch gleichzeitig zu beleuchten, die Erfindung sieht jedoch als vorteilhafte Variante auch die Möglichkeit vor, ein oder mehrere der Segmente separat mit Licht zu beleuchten. Separat meint hier wahlweise zeitlich unabhängig als auch mit Licht unterschiedlicher Einzellichtquellen.Although it is conceivable to control all segments together, i. illuminated with light from the same light source and in particular at the same time, but the invention provides as an advantageous variant also the possibility to illuminate one or more of the segments separately with light. Separately means here either independently of time as well as with light of different individual light sources.

Zur Lichteinkopplung in die Lichtwellenleiteranordnung können hier vorzugsweise Lichtleiterbündel verwendet werden. Lichtleiterbündel sind Bündel aus einer Mehrzahl von Lichtleitfasern. Unterschiedliche Segmente können über eine oder mehrere Lichtleitfasern eines einzigen Lichtleiterbündels angesteuert werden. Geht man von einem Dunkelfeldmikroskop mit einem katadioptrischen oder dioptrischen Objektiv aus, welches über eine Frontlinse verfügt, so ist die Lichtwellenleiteranordnung vorzugsweise im Raum zwischen der dem Objektfeld am nächsten liegenden Linse, der sogenannten Frontlinse, und dem Objektfeld angeordnet. Es sei angemerkt, dass die Frontlinse sowohl als Plus- oder Minuslinse als auch als planparallele Platte ausgeführt sein kann. Vorzugsweise ist die dem Objektfeld zugewandte Seite der Frontlinse plan ausgeführt, um den Abstand zwischen Linse und Objektfeld klein halten zu können.For light coupling into the optical waveguide arrangement, optical fiber bundles can preferably be used here. Fiber optic bundles are bundles of a plurality of optical fibers. Different segments can be controlled via one or more optical fibers of a single optical fiber bundle. Assuming a dark field microscope with a catadioptric or dioptric lens which has a front lens, the optical waveguide arrangement is preferably arranged in the space between the lens closest to the object field, the so-called front lens, and the object field. It should be noted that the front lens can be designed both as a plus or minus lens and as a plane-parallel plate. Preferably, the side of the front lens facing the object field is designed flat in order to be able to keep the distance between the lens and the object field small.

Eine besonders Platz sparende Variante erhält man, wenn man die Lichtwellenleiteranordnung auf der Frontlinse selbst anbringt. Erfindungsgemäß lässt sich auch ein Dunkelfeldmikroskop herstellen, bei dem die Lichtwellenleiteranordnung in dem Objektiv angeordnet ist. Der Vorteil eines derartigen Systems besteht darin, den Abstand zwischen Frontlinse und Objektebene nicht zu verkleinern.A particularly space-saving variant is obtained if one attaches the optical waveguide arrangement on the front lens itself. According to the invention, it is also possible to produce a dark-field microscope in which the optical waveguide arrangement is arranged in the objective. The advantage of such a system is that it does not reduce the distance between the front lens and the object plane.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Lichtwellenleiter als Lichtkanal in der Frontlinse des Objektivs ausgeführt, und zwar bevorzugt an der dem Objektfeld zugewandten Seite der Frontlinse. Der Lichtkanal kann dabei durch ein geeignetes physikalisches oder chemisches Verfahren in die Oberfläche der Frontlinse oder durch das Linseninnere eingebracht, beispielsweise eingefräst, werden. Bei dieser Ausgestaltungsform wird der Lichtwellenleiter durch den Lichtkanal gebildet, so dass ein separates, lichtführendes Bauteil entfallen kann. Es können ein oder mehrere Lichtkanäle auf der Frontlinse vorgesehen sein, die bevorzugt radial ausgerichtet sind.In a further embodiment of the invention, the optical waveguide is designed as a light channel in the front lens of the objective, and preferably at the side of the front lens facing the object field. The light channel can be introduced by a suitable physical or chemical process in the surface of the front lens or through the lens interior, for example, milled. In this embodiment, the optical waveguide is formed by the light channel, so that a separate, light-guiding component can be omitted. One or more light channels may be provided on the front lens, which are preferably aligned radially.

In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung weist der Lichtkanal eine zumindest teilweise reflektierende Oberfläche auf, wodurch eine Lichtleitfähigkeit des Lichtkanals verbessert ist. Die teilweise reflektierende Oberfläche kann beispielsweise als Verspiegelung ausgeführt sein.In a further embodiment of the invention, the light channel has an at least partially reflecting surface, whereby a light conductivity of the light channel is improved. The partially reflective surface can be embodied for example as a mirror coating.

In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung weist die optische Anordnung eine Fläche mit einer reflektierenden Oberfläche auf, über die Licht in Richtung auf das Objektfeld umlenkbar ist. Alternativ dazu weist die optische Anordnung eine Fläche auf, die derart unter einem Winkel zur Ausbreitungsrichtung des Lichts angeordnet ist, dass das Licht in Richtung auf das Objektfeld umlenkbar ist. In der letzten Ausgestaltungsform ist die optische Anordnung also transmissiv ausgeführt, jedoch derart mit einer Fläche in Bezug auf die Ausbreitungsrichtung des Lichts ausgerichtet, dass eine Teilreflexion oder eine Totalreflexion auftritt. Eine Umlenkung des Lichts und Fokussierung auf das Objektfeld ist somit in der Frontlinse beziehungsweise in unmittelbarer Nähe zur Frontlinse realisiert, so dass insgesamt ein sehr kompakter Aufbau des Mikroskops und der Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung erzielbar ist.In a further embodiment of the invention, the optical arrangement has a surface with a reflecting surface, via which light can be deflected in the direction of the object field. Alternatively, the optical arrangement has a surface which is arranged at an angle to the propagation direction of the light in such a way that the light can be deflected in the direction of the object field. In the last embodiment, the optical arrangement is therefore transmissive but aligned with an area with respect to the propagation direction of the light such that partial reflection or total reflection occurs. A deflection of the light and focusing on the object field is thus realized in the front lens or in the immediate vicinity of the front lens, so that a total of a very compact design of the microscope and the dark field illumination device can be achieved.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die optische Anordnung als Nut in dem optischen Element und/oder als Erhebung auf einer Oberfläche des optischen Elements ausgeführt. Nut und/oder Erhebung weisen dabei jeweils eine Fläche aus, die in Bezug auf eine Ausbreitungsrichtung des Lichts derart angeordnet ist, dass das Licht in Richtung des Objektfelds umlenkbar ist. Diese Ausgestaltungsformen zeichnen sich durch eine besonders einfache Herstellbarkeit aus. Die Nut und/oder Erhebung kann dabei insbesondere mit einem keilförmigen, trapezförmigen oder dreieckigen Querschnittsprofil ausgestaltet sein.In a further embodiment of the invention, the optical arrangement is designed as a groove in the optical element and / or as a projection on a surface of the optical element. In this case, the groove and / or elevation each have an area that is arranged in relation to a propagation direction of the light such that the light can be deflected in the direction of the object field. These embodiments are characterized by a particularly simple manufacturability. The groove and / or elevation can be configured in particular with a wedge-shaped, trapezoidal or triangular cross-sectional profile.

In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung ist die Lichtquelle in Form eines Lasers ausgeführt, wobei das Laserlicht seitlich in die Frontlinse einkoppelbar ist und an der optischen Anordnung in Richtung auf das Objektfeld umlenkbar beziehungsweise fokussierbar ist.In a further embodiment of the invention, the light source is designed in the form of a laser, wherein the laser light can be coupled laterally into the front lens and can be deflected or focused on the optical arrangement in the direction of the object field.

Erfindungsgemäß wird nachfolgend ein besonders vorteilhaftes Verfahren zu Anbringen einer Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung an einem Dunkelfeldmikroskop mit einem Objektiv mit Frontlinse vorgestellt. Es umfasst folgende Verfahrensschritte:According to the invention, a particularly advantageous method for attaching a dark field illumination device to a dark field microscope with a front lens is presented below. It comprises the following process steps:

a) Bereitstellen der Frontlinse b) Anbringen eines flächigen Lichtwellenleiters mit einer vorgegebenen Zielaußenkontur und einer vorgegebenen Rohdicke auf eine Seite der Frontlinse c) Abpolieren des Lichtwellenleiters bis zu einer vorgesehenen Zieldicke d) Anbringen von Lichtleitfasern an den Lichteintrittsflächen des Lichtwellenleitersa) providing the front lens b) attaching a planar optical waveguide having a predetermined target outer contour and a predetermined raw thickness on one side of the front lens c) polishing the optical waveguide to an intended target thickness d) attaching optical fibers to the light entry surfaces of the optical waveguide

Es ist günstig, einen Lichtwellenleiter mit mehreren Millimetern Dicke zu verwenden. Dieser wird entsprechend dem Verfahrensschritt c) abpoliert, bis die gewünschte Enddicke erreicht ist. Wie oben zum Vorrichtungsanspruch bereits aufgeführt wurde, ist es günstig, wenn als Lichtwellenleiter ein Planteil verwendet wird. Derartige Planteile sind Massenware und daher in ausreichender Stückzahl und Qualität verfügbar.It is convenient to use an optical fiber of several millimeters in thickness. This is polished off according to method step c) until the desired final thickness is reached. As already stated above for device claim, it is advantageous if a plan part is used as an optical waveguide. Such Planteile are mass-produced and therefore available in sufficient quantities and quality.

Die Erfindung sieht weiter vor, dass ein Lichtwellenleiter mit einem Cladding verwendet wird. Unter Cladding versteht man einen Mantel des Lichtwellenleiters, welcher eine niedrigere Brechzahl aufweist als der Kern des Lichtwellenleiters. Das Cladding erzwingt die Lichtführung durch Totalreflexion im Kern. Ein Cladding ist insbesondere dann erforderlich, wenn der Lichtwellenleiter direkt an einem optischen Element wie z.B. an der Frontlinse, angebracht ist. Nur so kann die Ausbreitung des Lichtes aus dem Lichtwellenleiter in das optische Element verhindert werden. Die Claddingschicht eines flächigen, insbesondere planaren Lichtwellenleiters kann durch eine Beschichtung oder durch einen Luftspalt realisiert werden.The invention further provides that an optical waveguide with a cladding is used. Cladding is understood as meaning a jacket of the optical waveguide which has a lower refractive index than the core of the optical waveguide. The cladding enforces the light guidance by total reflection in the core. Cladding is particularly necessary when the optical fiber is attached directly to an optical element, such as an optical fiber. on the front lens, is attached. Only in this way can the propagation of the light from the optical waveguide into the optical element be prevented. The cladding layer of a planar, in particular planar optical waveguide can be realized by a coating or by an air gap.

Alternativ kann der flächige bzw. planare Lichtwellenleiter aus einem Material mit höherem Brechungsindex als der Brechungsindex des angrenzenden optischen Elements gefertigt werden.Alternatively, the planar optical waveguide may be made of a material having a higher refractive index than the refractive index of the adjacent optical element.

In Ausnahmefällen kann auf die Claddingschicht verzichtet werden. Dies ist beispielsweise dann möglich, wenn das eingekoppelte Lichtbündel eine so kleine Divergenz ausweist, dass ein ungewolltes Austreten des Lichtbündels zwischen Lichteintrittsfläche und Lichtaustrittsfläche des Lichtwellenleiters nicht möglich ist.In exceptional cases, the cladding layer can be dispensed with. This is possible, for example, when the coupled-in light beam identifies a divergence that is so small that unintentional leakage of the light beam between the light entry surface and the light exit surface of the optical waveguide is not possible.

Besonders günstig ist es, wenn der Verfahrensschritt b) durch Ansprengen durchgeführt wird, weil dabei die Funktion des flächigen bzw. planaren Lichtleiters nicht beeinträchtigt wird. Wird der Verfahrensschritt b) durch Ansprengen durchgeführt, so kann es vorteilhaft sein, wenn an den Rändern Klebungen durchgeführt werden.It is particularly favorable if the method step b) is carried out by wringing, because in this case the function of the flat or planar light guide is not impaired. If the method step b) is carried out by wringing, it may be advantageous if bonds are made at the edges.

Verfahrensschritt d) wird vorteilhaft mittels eines Mikrooptikarrays durchgeführt. Die Ausrichtung der Lichtleitfasern erfolgt durch Fixierung in V-Nuten, siehe Figur 18.Process step d) is advantageously carried out by means of a micro-optical array. The alignment of the optical fibers is effected by fixing in V-grooves, see FIG. 18.

Die Erfindung wird nunmehr anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Gleiche oder funktionsgleiche Komponenten sind in den Zeichnungsfiguren mit identischen Bezugszeichen versehen. Es zeigen: Figur 1 : einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Mikroskops gemäß einem erstenThe invention will now be described in more detail with reference to the drawings. The same or functionally identical components are provided in the drawing figures with identical reference numerals. Show it: Figure 1: a section of a microscope according to the invention according to a first

Ausfuhrungsbeispiel mit einer Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung, einerExemplary embodiment with a dark field illumination device, a

Frontlinse in Schnittdarstellung und einer Beleuchtungseinkopplung mitFront lens in sectional view and a lighting coupling with

Lichtleitern,Light guides,

Figur 2: die Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung nach Figur 1 in Draufsicht von unten,FIG. 2 shows the dark field illumination device according to FIG. 1 in a plan view from below,

Figur 3 : die Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung nach den Figuren 1 und 2 inFIG. 3 shows the dark field illumination device according to FIGS. 1 and 2 in FIG

Schnittdarstellung, Figur 4: einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Mikroskops gemäß einem zweitenSectional view, Figure 4: a section of a microscope according to the invention according to a second

Ausführungsbeispiel mit einer Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung inEmbodiment with a dark field illumination device in

Seitenansicht, Figur 5: einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Mikroskops gemäß einem drittenSide view, Figure 5: a section of a microscope according to the invention according to a third

Ausfuhrungsbeispiel mit einer Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung in Draufsicht von unten, Figur 6: einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Mikroskops gemäß einem viertenExemplary embodiment with a dark field illumination device in plan view from below, Figure 6: a section of a microscope according to the invention according to a fourth

Ausführungsbeispiel mit einer Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung in Draufsicht von unten, Figur 7: einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Mikroskops gemäß einem fünftenEmbodiment with a dark field illumination device in plan view from below, Figure 7: a section of a microscope according to the invention according to a fifth

Ausführungsbeispiel mit einer Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung in Draufsicht von unten, Figur 8: einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Mikroskops gemäß einem sechstenEmbodiment with a dark field illumination device in plan view from below, Figure 8: a section of a microscope according to the invention according to a sixth

Ausführungsbeispiel mit einer Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung in Draufsicht von unten, Figur 9: einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Mikroskops gemäß einem siebtenEmbodiment with a dark field illumination device in plan view from below, Figure 9: a section of a microscope according to the invention according to a seventh

Ausführungsbeispiel mit einer Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung in Draufsicht von unten, Figur 10: einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Mikroskops gemäß einem achtenEmbodiment with a dark field illumination device in plan view from below, Figure 10: a section of a microscope according to the invention according to a eighth

Ausführungsbeispiel mit einer Dunkelfeld-BeleuchtungseinrichtungEmbodiment with a dark field illumination device

Detailansicht der Einkopplung, Figur 1 1 a-e: einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Mikroskops gemäß einem neuntenDetailed view of the coupling, Figure 1 1 a-e: a section of a microscope according to the invention according to a ninth

Ausführungsbeispiel mit einer Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung in verschiedenen Ansichten und Ausschnitten, Figur 12: einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Mikroskops gemäß einem zehntenEmbodiment with a dark field illumination device in various views and sections, FIG. 12 shows a section of a microscope according to the invention in accordance with a tenth

Ausfuhrungsbeispiel mit einer Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung imExemplary embodiment with a dark field illumination device in

Radialquerschnitt, Figur 13: einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Mikroskops gemäß einem elftenRadial cross section, Figure 13: a section of a microscope according to the invention according to an eleventh

Radialquerschnitt, Figur 14: einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Mikroskops gemäß einem zwölftenRadial cross section, Figure 14: a section of a microscope according to the invention according to a twelfth

Radialquerschnitt (Ausschnitt), Figur 15 : einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Mikroskops gemäß einem dreizehntenRadial cross section (detail), Figure 15: a section of a microscope according to the invention according to a thirteenth

Ausführungsbeispiel mit einer Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung imEmbodiment with a dark field illumination device in

Radialquerschnitt,Radial cross-section,

Figur 16: die Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung nach der Figur 15 in Draufsicht, Figur 17: einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Mikroskops gemäß einem vierzehntenFIG. 16: the dark-field illumination device according to FIG. 15 in plan view, FIG. 17: a section of a microscope according to the invention according to a fourteenth embodiment

Ausfuhrungsbeispiel mit einer Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung in Draufsicht von unten, Figur 18: einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Mikroskops gemäß einem fünfzehntenExemplary embodiment with a dark field illumination device in plan view from below, FIG. 18: a section of a microscope according to the invention in accordance with a fifteenth embodiment

Radialquerschnitt, Figur 19: einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Mikroskops gemäß einem sechzehntenRadial cross section, Figure 19: a section of a microscope according to the invention according to a sixteenth

Ausführungsbeispiel mit einem katadioptrischen Objektiv und einer Dunkelfeld- Beleuchtungseinrichtung im Radialquerschnitt,Embodiment with a catadioptric lens and a dark field illumination device in the radial cross section,

Figur 20: ein Detail der Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung nach Figur 19, Figur 21 : ein Detail der Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung nach Figur 19 in einer alternativen Ausführungsform, Figur 22: einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Mikroskops gemäß einem siebzehntenFIG. 21 shows a detail of the dark-field illumination device according to FIG. 19, FIG. 21 shows a detail of the dark-field illumination device according to FIG. 19 in an alternative embodiment, FIG. 22 shows a section of a microscope according to the invention according to a seventeenth

Ausführungsbeispiel mit einem katadioptrischen Objektiv und einer Dunkelfeld- Beleuchtungseinrichtung im Radialquerschnitt, Figur 23: die Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung nach Figur 22 in einer Draufsicht.Embodiment with a catadioptric lens and a dark field illumination device in the radial cross section, Figure 23: the dark field illumination device of Figure 22 in a plan view.

Die Figuren 1 bis 3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer Dunkelfeld- Beleuchtungseinrichtung als Bestandteil eines Mikroskops in unterschiedlichen Ansichten. Die Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung umfasst eine Lichtquelle 1 mit einer Beleuchtungsoptik 2, welche die Lichtquelle 1 abbildet. Ferner ist ein planarer Lichtwellenleiter 6 vorgesehen, welcher an einer Frontlinse 5 des (nicht dargestellten) Objektivs des in seiner Gesamtheit in Figur 1 nicht gezeichneten Mikroskops angebracht ist. Das Objektiv kann jedoch z.B. wie das in Figur 7 der US 6560011 B2 dargestellte Objektiv ausgeführt sein.Figures 1 to 3 show a first embodiment of a dark field illumination device as part of a microscope in different views. The dark field illumination device comprises a light source 1 with an illumination optical unit 2, which images the light source 1. Furthermore, a planar optical waveguide 6 is provided which is attached to a front lens 5 of the lens (not shown) of the microscope, not shown in its entirety in FIG. 1. However, the objective can be designed, for example, like the objective shown in FIG. 7 of US Pat. No. 6,562,011 B2.

Die Lichtquelle 1 ist in Figur 1 als Punktlichtquelle eingezeichnet. Anstelle einer Punktlichtquelle 1, wie z.B. Kurzbogenentladungslampen, kann auch eine flächige Lichtquelle, wie z.B. ein Laser oder eine Licht emittierende Diode, verwendet werden.The light source 1 is shown in FIG. 1 as a point light source. Instead of a point light source 1, e.g. Short arc discharge lamps, may also be a planar light source, such as e.g. a laser or a light-emitting diode.

Die Abbildungseigenschaften der Beleuchtungsoptik 2 sind so gewählt, dass die Eintrittsfläche 3 eines Lichtleiterbündels 4 vollflächig und mit geeignetem Winkelspektrum beleuchtet wird. Geeignet heißt in diesem Zusammenhang, dass die Numerische Apertur NA des von der Lichtquelle 1 emittierten Lichtstrahls 7 im Bereich der Eintrittsfläche 3 klein, jedoch so groß gewählt ist, dass das Objekt 8.1 in der Objekteben 8 vollständig und gleichmäßig ausgeleuchtet wird. Im vorliegenden Fall der Verwendung einer Punktlichtquelle 1 können zwei Pluslinsen 2.1, 2.2 verwendet werden. Die erste Pluslinse 2.1 im Strahlengang des Lichtstrahls 7 ist eine Kondensorlinse 2.1, welche die Punktlichtquelle abbildet, die zweite Linse 2.2 ist eine Kollimatorlinse 2.2, welche einen parallelen Strahlverlauf erzeugt, um das Licht 7 in die Eintrittsfläche 3 des Lichtleiterbündels 4 einzukuppeln.The imaging properties of the illumination optics 2 are selected so that the entrance surface 3 of an optical fiber bundle 4 is illuminated over its entire area and with a suitable angular spectrum. In this context, suitable means that the numerical aperture NA of the light beam 7 emitted by the light source 1 in the region of the entrance surface 3 is small, but large enough so that the object 8.1 in the object plane 8 is illuminated completely and uniformly. In the present case of using a point light source 1, two plus lenses 2.1, 2.2 can be used. The first plus lens 2.1 in the beam path of the light beam 7 is a condenser lens 2.1, which images the point light source, the second lens 2.2 is a collimator lens 2.2, which generates a parallel beam path to couple the light 7 in the entrance surface 3 of the optical fiber bundle 4.

In den Figuren 1 bis 3 ist die Claddingschicht nicht dargestellt. Die Claddingschicht ist nicht notwendig, wenn der Brechungsindex des Optikmaterials des planaren Lichtleiters größer ist als der der Frontlinse. Dann wirkt die Frontlinse selbst als Cladding.In Figures 1 to 3, the cladding layer is not shown. The cladding layer is not necessary when the refractive index of the optical material of the planar optical fiber is larger than that of the front lens. Then the front lens itself acts as cladding.

Das Lichtleiterbündel 4 wird an die Frontlinse 5 geführt und dort an den planaren Lichtwellenleiter 6 angekoppelt. Der planare Lichtwellenleiter 6 ist als Kreisscheibe mit einem Durchmesser, der etwas kleiner als der der Frontlinse 5 ist, ausgeführt. Das Lichtleiterbündel 4 umfasst eine Vielzahl an Einzelfasern 4.1, 4.2,... , 4.n. Diese Einzelfasern 4.1, 4.2,..., 4.n des Lichtleiterbündels 4 werden auf der gesamten äußeren Zylindermantelfläche 6.1 des planaren Lichtwellenleiters 6 angekoppelt. Der planare Lichtwellenleiter 6 ist mittig mit einer Öffnung 6.7 versehen. Die Innenfläche 6.2 der Öffnung 6.7 dient als Lichtaustrittsfläche. Die Figur 2 und 3 zeigen exemplarisch nur einen Teil der an der Außenfläche 6.1 angekoppelten Einzelfasern 4.1, 4.2, ..., 4.n. Der planare Lichtwellenleiter 6 ist mittig mit einer achteckigen Öffnung 6.7 versehen. An der Innenfläche 6.2 dieser Öffnung 6.7 tritt das im Lichtwellenleiter 6 geführte Licht 7 aus dem Lichtwellenleiter 6 aus und trifft kegelförmig auf ein Objekt 8.1 im Objektfeld 8. Das an äußeren Konturen des Objekts gestreute Licht 7.2 wird von der Frontlinse 5 gesammelt und dem (nicht dargestellten) Objektiv des Mikroskops zugeführt, wo es abgebildet und von einem Betrachter oder einem Detektor ausgangsseitig registriert werden kann.The optical fiber bundle 4 is guided to the front lens 5 and coupled there to the planar optical waveguide 6. The planar optical waveguide 6 is designed as a circular disk with a diameter which is slightly smaller than that of the front lens 5. The optical fiber bundle 4 comprises a plurality of individual fibers 4.1, 4.2, ..., 4.n. These individual fibers 4.1, 4.2,..., 4.n of the optical fiber bundle 4 are coupled to the entire outer cylindrical surface 6.1 of the planar optical waveguide 6. The planar optical waveguide 6 is provided centrally with an opening 6.7. The inner surface 6.2 of the opening 6.7 serves as a light exit surface. FIGS. 2 and 3 show by way of example only a part of the individual fibers 4.1, 4.2,..., 4.n coupled to the outer surface 6.1. The planar optical waveguide 6 is provided centrally with an octagonal opening 6.7. At the inner surface 6.2 of this opening 6.7, the guided in the optical waveguide 6 light 7 exits from the optical waveguide 6 and hits conically on an object 8.1 in the object field 8. The light scattered on outer contours of the object light 7.2 is collected from the front lens 5 and (not shown) of the microscope, where it can be imaged and registered on the output side by a viewer or a detector.

Die Figur 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dunkelfeld- Beleuchtungseinrichtung in Schnittdarstellung. Diese besonders geeignete Ausführung ist wiederum Bestandteil eines Mikroskops der vorstehend beschriebenen Art. Das im Einzelnen nicht dargestellte Mikroskop umfasst wie beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel eine Frontlinse 5, auf der eine beliebige Ein- oder Mehrfachschicht 9 aufgebracht ist. Als äußerste Schicht ist ein Material mit niedrigem Brechungsindex aufgebracht. Auf diese Schicht 10, die als Cladding wirkt, ist ein planarer Lichtwellenleiter 6 aufgebracht und mit einer Öffnung 6.7 versehen, deren Mantelfläche 6.2 so relativ zur Außenfläche der Frontlinse 5 geneigt ist, dass das Licht 7 beim Austritt um den gewünschten Winkel α abgelenkt wird. Der Ablenkwinkel α ist so gewählt, dass das Objekt 8.1 im Objektfeld 8 beleuchtet wird.4 shows a second embodiment of a dark field illumination device according to the invention in a sectional view. This particularly suitable embodiment is in turn part of a microscope of the type described above. The microscope, not shown in detail, comprises, as in the embodiment described above, a front lens 5 on which an arbitrary single or multiple layer 9 is applied. The outermost layer is a low refractive index material. On this layer 10, which acts as a cladding, a planar optical waveguide 6 is applied and provided with an opening 6.7, the lateral surface 6.2 is inclined relative to the outer surface of the front lens 5, that the light 7 is deflected at the exit by the desired angle α. The deflection angle α is chosen so that the object 8.1 is illuminated in the object field 8.

Die vorstehend skizzierte Lösung hat folgende Vorteile:The solution outlined above has the following advantages:

Es ist keine Justage der Fokussiereinrichtung für die Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung erforderlich.No adjustment of the focusing device for the dark field illumination device is required.

Es besteht ein vergleichsweise großes nutzbares Flächen-Raumwinkel-Produkt, daher ist es möglich, eine Bogenlampe als Lichtquelle einzusetzen.There is a comparatively large usable area solid angle product, therefore, it is possible to use an arc lamp as a light source.

Der Aufbau ist vergleichsweise kompakt und damit unempfindlich gegenüber Vibrationen und Temperaturänderungen.The structure is comparatively compact and thus insensitive to vibrations and temperature changes.

Im Strahlengang treten keine hohen Einfallswinkel auf. Daher ergibt sich ein hoherNo high angles of incidence occur in the beam path. Therefore, there is a high

Transmissionsgrad für Nutzlicht eines großen Spektralbereiches.Transmittance for useful light of a large spectral range.

Es werden nur Optikkomponenten ohne besondere Toleranzanforderungen benötigt. Es hat sich als günstig herausgestellt, wenn der flächige Lichtwellenleiter in mehrere Segmente unterteilt ist. Figur 5 zeigt eine Variante eines planaren Lichtleiters 6 für eine Dunkelfeld- Beleuchtungseinrichtung, welcher in vier Segmente 6a, 6b, 6c, 6d unterteilt ist. Der Lichtwellenleiter 6 ist ringförmig ausgebildet und weist eine kreizylinderförmige Lichteintrittsfläche 6.1 auf. Die Segmente 6a, 6b, 6c, 6d sind geometrisch identisch ausgebildet, so dass sie die Kreisringform des Lichtwellenleiters 6 in vier identische Teile unterteilen. An jeder Teileinkoppelfläche jedes Segments 6a, 6b, 6c, 6d sind eine Mehrzahl an (hier nicht dargestellten) Lichtleitfasern angebracht, um Licht in die einzelnen Segmente 6a, 6b, 6c, 6d einzukuppeln. Die Lichtleitfasern unterschiedlicher Segmente 6a, 6b, 6c, 6d können zu einem Lichtleitfaserbündel zusammengefasst sein, welches von derselben Lichtquelle mit Licht beaufschlagt wird. Es ist jedoch auch möglich, nur die Lichtleitfasern zu einem der Segmente 6a, 6b, 6c, 6d zu einem Bündel zusammenzufassen, welches mit Licht einer Lichtquelle beaufschlagt wird. Es können auch die Bündel gegenüberliegender Segmente zu einem Bündel zusammengefasst und mit Licht einer Lichtquelle beaufschlagt werden. Durch geeignete Elemente können Lichtleitfasern aus dem oder den Lichtleiterbündeln teilweise nicht beleuchtet werden. Dadurch lässt sich eine „direktionale" Dunkelfeldbeleuchtung realisieren. Beispielsweise könnte eine Beleuchtung realisiert werden, bei der Licht aus zwei 180° versetzten 90°-Kreissegmenten auf die Probe fallt.Only optical components without special tolerance requirements are required. It has proven to be advantageous if the planar optical waveguide is divided into several segments. FIG. 5 shows a variant of a planar light guide 6 for a dark field illumination device, which is subdivided into four segments 6a, 6b, 6c, 6d. The optical waveguide 6 is annular and has a circular cylindrical light entrance surface 6.1. The segments 6a, 6b, 6c, 6d are formed geometrically identical, so that they divide the circular ring shape of the optical waveguide 6 into four identical parts. At each Teileinkoppelfläche each segment 6a, 6b, 6c, 6d, a plurality of (not shown here) optical fibers are mounted to couple light into the individual segments 6a, 6b, 6c, 6d. The optical fibers of different segments 6a, 6b, 6c, 6d can be combined to form an optical fiber bundle, which is acted upon by the same light source with light. However, it is also possible to combine only the optical fibers to one of the segments 6a, 6b, 6c, 6d into a bundle, which is acted upon by light from a light source. It is also possible to combine the bundles of opposing segments into a bundle and to apply light from a light source. By suitable elements, optical fibers from the or the optical fiber bundles can not be partially illuminated. As a result, it is possible to realize a "directional" dark-field illumination, for example, an illumination could be realized in which light from two 90 ° -stroke 90 ° circle segments falls onto the sample.

Wählt man die Segmente 6a, 6b, 6c, ... 6n hinreichend klein, wie dies in Figur 6 dargestellt ist, und ermöglicht man die voneinander unabhängige Ansteuerung unterschiedlicher Segmente 6a, 6b, 6c, ... 6n, so ergibt sich eine Beleuchtungseinrichtung zur variablen direktionalen Dunkelfeld-Beleuchtung.If one selects the segments 6a, 6b, 6c,... 6n sufficiently small, as shown in FIG. 6, and enables the independent actuation of different segments 6a, 6b, 6c,... 6n, an illumination device results for variable directional darkfield illumination.

Die Innen- und Außenkontur, d.h. die Lichteintrittsfläche 6.1 und die Lichtaustrittsfläche 6.2 des planaren Lichtwellenleiters 6 können in beliebiger Weise ausgestaltet sein. Der Lichtwellenleiter 6 in Draufsicht kann demgemäß Freiformen (Figur 7), Konvexkonkavschnitte (Figur 8) oder Geraden (Figur 9) enthalten. Die Außenkontur 6.1 kann ihre Entsprechung in der Innenkontur 6.2 finden (Figuren 8 und 9), die Außen- und Innenkonturen 6.1, 6.2 können jedoch auch unabhängig voneinander gestaltet sein (Figuren 2, 5, 6, 7).The inner and outer contour, i. the light entry surface 6.1 and the light exit surface 6.2 of the planar optical waveguide 6 can be configured in any desired manner. The optical waveguide 6 in plan view may accordingly comprise free-forms (FIG. 7), convex-concave sections (FIG. 8) or straight lines (FIG. 9). The outer contour 6.1 can find its equivalent in the inner contour 6.2 (FIGS. 8 and 9), but the outer and inner contours 6.1, 6.2 can also be designed independently of one another (FIGS. 2, 5, 6, 7).

Die Ankopplung der Lichtleitfaser 4.1 an den planaren Lichtwellenleiter 6 kann über ein Umlenkprisma 12 erfolgen, wie dies in der Figur 10 skizziert ist. Figur 10 zeigt einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung im Querschnitt. Gezeigt ist der Lichtwellenleiter 6, die Lichtleitfaser 4.1 und das Umlenkprisma 12. Der Querschnitt des Umlenkprismas 12 ist im vorgestellten Ausfuhrungsbeispiel ein gleichseitiges rechtwinkliges Dreieck. Die Lichteintrittsfläche 6.1 des Lichtwellenleiters 6 ist eben. Dasselbe gilt für die Lichtaustrittsfläche 4.12 der Lichtleitfaser 4.1. Die Hypotenusenfläche 12.3 des Prismas 12 ist sowohl zu der Lichteintrittsfläche 6.1 des Lichtwellenleiters 6 als auch zu der Lichtaustrittsfläche 4.12 der Lichtleitfaser 4.1 im Winkel von 45° angeordnet, so dass ein von der Lichtleitfaser 4.1 kommender Lichtstrahl 7 regelmäßig rechtwinklig an der Hypotenusenfläche 12.3 abgelenkt wird.The coupling of the optical fiber 4.1 to the planar optical waveguide 6 can take place via a deflecting prism 12, as sketched in FIG. FIG. 10 shows a section from a dark field illumination device according to the invention in cross section. Shown is the optical waveguide 6, the optical fiber 4.1 and the deflection prism 12. The cross section of the deflection prism 12 is an equilateral right triangle in the exemplary embodiment shown. The light entrance surface 6.1 of the optical waveguide 6 is flat. The same applies to the light exit surface 4.12 of the optical fiber 4.1. The hypotenuse surface 12.3 of the prism 12 is arranged at an angle of 45 ° both to the light entry surface 6.1 of the optical waveguide 6 and to the light exit surface 4.12 of the optical fiber 4.1 so that a light beam 7 coming from the optical fiber 4.1 is regularly deflected at right angles to the hypotenuse surface 12.3.

Die Ankopplung der Lichtleitfasern 4.1 an den planaren Lichtleiter 6 kann auch über ein diffraktives Element 13 erfolgen. Figur I Ia zeigt einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung im Querschnitt. Gezeigt sind der Lichtwellenleiter 6 und ein Transmissionsgitter 13, welches als diffraktives Element wirkt. Das Transmissionsgitter 13 ist in diesem Ausfuhrungsbeispiel als Bestandteil einer der Lichtleitflächen 6.3, 6.4 ausgeführt. Durch geeignete Ausführung des Transmissionsgitters 13 wird nur Licht bestimmter Beugungsordnungen mit definiertem Ablenkwinkel aus dem Lichtwellenleiter 6 ausgekoppelt, das Transmissionsgitter ist also die Lichtaustrittsfläche 6.2. Diese Konfiguration ist besonders geeignet für Licht eines kleinen Wellenlängenbereiches.The coupling of the optical fibers 4.1 to the planar light guide 6 can also take place via a diffractive element 13. FIG. 1 a shows a section of a dark field illumination device according to the invention in cross section. Shown are the optical waveguide 6 and a transmission grating 13, which acts as a diffractive element. The transmission grating 13 is executed in this exemplary embodiment as part of one of the light guide surfaces 6.3, 6.4. By suitable design of the transmission grating 13, only light of certain diffraction orders with a defined deflection angle is coupled out of the optical waveguide 6, that is, the transmission grating is the light exit surface 6.2. This configuration is particularly suitable for light of a small wavelength range.

Die Konfiguration ähnlich der aus Figur I Ia ist in Figur I Ib (Schnitt) und 11c (Ansicht von oben) gezeigt, wobei zusätzlich eine besonders geeignetes Ausführungsbeispiel dargestellt wird. Das diffraktive Element ist hier ringförmig um den zu beleuchtenden Bereich angeordnet. Durch geeignete Ausführung des diffraktiven Elements wird das Licht radialsymmetrisch auf das Objekt gerichtet. Der planare Lichtleiter muss in dieser Ausführung nicht am Rand des detektierten Lichtbündels 7.2 enden, sondern kann als durchgehende Platte auf der Frontlinse 5 ausgeführt werden. Dazu muss das Cladding 10 im Bereich des detektierten Lichts durch eine Schicht 10.1 mit demselben Brechungsindex wie die Frontlinse 5 und der planare Lichtleiter 6 ersetzt werden.The configuration similar to that of Figure I Ia is shown in Figure Ib (section) and 11c (view from above), wherein additionally a particularly suitable embodiment is shown. The diffractive element is here arranged annularly around the area to be illuminated. By suitable design of the diffractive element, the light is directed radially symmetrically on the object. In this embodiment, the planar optical waveguide does not have to end at the edge of the detected light beam 7.2, but can be embodied as a continuous plate on the front lens 5. For this, the cladding 10 in the region of the detected light must be replaced by a layer 10.1 having the same refractive index as the front lens 5 and the planar light guide 6.

Figur 1 Id und 1 Ie zeigen zwei Ausführungsbeispiele, bei denen sich die Lichtaustrittsfläche 6.2 auf einer Zylinder- oder Kegelstumpfmantelfläche im inneren Bereich des planaren Lichtleiters befindet. Die Lichtaustrittsfläche 6.2 ist hierbei mit einem Transmissionsgitter versehen, welches die geeignete Umlenkung des Beleuchtungslichts 7 zur Objektebene ermöglicht.Figure 1 Id and 1 Ie show two embodiments in which the light exit surface 6.2 on a cylinder or truncated cone surface in the inner region of the planar light guide located. The light exit surface 6.2 is in this case provided with a transmission grating, which allows the appropriate deflection of the illumination light 7 to the object plane.

Es ist in entsprechender Weise auch möglich, die Einrichtung zur Einkopplung und Umlenkung durch ein Transmissionsgitter auszuführen, das Gitter bildet also die Lichteintrittsfläche 6.1.It is also possible in a corresponding manner to carry out the device for coupling and deflection by a transmission grating, that is, the grating forms the light entry surface 6.1.

Die äußere und/oder innere Mantelfläche 6.1, 6.2 des planaren Lichtwellenleiters 6 einer erfindungsgemäßen Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung kann als Zylinder- oder Toroidlinse ausgeführt werden, wie dies in Figur 12 skizziert ist.The outer and / or inner lateral surface 6.1, 6.2 of the planar optical waveguide 6 of a dark field illumination device according to the invention can be embodied as a cylindrical or toroidal lens, as is sketched in FIG.

Die innere Mantelfläche 6.2 des planaren Lichtwellenleiters 6 kann als Umlenkprisma durch Totalreflexion ausgeführt werden. Figur 13 zeigt einen Ausschnitt aus einer Dunkelfeld- Beleuchtungseinrichtung im Querschnitt mit auf diese Weise ausgestaltetem planarem Lichtwellenleiter 6. Der Lichtwellenleiter 6 ist ringförmig ausgebildet. Die Lichtführungsflächen sind mit den Bezugszeichen 6.3 und 6.4 gekennzeichnet, die Lichteintrittsfläche und die Lichtaustrittsfläche mit den Bezugszeichen 6.1 und 6.2. Die Lichteintrittsfläche 6.1, welche mit der äußeren Mantelfläche des planaren Lichtwellenleiters zusammenfällt, hat die Form eines Zylindermantels. Die innere Mantelfläche ist kegelstumpfmantelförmig ausgebildet, wobei der Kegelwinkel 90° beträgt. Ein über die äußere Mantelfläche 6.1 eingekoppelter Lichtstrahl 7 wird an der inneren Mantelfläche 6.5 total reflektiert und tritt rechtwinklig zum eintreffenden Strahl über die mit der Führungsfläche 6.3 zusammenfallende Lichtaustrittsfläche 6.2 aus dem Lichtwellenleiter aus.The inner lateral surface 6.2 of the planar optical waveguide 6 can be designed as a deflection prism by total reflection. FIG. 13 shows a section of a dark field illumination device in cross section with a planar optical waveguide 6 configured in this way. The optical waveguide 6 has a ring shape. The light guide surfaces are identified by the reference numerals 6.3 and 6.4, the light entry surface and the light exit surface with the reference numerals 6.1 and 6.2. The light entry surface 6.1, which coincides with the outer surface of the planar optical waveguide, has the shape of a cylinder jacket. The inner circumferential surface is truncated cone-shaped, wherein the cone angle is 90 °. A coupled over the outer surface 6.1 light beam 7 is totally reflected on the inner surface 6.5 and occurs at right angles to the incoming beam on the coincident with the guide surface 6.3 light exit surface 6.2 from the optical fiber.

Die innere Mantelfläche 6.2 des planaren Lichtwellenleiters 6 einer erfindungsgemäßen Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung kann zusätzlich mit einem Umlenkprisma 15 versehen sein. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dunkelfeld- Beleuchtungseinrichtung ist in der Figur 14 dargestellt. Der Figur 14 entnimmt man den planaren Lichtwellenleiter 6 mit zylindrischer Außenkontur 6.1 und kegelstumpfmantelformiger Innenkontur 6.2 sowie das im Zentrum des Lichtwellenleiters 6 angeordneten Umlenkprisma 15 mit gleichschenkligem Rechteckquerschnitt. Ein in dem Lichtwellenleiter 6 geführter Lichtstrahl 7 wird an der Innenfläche 6.2 vom Lot weg gebrochen, trifft senkrecht auf die Kathetenfläche 15.1, wird an der Hypotenusenfläche 15.3 unter einem Winkel von 90° zur Einfallsrichtung reflektiert und verlässt das Umlenkprisma 15 durch die Kathetenfläche 15.2. Die Figuren 15 und 16 zeigen ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung. Die Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung basiert wiederum auf einem planaren Lichtwellenleiter 6 mit kegelstumpfmantelförmigen äußeren Endflächen, die als Umlenkprisma dienen. Die Lichtaustrittsöffnung ist in diesem Ausführungsbeispiel kegelstumpfmantelförmig ausgeführt. In der Nähe des Außenrandes der Lichtwellenleitfläche 6.3 sind umlaufend mikrooptische konvexe Linsen 14.1, 14.2, ... 14. n angebracht. Ein auf eine dieser Linsen 14.1 ... 14.n auftreffender Lichtstrahl 7 wird von der Linse 14.1 ... 14.n gebündelt, tritt in den Lichtwellenleiter 6 ein, wird an der äußeren Mantelfläche 6.6 total reflektiert, trifft auf die innere Mantelfläche 6.2, wird dort gebrochen und auf ein hier nicht dargestelltes Objekt gelenkt. Anstelle von mikrooptischen Elementen können auch sogenannte GRIN-Elemente (GRadient INdex Elemente) verwendet werden.The inner lateral surface 6.2 of the planar optical waveguide 6 of a dark field illumination device according to the invention can additionally be provided with a deflection prism 15. A corresponding exemplary embodiment of a dark field illumination device according to the invention is shown in FIG. FIG. 14 shows the planar optical waveguide 6 with a cylindrical outer contour 6.1 and a truncated cone-shaped inner contour 6.2 and the deflecting prism 15 in the center of the optical waveguide 6 with an isosceles rectangular cross-section. A light beam 7 guided in the optical waveguide 6 is refracted away from the perpendicular on the inner surface 6.2, strikes the catheter surface 15.1 perpendicularly, is reflected at the hypotenuse surface 15.3 at an angle of 90 ° to the direction of incidence, and leaves the deflecting prism 15 through the catheter surface 15.2. FIGS. 15 and 16 show a further exemplary embodiment of a dark field illumination device according to the invention. The dark field illumination device is in turn based on a planar optical waveguide 6 with frustoconical outer end surfaces which serve as a deflection prism. The light exit opening is designed frustoconical in this embodiment. In the vicinity of the outer edge of the optical waveguide 6.3 are circumferentially micro-optical convex lenses 14.1, 14.2, ... 14. n attached. A light beam 7 impinging on one of these lenses 14.1... 14.n is focused by the lens 14.1... 14n, enters the optical waveguide 6, is totally reflected on the outer lateral surface 6.6, strikes the inner lateral surface 6.2 , is broken there and directed to an object not shown here. Instead of micro-optical elements also so-called GRIN elements (GRadient INdex elements) can be used.

Die Faserankopplung an den planaren Lichtwellenleiter 6 kann auch über ein Mikrooptikarray 17 von planaren Lichtwellenleitern erfolgen, die durch lithografische oder andere Methoden in ein Substrat eingebracht werden, wie dies in Figur 17 dargestellt ist.The fiber coupling to the planar optical waveguide 6 can also take place via a microoptical array 17 of planar optical waveguides, which are introduced by lithographic or other methods into a substrate, as shown in FIG.

Ausgegangen wird wiederum von einem Mikroskop mit einer Dunkelfeld- Beleuchtungseinrichtung ähnlich der in der Figur 2 dargestellten Art. Die Frontlinse 5 des Objektivs des Mikroskops mit dem darauf befestigten planaren Lichtwellenleiter 6 ist seitlich mit einem Mikrooptikarray 17 von planaren Lichtwellenleitern 16 verbunden. Das Mikrooptikarray 17 wird beispielsweise an einer Stirnseite 6.1 mit den Fasern 4.1, 4.2, ... 4.n des Lichtleiterbündels 4 verbunden.The starting lens 5 of the objective of the microscope with the planar optical waveguide 6 mounted thereon is laterally connected to a microoptical array 17 of planar optical waveguides 16. The micro-optic array 17 is connected to the fibers 4.1, 4.2,... 4n of the optical fiber bundle 4, for example, at an end face 6.1.

In das Mikrooptikarray 17 können (hier nicht dargestellte) V-Nuten eingebracht werden, in die die Fasern 4.1, 4.2, ... 4.n des Lichtleiterbündels 4 eingelegt und geklemmt werden. Die V- Nuten sind zu den Eintrittsflächen 16.1 des planaren Wellenleiters 16 auf dem Mikrooptikarray 17 so ausgerichtet, dass eine optimale Ankopplung gewährleistet ist. Auf dem Mikrooptikarray 17 kann eine Querschnittsanpassung der Fasern 4.1, 4.2, ... 4.n an den planaren Lichtleiter 6 auf der Frontlinse 5 stattfinden.In the micro-optics array 17 (not shown here) V-grooves are introduced, in which the fibers 4.1, 4.2, ... 4.n of the optical fiber bundle 4 are inserted and clamped. The V-grooves are aligned to the entry surfaces 16.1 of the planar waveguide 16 on the micro-optics array 17 so that an optimal coupling is ensured. On the micro-optical array 17, a cross-sectional adaptation of the fibers 4.1, 4.2, ... 4.n to the planar light guide 6 on the front lens 5 take place.

Die Befestigung und Ausrichtung der Fasern 4.1, 4.2, ... 4.n an den planaren Lichtleiter 6 kann auch durch Einbringen von V-Nuten direkt in den planaren Lichtleiter erfolgen. Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt Figur 18. Die Einkopplung des Lichts, hier vorzugsweise eines Lasers, erfolgt hier nicht über Lichtleitfasern sondern über Umlenkspiegel oder -prismen. Der Lichtstrahl 7 tritt an einer Seite seitlich durch das Gehäuse des hier nicht dargestellten Objektivs. Der Strahl trifft auf ein segmentiertes Umlenkprisma 18, welches mittig auf der Frontlinse 5 montiert ist, und wird je nach Auftreffpunkt innerhalb des Umlenkprismas in einem der vier um 90° versetzte Segmenten des Umlenkprismas (18.1 ... 18.4) nach unten gelenkt. Je nach Segment 18.1 ... 18.4 wird das Licht in vier um 90° versetzte Richtungen reflektiert. Die Strahlen 7.3, 7.4 treffen auf Umlenkprismen am äußeren Rand der Fontlinse 5, treten durch die Frontlinse 5 und treffen auf den als weiteres Umlenkprisma wirkende äußeren Rand 6.6 des planaren Lichtleiters 6. Durch geeignete Lenkung des einfallenden Lichtstrahls 7 ist es möglich, das Objekt aus vier Richtungen zu beleuchten oder eine beliebige, bi- oder monodirektionale Beleuchtung zu realisieren.The attachment and alignment of the fibers 4.1, 4.2, ... 4.n to the planar light guide 6 can also be done by introducing V-grooves directly into the planar light guide. FIG. 18 shows a further exemplary embodiment. The coupling of the light, here preferably a laser, does not take place here via optical fibers but via deflecting mirrors or prisms. The light beam 7 occurs on one side laterally through the housing of the objective, not shown here. The beam impinges on a segmented deflection prism 18, which is mounted centrally on the front lens 5, and is depending on the impact point within the deflection prism in one of the four offset by 90 ° segments of the deflection prism (18.1 ... 18.4) directed downward. Depending on the segment 18.1 ... 18.4, the light is reflected in four directions offset by 90 °. The rays 7.3, 7.4 meet deflecting prisms at the outer edge of the font lens 5, pass through the front lens 5 and meet the outer edge 6.6 of the planar light guide 6 which acts as a further deflection prism. By suitable steering of the incident light beam 7, it is possible to eject the object to illuminate four directions or to realize any, bi- or monodirectional lighting.

Ein weiteres, besonders geeignetes Ausführungsbeispiel analog Figur 18 verwendet statt dem Umlenkprisma 18 aus vier Segmenten ein solches aus 1 bis 3 oder mehr als 4 Segmenten. Der einfallende Lichtstrahl wird entsprechend der Anzahl der Segmente in 1 bis 3 oder mehr als vier Richtungen in der Ebene über der Frontlinse reflektiert.Another, particularly suitable embodiment analogous to Figure 18 uses instead of the deflection prism 18 of four segments such from 1 to 3 or more than 4 segments. The incident light beam is reflected according to the number of segments in 1 to 3 or more than four directions in the plane above the front lens.

Das Umlenkprisma 18 kann auch oberhalb der Frontlinse (im Luftraum) beispielsweise an der darüberliegenden Linse befestigt sein. Die Umlenkprismen 15 müssen dann stabförmig verlängert werden, um das Licht bis zur Frontlinse zu führen.The deflecting prism 18 may also be fastened above the front lens (in the air space), for example on the overlying lens. The deflection prisms 15 must then be extended rod-shaped, to guide the light to the front lens.

Ein weiteres, besonders geeignetes Ausführungsbeispiel analog Figur 18 verwendet statt dem Umlenkprisma aus einem oder mehreren Segmenten, die nur Planflächen haben, ein Umlenkprisma aus einem oder mehreren Segmenten mit einer oder mehreren nicht-planen Flächen. Die Form ist so gewählt, dass der Lichtstrahl nicht nur umgelenkt sondern auch aufgeweitet wird.Another, particularly suitable embodiment analogous to Figure 18 used instead of the deflection prism of one or more segments having only planar surfaces, a deflection prism of one or more segments with one or more non-planar surfaces. The shape is chosen so that the light beam is not only deflected but also widened.

In Figur 19 ist in einem weiteren Ausführungsbeispiel ein Objektiv 20 eines erfindungsgemäßen Mikroskops dargestellt. Das Objektiv 20 ist als katadioptrisches System ausgestaltet, in dem refraktive und reflektive optische Elemente zur Bilderzeugung vorgesehen sind. In diesem Ausfuhrungsbeispiel umfasst das Objektiv 20 eine Frontlinse 21, eine gekrümmte Linse 24 und einen gekrümmten Spiegel 25.FIG. 19 shows a further embodiment of an objective 20 of a microscope according to the invention. The objective 20 is designed as a catadioptric system, in which refractive and reflective optical elements are provided for image formation. In this In an exemplary embodiment, the objective 20 comprises a front lens 21, a curved lens 24 and a curved mirror 25.

Die Frontlinse 21 ist in diesem Ausfuhrungsbeispiel als optisches Element mit einer ebenen, dem Objekt 8.1 zugewandten ersten Seite 22 und mit einer zumindest annähernd ebenen, dem Objekt 8.1 abgewandten zweiten Seite 23 ausgeführt. Die Frontlinse 21 kann auch als planparallele Platte ausgeführt sein. Die erste Seite 22 ist einseitig reflektierend ausgestaltet, zum Beispiel durch Aufbringen einer reflektierenden Schicht auf die Frontlinse, so dass Licht, welches durch die Frontlinse 21 auf die erste Seite 22 trifft, reflektiert wird.The front lens 21 is designed in this exemplary embodiment as an optical element with a planar, the object 8.1 facing first side 22 and with an at least approximately planar, the object 8.1 facing away from the second page 23. The front lens 21 can also be designed as a plane-parallel plate. The first side 22 is designed to be reflective on one side, for example by applying a reflective layer to the front lens, so that light which strikes the first side 22 through the front lens 21 is reflected.

Verschiedene Abbildungsstrahlen 26 sind in Figur 19 exemplarisch dargestellt. Auf ein Objekt 8.1 in der Objektebene 8 gerichtetes Licht wird gestreut und tritt über eine Eintrittspupille in die Frontlinse ein. Beim Eintritt und Austritt in die Frontlinse 21 werden die Abbildungsstrahlen 26 gebrochen. Anschließend durchtreten die Abbildungsstrahlen 26 die gekrümmte Linse 24, wobei sie beim Eintritt in beziehungsweise beim Austritt aus der gekrümmten Linse 24 erneut gebrochen werden. Nach einer Reflektion an dem Spiegel 25 durchlaufen die Abbildungsstrahlen erneut die gekrümmte Linse 24 und die Frontlinse 21. An der ersten Seite 22 der Frontlinse werden die Abbildungsstrahlen 26 reflektiert und durch die Frontlinse 21 und die gekrümmte Linse 24 zu einer Durchtrittsöffnung 27 in dem Spiegel 25 gelenkt.Various imaging beams 26 are shown by way of example in FIG. Light directed to an object 8.1 in the object plane 8 is scattered and enters the front lens via an entrance pupil. Upon entering and exiting the front lens 21, the imaging rays 26 are refracted. Subsequently, the imaging beams 26 pass through the curved lens 24, being refracted again as it enters or exits the curved lens 24. After reflection on the mirror 25, the imaging rays again pass through the curved lens 24 and the front lens 21. At the first side 22 of the front lens, the imaging beams 26 are reflected and through the front lens 21 and the curved lens 24 to a passage opening 27 in the mirror 25th directed.

Zur Dunkelfeldbeleuchtung ist nach Figur 19 in die Frontlinse 21 eine optische Anordnung in Form eines Keils 28 eingebracht, der in Figur 20 in größerem Detail gezeigt ist. In diesem Ausfuhrungsbeispiel ist der Keil 28 in die Oberfläche, das heißt die zweite Seite 23 der Frontlinse 21 eingefräst. Der Keil 28 weist eine Fläche 29 mit einer reflektierenden Oberfläche auf, die derart in der Frontlinse 21 angeordnet ist, dass ein Lichtstrahl 30 eines Lasers, welches von der Seite in die Frontlinse eingeleitet wird, an der Fläche 29 reflektiert und in Richtung des Objekts 8.1 im Objektfeld 8 umgeleitet wird.For dark field illumination, according to FIG. 19, an optical arrangement in the form of a wedge 28 is introduced into the front lens 21, which is shown in greater detail in FIG. In this exemplary embodiment, the wedge 28 is milled into the surface, that is to say the second side 23 of the front lens 21. The wedge 28 has a surface 29 with a reflecting surface which is arranged in the front lens 21 such that a light beam 30 of a laser, which is introduced from the side into the front lens, is reflected at the surface 29 and in the direction of the object 8.1 in the object field 8 is redirected.

In weiteren, nicht dargestellten Ausfuhrungsbeispielen ist der Keil mittels eines anderen chemischen oder physikalischen Prozesses in die Oberfläche eingebracht, beispielsweise eingeätzt. In wiederum weiteren Ausfuhrungsbeispielen ist die optische Anordnung in einer beliebigen anderen geometrischen Konfiguration ausgeführt, die eine reflektierende Fläche in der oben dargestellten Anordnung relativ zu dem Lichtstrahl und zu dem Objekt aufweist. Die optische Anordnung kann beispielsweise auch in Dreiecksform, als Trapez oder als Polygon ausgeführt sein.In further, not shown exemplary embodiments of the wedge is introduced by means of another chemical or physical process in the surface, for example, etched. In yet further embodiments, the optical assembly is embodied in any other geometric configuration that has a reflective surface in the arrangement shown above relative to the light beam and to the object. The For example, optical arrangement can also be executed in triangular form, as a trapezoid or as a polygon.

In diesem Ausführungsbeispiel ist Laserlicht 30 von einer Seite in die Frontlinse einleitbar, wobei das Laserlicht zunächst zumindest annähernd parallel zu den Oberflächen der Frontlinse 21 ausgerichtet ist. Im Betrieb wird das Laserlicht 30 an dem Keil 28 reflektiert und in einem im Vergleich zu den Abbildungsstrahlen 26 steileren Winkel in Bezug auf die Normale in Richtung auf das Objekt 8.1 umgelenkt. Ein an dem Objekt 8.1 reflektierter Lichtstrahl 30' tritt in entgegengesetzter Richtung unter zumindest annähernd demselben steilen Winkel in die Frontlinse 21 ein, durchläuft die Frontlinse außerhalb des durch die Abbildungsstrahlen 26 gebildeten Strahlenbündels und wird an dem Spiegel 25 vorbei aus dem System herausgeleitet, so dass das reflektierte Licht nicht das Objektiv durchläuft und vom Abbildungsstrahlengang getrennt ist. Ein solcherart ausgestaltetes Objektiv zeichnet sich durch eine besonders geringe Obskuration aus.In this embodiment, laser light 30 can be introduced from one side into the front lens, the laser light initially being aligned at least approximately parallel to the surfaces of the front lens 21. In operation, the laser light 30 is reflected at the wedge 28 and deflected at a steeper angle relative to the normal in the direction of the object 8.1 in comparison with the imaging beams 26. A light beam 30 'reflected at the object 8.1 enters the front lens 21 in the opposite direction at at least approximately the same steep angle, traverses the front lens outside the beam formed by the imaging beams 26 and is led out of the system past the mirror 25, so that the reflected light does not pass through the lens and is separated from the imaging beam path. Such a designed lens is characterized by a particularly low obscuration.

In Fig. 21 ist eine weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, in dem die optische Anordnung als aufgesetzter Keil 31 auf der zweiten Seite 23 der Frontlinse 21 ausgeführt ist. Der aufgesetzte Keil 31 weist eine Fläche 29 mit einer reflektierenden Oberfläche auf, die derart auf der Frontlinse 21 angeordnet ist, dass ein Lichtstrahl 30 eines Lasers, welches von der Seite auf den aufgesetzten Keil gerichtet ist, an der Fläche 29 reflektiert und durch die Frontlinse 21 hindurch in Richtung des Objekts 8.1 im Objektfeld 8 umgeleitet wird. Das Laserlicht 30 ist dabei zunächst zumindest annähernd parallel zu der zweiten Fläche 23 der Frontlinse 21 ausgerichtet. Im Betrieb wird das Laserlicht 30 an dem Keil 31 reflektiert und in einem im Vergleich zu den Abbildungsstrahlen 26 steileren Winkel in Bezug auf die Normale in Richtung auf das Objekt 8.1 umgelenkt.In Fig. 21, another embodiment is shown, in which the optical arrangement is designed as a patch wedge 31 on the second side 23 of the front lens 21. The patch wedge 31 has a surface 29 with a reflective surface disposed on the front lens 21 such that a light beam 30 of a laser directed from the side onto the attached wedge reflects off the surface 29 and through the front lens 21 is redirected in the direction of the object 8.1 in the object field 8. The laser light 30 is initially aligned at least approximately parallel to the second surface 23 of the front lens 21. In operation, the laser light 30 is reflected at the wedge 31 and deflected at a steeper angle relative to the normal in the direction of the object 8.1 in comparison with the imaging beams 26.

In den Figuren 19 bis 21 ist jeweils nur ein Beleuchtungsstrahl 30 dargestellt. Es ist jedoch ohne weiteres möglich, die Frontlinse 21 mit mehreren optischen Anordnungen auszustatten und mehrere Beleuchtungsstrahlen von verschiedenen Seiten auf die verschiedenen optischen Anordnungen zu richten, so dass das Objekt von verschiedenen Seiten aus beleuchtbar ist.In FIGS. 19 to 21, only one illumination beam 30 is shown in each case. However, it is readily possible to provide the front lens 21 with a plurality of optical arrangements and to direct a plurality of illumination beams from different sides onto the different optical arrangements, so that the object can be illuminated from different sides.

In Figur 23 ist ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel dargestellt, bei dem ein Lichtleiter als Lichtkanal 32 in der ersten Seite 22 der Frontlinse 21 ausgebildet ist. Der Lichtkanal ist dabei in die Oberfläche der Frontlinse 21 bevorzugt in Form einer Nut mit einem trapezförmigen oder rechteckförmigen Querschnitt eingefräst. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit kann der Lichtkanal auch mit Hilfe eines anderen chemischen oder physikalischen Verfahrens in die Oberfläche eingebracht werden, beispielsweise durch Ätzen oder durch Schneiden der Oberfläche. Ebenso ist es möglich, den Lichtkanal bereits in der Gussform der Frontlinse vorzusehen. Der Lichtkanal 32 ist bevorzugt verspiegelt ausgeführt, so dass die Lichtleitfähigkeit des Lichtkanals verbessert ist.FIG. 23 shows a further exemplary embodiment in which a light guide is designed as a light channel 32 in the first side 22 of the front lens 21. The light channel is in the surface of the front lens 21 preferably milled in the form of a groove with a trapezoidal or rectangular cross-section. Without limiting the generality, the light channel can also be introduced into the surface by means of another chemical or physical process, for example by etching or by cutting the surface. It is also possible to provide the light channel already in the mold of the front lens. The light channel 32 is preferably executed mirrored, so that the light conductivity of the light channel is improved.

Aus Figur 24 ist ersichtlich, dass in der Frontlinse 21 vier Lichtkanäle 32 kreuzförmig angeordnet sind, so dass das Objekt von vier Seiten beleuchtbar ist. Zum Mittelpunkt der Frontlinse 21 hin sind jeweils optische Anordnungen (nicht dargestellt) vorgesehen, an denen der Lichtstrahl 31 in Richtung des Objektfeldes 8 reflektier- oder umlenkbar ist. Die optischen Anordnungen können beispielsweise wie in dem vorherigen Ausführungsbeispiel als Keile ausgeführt sein.From Figure 24 it can be seen that in the front lens 21, four light channels 32 are arranged in a cross shape, so that the object can be illuminated from four sides. To the center of the front lens 21 towards each optical arrangements (not shown) are provided, where the light beam 31 in the direction of the object field 8 is reflected or deflected. The optical arrangements may, for example, be designed as wedges, as in the previous embodiment.

In einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine andere Anzahl an Lichtkanälen in der ersten Seite 22 der Frontlinse 21 vorgesehen. Es ist zum Beispiel ohne weiteres möglich, die Frontlinse auch mit zwei, drei, fünf, sechs, sieben, acht oder mehr Lichtkanälen auszugestalten, um auf diese Art das Objekt von verschiedenen Seiten zu beleuchten. In a further, not shown embodiment, a different number of light channels in the first side 22 of the front lens 21 is provided. For example, it is easily possible to design the front lens with two, three, five, six, seven, eight or more light channels, in order to illuminate the object from different sides in this way.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 Lichtquelle1 light source

2 Abbildungsoptik2 imaging optics

2.1 Kondensorlinse2.1 condenser lens

2.2 Kollimatorlinse2.2 collimator lens

3 Lichteintrittsfläche3 light entry surface

4 Lichtleitfaserbündel4 fiber optic bundles

4.1 Lichtleitfaser4.1 optical fiber

4.2 Lichtleitfaser4.2 optical fiber

4.3 Lichtleitfaser4.3 optical fiber

4.n Lichtleitfaser4.n optical fiber

4.12 Lichtaustrittsfläche4.12 light exit surface

5 Frontlinse5 front lens

5.1 Vorderseite5.1 front side

5.2 Rückseite5.2 Rear side

6 planarer Lichtwellenleiter6 planar optical fibers

6.1 Lichteintrittsfläche6.1 light entry surface

6.2 Lichtaustrittsfläche6.2 light exit surface

6.3 Lichtwellenleitfläche, typisch die Grenzfläche des Lichtwellenleiters zur Umgebung oder zum Cladding6.3 Optical waveguide, typically the interface of the optical waveguide to the environment or for cladding

6.4 Lichtwellenleitfläche, typisch die Grenzfläche des Lichtwellenleiters zur Umgebung oder zum Cladding6.4 Optical waveguide, typically the interface of the optical waveguide to the environment or for cladding

6.5 Mantelfläche6.5 lateral surface

6.6 Mantelfläche6.6 lateral surface

6.7 Öffnung6.7 opening

6a Segment6a segment

6b Segment6b segment

6c Segment6c segment

6d Segment6d segment

6n Segment6n segment

7 Lichtstrahl7 light beam

7.1 einfallender Lichtstrahl 7.2 am Objekt reflektiertes bzw. gestreutes Licht7.1 incident light beam 7.2 reflected or scattered light on the object

7.3 Lichtstrahl7.3 light beam

7.4 Lichtstrahl7.4 light beam

8 Objektebene 8.1 Objekt8 object level 8.1 object

9 Ein- oder Mehrfachschicht9 single or multiple layer

10 Claddingschicht10 cladding layer

10.1 im Brechungsindex angepasste Füllschicht10.1 refractive index adapted filling layer

12 Prisma12 prism

12.1 Kathetenseite des Prismas12.1 Catheter side of the prism

12.2 Kathetenseite des Prismas12.2 Catheter side of the prism

12.3 Hypothenusenseite des Prismas12.3 Hypotenuse side of the prism

13 Transmissionsgitter bzw. diffraktives Element13 transmission grating or diffractive element

14.1 mikrooptische Linse14.1 micro-optical lens

14.2 mikrooptische Linse14.2 micro-optical lens

14.3 mikrooptische Linse14.3 micro-optical lens

14.4 mikrooptische Linse 14.n mikrooptische Linse14.4 micro-optical lens 14.n micro-optical lens

15 Prisma15 prism

15.1 Kathetenseite des Prismas15.1 Catheter side of the prism

15.2 Kathetenseite des Prismas15.2 Catheter side of the prism

15.3 Hypothenusenseite des Prismas15.3 Hypotenuse side of the prism

16 planarer Lichtwellenleiter16 planar optical waveguides

16.1 Eintrittsseite planarer Lichtwellenleiter16.1 Entry side of planar optical waveguides

17 Mikrooptikarray17 micro-optic array

18 Segmentiertes Umlenkprisma18 Segmented deflection prism

18.1 einzelnes Segment des Umlenkprismas 18 0 Objektiv 1 Frontlinse 2 erste Seite der Frontlinse 3 zweite Seite der Frontlinse 4 Linse 5 Spiegel Abbi ldungsstrahlengänge18.1 single segment of the deflecting prism 18 0 objective 1 front lens 2 first side of the front lens 3 second side of the front lens 4 lens 5 mirror Abbi ldungsstrahlengänge

DurchtrittsöffnungThrough opening

Keilwedge

Flächearea

Lichtstrahl aufgesetzter KeilLight beam attached wedge

Lichtkanal Lichtkanal

Claims

Patentansprüche: claims:

1. Mikroskop mit einem Objektiv, welches eine Frontlinse umfasst, und mit einer Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung, welche eine Fokussiereinrichtung zur Fokussierung von einer Lichtquelle emittierten Lichts auf ein Objektfeld umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass eine optische Anordnung in die Frontlinse eingebracht oder an einer Oberfläche der Frontlinse angeordnet ist, und dass das Licht über die optische Anordnung in Richtung des Objektfelds umlenkbar ist.1. Microscope with a lens, which comprises a front lens, and with a dark field illumination device which comprises a focusing device for focusing light emitted from a light source onto an object field, characterized in that an optical arrangement is introduced into the front lens or on a surface of the Front lens is arranged, and that the light is deflected via the optical arrangement in the direction of the object field.

2. Mikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fokussiereinrichtung als Lichtwellenleiteranordnung ausgebildet ist und dass die Lichtwellenleiteranordnung einen Lichtwellenleiter umfasst.2. A microscope according to claim 1, characterized in that the focusing device is designed as an optical waveguide arrangement and that the optical waveguide arrangement comprises an optical waveguide.

3. Mikroskop nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die optische Anordnung als Lichtaustrittsfläche des Lichtwellenleiters ausgestaltet ist.3. A microscope according to claim 2, characterized in that the optical arrangement is designed as a light exit surface of the optical waveguide.

4. Mikroskop nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtwellenleiter flächig ausgebildet ist.4. A microscope according to claim 3, characterized in that the optical waveguide is formed flat.

5. Mikroskop nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtwellenleiter planar ausgebildet ist.5. A microscope according to claim 4, characterized in that the optical waveguide is planar.

6. Mikroskop nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtwellenleiter (6) eine Lichtwellenleitfläche (6.3, 6.4) aufweist, wobei die Lichtwellenleitfläche (6.3, 6.4) ringförmig, aus Polygonsegmenten oder einer Kombination aus Polygonsegmenten mit Kreissegmenten aufgebaut ist.6. A microscope according to any one of claims 4 or 5, characterized in that the optical waveguide (6) has an optical waveguide surface (6.3, 6.4), wherein the optical waveguide surface (6.3, 6.4) is annular, composed of polygon segments or a combination of polygon segments with circular segments ,

7. Mikroskop nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtwellenleiter (6) eine Lichteintrittsfläche (6.1) und eine Lichtaustrittsfläche (6.2) aufweist.7. Microscope according to one of claims 4 to 6, characterized in that the optical waveguide (6) has a light entry surface (6.1) and a light exit surface (6.2).

8. Mikroskop nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichteintrittsfläche (6.1) und/oder die Lichtaustrittsfläche (6.2) alternativ oder in Kombination eine oder mehrere Ebenen, eine oder mehrere Zylindermantelsegmente und/oder eine oder mehrere Freiformflächen aufweist.8. A microscope according to claim 7, characterized in that the light entry surface (6.1) and / or the light exit surface (6.2) alternatively or in combination one or more Levels, one or more cylinder jacket segments and / or one or more free-form surfaces.

9. Mikroskop nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichteintrittsfläche (6.1) und/oder die Lichtaustrittsfläche (6.2) als Zylinderlinse oder als Toroidlinse oder als Umlenkprisma oder als diffraktives Element (13) ausgebildet ist und/oder dass auf die Lichteintrittsfläche (6.1) und/oder die Lichtaustrittsfläche (6.2) eine Zylinderlinse oder eine Toroidlinse oder ein Umlenkprisma (12) oder ein diffraktives Element aufgesetzt ist.9. A microscope according to claim 7 or 8, characterized in that the light entry surface (6.1) and / or the light exit surface (6.2) is designed as a cylindrical lens or as a toroidal lens or as a deflection prism or as a diffractive element (13) and / or that on the light entry surface (6.1) and / or the light exit surface (6.2) a cylindrical lens or a toroidal lens or a deflection prism (12) or a diffractive element is placed.

10. Mikroskop nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der Lichteintrittsfläche (6.1) und/oder an der Lichtaustrittsfläche (6.2) ein oder mehrere mikrooptische Elemente (14.1, 14.2, ... 14. n) und/oder ein oder mehrere GRIN-Elemente vorgesehen sind.10. A microscope according to any one of claims 7 to 9, characterized in that at the light entry surface (6.1) and / or at the light exit surface (6.2) one or more micro-optical elements (14.1, 14.2, ... 14. n) and / or one or more GRIN elements are provided.

11. Mikroskop nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Lichtleitfasern (4.1, 4.2, ... 4.n) zum Einkoppeln von Licht (7) in die Lichteintrittsfläche (6.1) vorgesehen sind.11. A microscope according to any one of claims 7 to 10, characterized in that optical fibers (4.1, 4.2, ... 4.n) for coupling light (7) in the light entry surface (6.1) are provided.

12. Mikroskop nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Lichtleitfasern (4.1, 4.2, ... 4.n) und ein optisches Array (17) oder mehrere optische Arrays (17) mit Lichtleitern zum Einkoppeln von Licht (7) in die Lichteintrittsfläche (6.1) vorgesehen sind.12. A microscope according to any one of claims 7 to 10, characterized in that optical fibers (4.1, 4.2, ... 4.n) and an optical array (17) or a plurality of optical arrays (17) with optical fibers for coupling light (7 ) are provided in the light entry surface (6.1).

13. Mikroskop nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Umlenkprismen (15, 18) zum Einkoppeln von Licht (7) in die Lichteintrittsfläche (6.1) vorgesehen sind.13. A microscope according to any one of claims 7 to 10, characterized in that one or more deflecting prisms (15, 18) for coupling light (7) in the light entry surface (6.1) are provided.

14. Mikroskop nach der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtwellenleiteranordnung (6) ein oder mehrere Segmente (6.a, 6.b, ... 6.n) umfasst.14. A microscope according to claims 4 to 13, characterized in that the optical waveguide arrangement (6) comprises one or more segments (6.a, 6.b, ... 6.n).

15. Mikroskop nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Segmente (6.a, 6.b, ... 6.n) separat mit dem Licht (7) beleuchtbar sind. 15. A microscope according to claim 14, characterized in that one or more segments (6.a, 6.b, ... 6.n) separately with the light (7) are illuminated.

16. Mikroskop nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtwellenleiteranordnung (6) zwischen der Frontlinse (5) und dem Objektfeld (7) angeordnet ist.16. A microscope according to any one of claims 4 to 15, characterized in that the optical waveguide arrangement (6) between the front lens (5) and the object field (7) is arranged.

17. Mikroskop nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtwellenleiteranordnung (6) auf der Frontlinse (5) angebracht ist.17. A microscope according to any one of claims 4 to 15, characterized in that the optical waveguide arrangement (6) on the front lens (5) is mounted.

18. Mikroskop nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtwellenleiteranordnung (6) in dem Objektiv angeordnet ist.18. A microscope according to any one of claims 4 to 15, characterized in that the optical waveguide arrangement (6) is arranged in the lens.

19. Mikroskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtwellenleiter als Lichtkanal (32) in einer Frontlinse (21) des Objektivs ausgeführt ist.19. A microscope according to claim 2, characterized in that the optical waveguide is designed as a light channel (32) in a front lens (21) of the lens.

20. Mikroskop nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtkanal (32) an einer der dem Objektfeld (8) zugewandten ersten Seite (22) der Frontlinse (21) ausgeführt ist.20. A microscope according to claim 19, characterized in that the light channel (32) on one of the object field (8) facing first side (22) of the front lens (21) is executed.

21. Mikroskop nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtkanal (32) in die Frontlinse (21) des Objektivs (20) eingefräst ist.21. A microscope according to any one of claims 19 or 20, characterized in that the light channel (32) in the front lens (21) of the lens (20) is milled.

22. Mikroskop nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtkanal (32) eine zumindest teilweise reflektierende Oberfläche aufweist.22. A microscope according to any one of claims 19 to 21, characterized in that the light channel (32) has an at least partially reflecting surface.

23. Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Anordnung eine Fläche (29) mit einer reflektierenden Oberfläche aufweist, über die Licht in Richtung auf das Objektfeld (8) umlenkbar ist.23. A microscope according to any one of claims 1 to 22, characterized in that the optical arrangement has a surface (29) with a reflecting surface over which light in the direction of the object field (8) is deflected.

24. Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Anordnung eine Fläche (29) aufweist, die derart unter einem Winkel zur Ausbreitungsrichtung des Lichts (31) angeordnet ist, dass das Licht in Richtung auf das Objektfeld (8) umlenkbar ist.24. A microscope according to any one of claims 1 to 22, characterized in that the optical arrangement has a surface (29) which is arranged at an angle to the propagation direction of the light (31), that the light in the direction of the object field (8 ) is deflectable.

25. Mikroskop nach einem der Ansprüche 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Anordnung als Nut (28) in der Frontlinse 21 ausgeführt ist. 25. A microscope according to any one of claims 23 or 24, characterized in that the optical arrangement is designed as a groove (28) in the front lens 21.

26. Mikroskop nach einem der Ansprüche 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Anordnung als Erhebung (31) auf einer Oberfläche der Frontlinse (21) ausgeführt ist.26. A microscope according to any one of claims 23 or 24, characterized in that the optical arrangement is designed as a survey (31) on a surface of the front lens (21).

27. Mikroskop nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle in Form eines Lasers ausgeführt ist und dass das Laserlicht (31) seitlich in die Frontlinse (21) einkoppelbar ist und an der optischen Anordnung (28, 29) in Richtung auf das Objektfeld (8) umlenkbar ist.27. A microscope according to any one of claims 23 to 26, characterized in that the light source is designed in the form of a laser and that the laser light (31) laterally in the front lens (21) can be coupled and to the optical arrangement (28, 29) in Direction to the object field (8) is deflected.

28. Verfahren zum Anbringen einer Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung an einem ein Objektiv mit einer Frontlinse (5) aufweisenden Mikroskop mit folgenden Verfahrensschritten:28. A method for attaching a dark field illumination device to a lens having a front lens (5) comprising the following method steps:

a) Bereitstellen der Frontlinse (5) b) Anbringen eines flächigen Lichtwellenleiters (6) mit einer vorgegebenen Zielaußenkontur und einer vorgegebenen Rohdicke auf eine Seite der Frontlinse (5) c) Abpolieren des Lichtwellenleiters (6) bis zu einer vorgegebenen Zieldicke d) Anbringen von Lichtleitfasern (4.1, 4.2, ... 4.n) an den Lichteintrittsflächen des Lichtwellenleiters (6)a) providing the front lens (5) b) attaching a flat optical waveguide (6) with a predetermined target outer contour and a predetermined raw thickness on one side of the front lens (5) c) polishing the optical waveguide (6) up to a predetermined target thickness d) attaching Optical fibers (4.1, 4.2, ... 4.n) at the light entry surfaces of the optical waveguide (6)

29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lichtwellenleiter (6) mit einer Dicke von mehreren Millimetern verwendet wird.29. The method according to claim 28, characterized in that an optical waveguide (6) is used with a thickness of several millimeters.

30. Verfahren nach einem der Ansprüche 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass als Lichtwellenleiter (6) ein Planteil verwendet wird.30. The method according to any one of claims 28 or 29, characterized in that a plan part is used as an optical waveguide (6).

31. Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass Lichtwellenleiter (6) mit einem Cladding verwendet wird.31. The method according to any one of claims 28 to 30, characterized in that optical waveguide (6) is used with a cladding.

32. Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Frontlinse (5) und dem Lichtwellenleiter (6) Abstandshalter eingebracht werden, so dass ein Hohlraum zwischen Frontlinse (5) und Lichtwellenleiter (6) entsteht, der als Cladding wirkt.32. The method according to any one of claims 28 to 30, characterized in that between the front lens (5) and the optical waveguide (6) spacers are introduced, then that a cavity between front lens (5) and optical fiber (6) is formed, which acts as a cladding.

33. Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrenschritt b) durch Ansprengen und/oder Kleben durchgeführt wird.33. The method according to any one of claims 28 to 32, characterized in that the method step b) is carried out by wringing and / or gluing.

34. Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrenschritt d) durch Kleben durchgeführt wird.34. The method according to any one of claims 28 to 32, characterized in that the method step d) is carried out by gluing.

35. Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrenschritt d) durch Klemmen der Lichtleitfasern 4.1,...4.n in V-Nuten, die in den Lichtwellenleiter (6) eingebracht werden, durchgeführt wird. 35. The method according to any one of claims 28 to 32, characterized in that the method step d) by clamping the optical fibers 4.1, ... 4.n in V-grooves, which are introduced into the optical waveguide (6) is performed.