(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料空間（２）内に配置された試料の共焦点結像のための顕微鏡であって、
個々にスイッチオン可能であり、かつ光源アレイ（４）として形成されている光源（５；２１）から成る光源群（４；２０）を有する照明機構と、
検出機構（３）と、
複数の相並んでいるピンホール素子（１３；２７）を有するピンホールアレイ（８；２６）を含むピンホール機構であって、各々光源（５；２１）に対して１つのピンホール素子（１３；２７）が存在しているピンホール機構と、
各々のピンホール素子（１３；２７）に、該光源群（４；２０）の該光源（５；２１）の個々の放射によって光を当て、該試料空間（２）内にある個々のスポット（１４）を共焦点で照明する光学系（６、７、９、１１）と、
ここで、各々のピンホール素子（１３；２７）に該個々のスポット（１４）の１つが割り当てられており、該個々のスポット（１４）が該試料空間（２）内で、放射の入射方向に対して相並んでおり、
該光学系（１１、９、７、１５、１７）が、該個々のスポット（１４）を該ピンホール機構によって共焦点で該検出機構（３）上に結像し、
該光源アレイ（４）を駆動し、かつ該個々の光源をスイッチオンおよびスイッチオフして、該個々のスポット（１４）の移動なしで、該個々のスポット（１４）と活性化された光源（５）との間の切替えにより試料の走査が実行されるようにする制御機器（Ｃ）と
を備える顕微鏡。
【請求項２】
前記検出機構（３）が検出ピクセルアレイを有しており、前記光学系（７、１５、１７）が、各々のピンホール素子（１３）を１つの検出ピクセル上に結像する、請求項１に記載の顕微鏡。
【請求項３】
前記ピンホールアレイが光ファイバ束（２６）として形成されており、各々のピンホール素子が該光ファイバ束（２６）の１つの光ファイバ（２７）によって形成されている、請求項１または２に記載の顕微鏡。
【請求項４】
前記光学系が、前記光ファイバ束（２６）の試料空間側の端部に施され、放射を前記個々のスポット（１４）に束ねるＧＲＩＮレンズ（２８）を有している、請求項３に記載の顕微鏡。
【請求項５】
前記光学系が、ピンホールアレイ（８）と試料空間（２）との間に配置され、該試料空間（２）内の隣接する個々のスポット（１４）の部分的な重なりを生じさせる結像素子（１０）を有している、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の顕微鏡。
【請求項６】
すべての相並んでいる個々のスポット（１４）の位置を同時に前記試料空間（２）内で変位する画像エリア変位機構（１０）が設けられている、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の顕微鏡。
【請求項７】
前記光源アレイ（４）の前記光源（５）が所定のグリッド寸法において相並んでいる、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の顕微鏡。
【請求項８】
前記光源アレイ（４）がＬＥＤアレイ（４）である、請求項１に記載の顕微鏡。
【請求項９】
前記制御機器（Ｃ）は、直接的には隣接していない複数の個々のスポット（１４）を照明する光源（５）を同時にスイッチオンする、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の顕微鏡。
【請求項１０】
前記照明機構が、異なる波長領域で放出する複数の光源群（４ａ、４ｂ、４ｃ）と、該光源群（４ａ、４ｂ、４ｃ）からの放射を重畳する結合機構（２４、２５）とを有している、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の顕微鏡。
【請求項１１】
前記光源アレイ（４）の前記光源（５）は１０〜２０μｍのグリッド寸法において相並んでいる、請求項７に記載の顕微鏡。
【請求項１２】
前記光源（５）は、隣接する個々のスポット（１４）が試料空間（２）内で重なるように配置されている、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
顕微鏡法において共焦点顕微鏡法は、高い位置分解能を高い焦点深度と組み合わせるための１つの可能性として確実に定着している。共焦点結像により、結像される深度面の選択が行われる。通常、共焦点顕微鏡法は蛍光顕微鏡法として実現され、この蛍光顕微鏡法では、試料が照明放射により蛍光励起され、放出された蛍光放射が共焦点で検出される。試料の照明は蛍光体にとって負荷であり、過剰な照明は蛍光体を退色させ得るので、試料の結像するところだけを照明しようと務められる。従って試料を共焦点で照明し、その結果として、結像されない試料領域が照明されないことも、有益であることが分かった。
【０００２】
現況技術では共焦点結像は、周知のごとく、共焦点性フィルタとして働くいわゆるピンホールによって行われる。典型的にはピンホールにより試料が共焦点で１つのスポット内で照明され、このスポットから出てくる蛍光放射が同じピンホールによって共焦点で検出器上に結像される。スポットのサイズが、横方向で、つまり光入射方向を横切る方向で位置分解能を確定し、同様に焦点深度も規定する。試料を結像するには、共焦点に結像されたスポットの位置を試料内で変位させる。これには、ビーム経路を相応に偏向するスキャナが有益であることが分かった。
【０００３】
特に速い偏向は、揺動ミラー構成によって達成され、この揺動ミラー構成は、スポットを光入射方向に垂直な平面内で２軸偏向つまり２軸変位させる。結果として揺動ミラー構成は自動的に、スポットが変位する所定の軌道曲線をもたらす。通常はスポットをラスタ状に変位させることで試料を走査する。
【０００４】
これにより時々、本来の結像課題にとっては全く関心のない試料領域が照明される。その結果は、結像時間の延長および場合によっては望ましくない蛍光体の退色である。非特許文献１は、この欠点を取り除くため、スキャナが音響光学変調器によるビーム偏向を使用する共焦点顕微鏡を説明している。これによりラスタ走査に限定されなくなり、照明されたおよび結像されたスポットを、例えば試料内の特別な関心のある構造に沿って変位させることができる。ただし、この利点は、現況技術に基づいては音響光学変調器との組合せでしか達成することができず、音響光学変調器は、光学品質、とりわけ透過に関して欠点がある。ブレン（Ｂｕｌｌｅｎ）らはこのような変調器を、２光子顕微鏡法の特殊形態でしか利用できない。なぜなら、そうでなければ、変調器を２回通過する際の光損失が大きすぎるからである。これに加え、変調器の偏向挙動は放射の強度によって様々に変化する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】エー．ブレン（Ａ．Ｂｕｌｌｅｎ）、「Ｈｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ，Ｒａｎｄｏｍ−Ａｃｃｅｓｓ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ：Ｉ．Ｈｉｇｈ−Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ  ｗｉｔｈ  Ｖｏｌｔａｇｅ−Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ｄｙｅｓ  ａｎｄ  Ｉｏｎ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ」、Ｂｉｏｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｊｏｕｒｎａｌ、Ｖｏｌ．７３、１９９７年７月、４７７−４９１頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って本発明の課題は、現況技術のこれらの欠点を克服する、直接的にアクセスしてスキャン可能な共焦点顕微鏡を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によりこの課題は、試料空間内に配置された試料の非ラスタ型共焦点結像のための顕微鏡によって解決される。この顕微鏡は、個々にスイッチオン可能な光源から成る光源群を有する照明機構を備えている。さらにこの顕微鏡には、複数の相並んでいるピンホール素子を有するピンホールアレイを含むピンホール機構が設けられており、これに関しては光源群の光源ごとに１つのピンホール素子が存在している。光学系は、各々のピンホール素子に、光源の正確に１つの放射によって光が当てられ、試料空間内にある単一スポットに共焦点で結像されるように、照明機構およびピンホールアレイと一緒に配置および形成されているレンズを含んでいる。各々のピンホール素子に単一スポットの１つが割り当てられている。単一スポットは試料空間内で、放射の入射方向に対して相並んで静止して存在している。光学系は、単一スポットをピンホール機構によって共焦点で検出機構上に結像するさらなる素子を有している。この場合、光学系のレンズは、照明のために作用することもでき、つまり共焦点で試料空間内に存在している単一スポットを提供することもでき、また単一スポットをピンホール素子によって共焦点で検出機構上に結像することもできる。検出機構上に結像する際には、照明の際と同じピンホールアレイまたは第２の共役に配置されたピンホールアレイを使用することができる。後者の形式では、ピンホール機構はこの場合、２つのピンホールアレイを含んでいる。
【０００８】
つまりこの顕微鏡は現況技術とは違い、試料結像のために１つの単一スポットを試料空間内で変位する外部のスキャン機構を備えていない。そうではなく、試料の走査は、多数の静止している単一スポットによって行われ、アクティブな単一スポット間の切替えは、個々の光源のスイッチオンまたはスイッチオフによって行われる。個々の光源の１つがスイッチオンされている場合、その光源に割り当てられた静止している単一スポットが照明されており、そこで蛍光放射が励起され、検出器上に結像される。光源群の個々の光源を自由にスイッチオンすることができるので、これにより、静止している単一スポットの中から直接的にアクセスして選択することができる。試料をラスタ走査するための順番はもはや定められておらず、個々のスポットの移動はなくなる。
【０００９】
検出機構が、さらなる位置分解能を有さない検出器を１つだけ有している場合、常に、個々の光源のちょうど１つがそれぞれスイッチオンされる。位置分解していない単一検出器を用いる場合、特に良い信号対雑音比、従って励起された蛍光放射に対する低い検出限界が得られる。
【００１０】
検出機構が検出ピクセルアレイを有しており、これに加え光学系が、各々のピンホール素子を１つの検出ピクセル上にまたはそのピンホール素子用の１つの検出ピクセル群上に結像する場合、複数の光源を同時にスイッチオンすることができる。このような形成形態は、複数の部位で同時に結像を行えるので、試料の捕捉を加速させることができる。
【００１１】
検出機構はカメラを使用することができ、このカメラでは各々の単一スポットが検出ピクセルつまりカメラピクセル上に結像される。その代わりに単一検出器アレイも可能である。もちろん、ｎ個の単一スポット（即ち、それぞれｎ個の素子を備えたピンホールアレイおよび光源群による）が、検出器アレイのｍ個の検出素子上に結像される混合形態も考えられ、この場合、ｎはｎの整数倍である。例えば５１２×５１２個の単一光源およびピンホール素子を、１２８×１２８個の検出ピクセル上に結像することができる。この場合、単一光源のアクティブ化に関しては、蛍光放射が同じ検出ピクセル上に達する２つの単一光源を同時にスイッチオンしないことだけに注意すればよい。この実施形態でも、この場合、制御機構が適切に形成されている。
【００１２】
同時に照明された単一スポット間の混信を避けるため、光源群内では、単一スポットが直接的には隣接していない単一光源をスイッチオンすることが好ましい。特に好ましいのは、単一スポット間隔と単一スポット直径の間の比が５：１を下回らないように、同時に照明される単一スポット間の間隔を選択することである。言い換えれば、２つの同時に照明される単一スポットの間には常に少なくとも３つの照明されていない単一スポットの間隔があることが好ましい。顕微鏡のこの特性のために、光源群を言及したように制御し、かつ検出ピクセルアレイを適切に設計するように形成されている制御機構を設けることが好ましい。
【００１３】
特別な利点は、本発明により試料の走査が、機械的に作動する部品なしで行われることである。走査は、単一光源の適切なスイッチオンにより、純粋に電子的に行われる。
ピンホールアレイは、単一スポットの形成を共に担っている。ピンホールアレイは、適切な絞りでのホールグリッドとして形成することができる。光ファイバ束、例えばシングルモードファイバアレイを用いてもよく、これにより各々のピンホール素子は光ファイバ束の１つの光ファイバによって形成される。従って個々の光ファイバが、対応する単一スポットのための共焦点ピンホールのように作用する。光ファイバ束の形態でのピンホールアレイの形成は、この場合に、ビーム案内において高い柔軟性が与えられているので、特に内視鏡としての用途に有利である。
【００１４】
ピンホールアレイを光ファイバ束として実現する場合、光学系がＧＲＩＮレンズを有することが好ましく、このＧＲＩＮレンズは、光ファイバ束の試料空間側の端部に施され、放射を単一スポットに束ねる。この形態は、ロバスト性で、アライメントなしで、かつ極めてコンパクトな構造を達成するので、とりわけ内視鏡としての用途に好都合である。なかでも最後に挙げた特徴が、内視鏡としての用途に好都合である。
【００１５】
導光体に基づく形態は、照明放射の分割および単一スポットの結像に関しても適用することができる。本発明のこのような１つの変形形態では、各々の単一光源の放射が個々の光ファイバ内に達するように、光源群からの放射を直接的に光ファイバ束内にカップリングする。この光ファイバ内には、単一スポットの放射を直接的に検出機構上に導くファイバカップラが組み込まれている。つまり、この光ファイバ機構は、ピンホール機構だけでなく、光学系の本質的なまたはそれどころがすべての部分をも実現しており、特に内視鏡としての用途に適している。この場合には任意選択で、光ファイバ束の単一光ファイバにそれぞれ個々に施されている単一光源から成る群により、光源群を実現することもできる。これは、設置サイズをほぼ自由に選択し得る単一光源を使用できるという利点を有する。同じことが検出機構に当てはまる。光ファイバ束を任意選択で、位置分解していない検出器上に直接的に導くか、またはピクセルが個々の光ファイバに割り当てられている位置分解している検出器上に導くか、または単一検出器群に導くことができ、この各々の単一検出器は、１つまたは複数の単一光ファイバからの放射を受ける。最後の形式では、単一検出器の設置サイズもほぼ自由に選択することができる。
【００１６】
試料空間内の単一スポットの形成は、試料内の隣接する単一スポットがちょうど部分的に重なり合うように行うことができる。この場合、試料を走査する際に最適な分解能が得られる。この特性を達成するには、光学系が追加的に結像素子（例えばズーム光学系）を有する場合が好ましく、この結像素子は、ピンホールアレイと試料空間の間に配置され、試料空間内の隣接する単一スポットの部分的な重なりを生じさせる。
【００１７】
ピンホールアレイによる共焦点結像が許容するよりはるかに広い試料空間を走査するには、すべての相並んでいる単一スポットの位置を同時に調節する機械的な画像変位機構を、ピンホールアレイの後ろに配置することが好ましい。単一スポットはもちろんその後も互いに対して相対的に静止している。この機械的な画像エリア調節は、画像エリア拡大のためにのみ使用されるので、従来のスキャナに比べてはるかに遅くてよい。本発明は、任意選択で結像素子（ズーム光学系）と統合することができる。
【００１８】
光源群は、好ましくは１０〜２０μｍのグリッド寸法において光源が相並んでいることにより、光源アレイとして形成されていることが特に好ましい。これには、米国特許第７５１８１４９（Ｂ２）号明細書に記載された光源アレイを使用することが好都合である。なぜならこの光源アレイは既に、個々の光源の各々に関し予めコリメートされた照明束を発するからである。この明細書の開示内容を、この光源アレイの説明に関して全面的に本願明細書に援用する。ここでは、予めコリメートすることによる比較的小さな放射角のほかに、各々の単一源を少し拡張することも可能なことが有利であり、これは合焦性を良くする。
【００１９】
このような光源アレイは、ＬＥＤアレイの１つの例である。ＬＥＤ照明は、強度変調を伴っていても、１００ＭＨｚまでのスイッチング周波数が可能であるという利点を有する。単一光源のスイッチング周波数は、スキャン速度を確定する。
【００２０】
照明放射は、本発明に従い各々の単一スポットに対して個別に調整することができる。これは、ＦＬＩＭ検出技術またはロックイン検出技術のような特定の蛍光顕微鏡法に対して大きな利点である。つまり例えば単一スポットを異なって変調することができ、こうして隣接する画素を異なる変調または復調によって分離することができる。
【００２１】
本発明のもう１つの変形形態は、照明機構が、異なる波長領域で放出する複数の光波群と、これら光波群の放射を重畳する結合機構とを有する場合に、異なるカラーチャンネルを使用できることにあり、従って光学系は、スペクトル調整可能な放射でピンホール素子に光を当てる。
【００２２】
本発明は、コンパクトな構造方式という利点を有している。顕微鏡のための独立した照明モジュールは必要なくなる。ロバスト性およびアライメント労力に関して問題があり得る機械的なスキャナもなくすことができる。移動するコンポーネントはもう必要ない。
【００２３】
これは同時に顕微鏡の簡単な小型化を可能にし、内視鏡検査、現場での物質スクリーニング、小型化された「ラボオンチップ（Ｌａｂｓ  ｏｎ  Ｃｈｉｐ）」などでの用途を開く。
【００２４】
複雑なレーザおよび機械的なスキャナがないことは、製造労力を軽減するだけでなく、同時に、機械的に移動するコンポーネントを作動させなくてよくなるので、測定方法を加速させる。
【００２５】
しかし加速が可能であるだけでなく、この顕微鏡により意外にも任意に遅い試料走査も実現することができる。これも、その機械的な基本条件が試料を走査する際の最低速度を予め定める従来の揺動ミラースキャナでは不可能である。
【００２６】
照明すべきおよび結像すべき単一スポットへの自由なアクセスは、現況技術が有する構造方式の問題なしで、試料の任意の走査パターンを可能にする。
検出機構で平面検出器を使用する場合、１つの同じ顕微鏡で共焦点結像も広視野顕微鏡法も実現することができる。このためには光波群のすべての光源をスイッチオンすればよいだけである。このような広視野顕微鏡法では、光波群を適切に制御することにより、任意の関心領域を予め定めることができる。照明すべきでない単一スポットに関しては、単純に対応する光源をスイッチオフにする。
【００２７】
個々に作動される光源の使用は、共焦点運転においても広視野運転においても、各々の単一スポットのための直接的な出力調節を可能にする。例えば動作電流（その他のパラメータが可能、例えば電圧）により、各々の単一光源の放射強度が調整される。
【００２８】
本発明の１つの変形形態では、異なるかまたは同じ関心領域を異なる波長で同時に励起することを、１つの試料の走査および試料操作で実現する。現況技術はこのために常に複数のスキャン機構を必要とする。
【００２９】
上述の特徴および以下でさらに説明される特徴が、提示した組合せだけでなく、その他の組合せまたは単独でも、本発明の枠を逸脱することなく使用可能であることは自明である。
【００３０】
以下に、例えば本発明の本質をなす特徴も開示している添付の図面に基づき、本発明をさらに詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】自由に調整可能な試料走査を有する共焦点顕微鏡の概略図。
【図２】図１の顕微鏡のための照明モジュールの１つの代替形態の概略図。
【図３】図１の顕微鏡が試料空間に結像する、つまり試料空間で走査する単一スポットの位置の上面図。
【図４】図１の顕微鏡によって可能な試料走査を明瞭化するための概略図。
【図５】図１の顕微鏡の１つの変形された構造方式の概略図であって、変形はピンホールアレイに関する。
【図６】図５の顕微鏡の１つの変形形態を示す図。
【図７】試料空間のマルチスペクトル照明に関する図１の顕微鏡の１つの変形形態を示す図。
【図８】図５の顕微鏡の１つの変形された構造方式の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１は、試料空間２内に配置すべき試料を、蛍光顕微鏡法により検出器３上に結像する顕微鏡１を概略的に示している。蛍光顕微鏡法のための照明源として、個々にスイッチオン可能なＬＥＤ５を有するＬＥＤアレイ４が設けられている。照明されたＬＥＤ５からの放射は、レンズ６および７を介してピンホールアレイ８へと導かれ、個々のＬＥＤ５が１つのピンホール１３上に結像されている。ＬＥＤアレイ４、レンズ６および７、ならびにピンホールアレイ８の配置により、各々のＬＥＤ５が１つのピンホール１３に割り当てられている。照明方向においてピンホールアレイ８の後ろに配置されたレンズ９は、レンズ１１と一緒にピンホールアレイ１３を試料空間２内の単一スポット１４内に共焦点で結像する。つまり各々のＬＥＤ５からの放射が単一スポット１４内に共焦点で結像される。
【００３３】
レンズ９と１１の間に任意選択のズーム光学系１０が設けられており、このズーム光学系は、単一スポット１４のサイズおよび間隔を調節すること、従って隣接する単一スポット１４間の部分的な重なりを調整することを可能にする。ズーム光学系１０はこれに加え任意選択で、より大きな画像エリアを捕捉できるよう、調整可能な画像変位を実現する。
【００３４】
試料空間２から出ている蛍光放射は、単一スポット１４から収束され、かつレンズ１１、９、ピンホールアレイ８、およびレンズ７を介し、蛍光放射を照明用ビーム経路からデカップリングする好ましくはダイクロイックビームスプリッタ１５へと導かれ、場合によってはあり得る照明放射反射を抑制するフィルタ１６およびレンズ１７を介し、検出器３上に結像される。その際、試料空間２内の各々のスポット１４が、検出器３での１つのスポット１８上に結像される。検出器３は、（さらには描き込まれていない）検出ピクセルを有している。図１に示した実施形態では、各々の検出ピクセルが１つのスポット１８に割り当てられている。
【００３５】
図３は、試料空間２内の単一スポット１４の可能な配置を概略的に示している。見えているように多数の単一スポット１４が相並んでいる。これらの単一スポットの位置および数は、ピンホール１３およびＬＥＤ５の位置および数に対応している。どの単一スポットが照明されているかは、専らＬＥＤアレイ４の作動に、つまり個々のＬＥＤ５のどれがスイッチオンされているかによる。
【００３６】
図１の構造方式は、既に引用し、本明細書に援用した米国特許第７５１８１５９（Ｂ２）号明細書に基づくＬＥＤアレイを使用している。
このようなＬＥＤアレイを備えた構造方式の代わりに、図２に概略的に示したモジュール１９を使用することもでき、このモジュールの場合、ＬＥＤアレイ４は、単一光源２１を有する光源アレイ２０と取り替えられており、単一光源２１はＬＥＤ５とは違い、束ねられた放射を発しない。従って放射特性は狭い開口角内にはないので（ＬＥＤアレイ４のＬＥＤ５は、ビームを２５〜３０°の開口角で放射する）、光源アレイ２０の後ろにはミニレンズアレイ２２が配置されており、このミニレンズアレイは絞りアレイ２３と一緒に、後にレンズ６およびさらなる光学系がピンホールアレイ８によって結像を単一スポット１４内にもたらすように、単一光源２１の放射を束ねる。ここでも各々の単一スポット１４は、正確に１つの光源に、この場合は１つの単一光源２１に割り当てられており、対応する単一光源２１が光を放つ場合にのみ照明されている。
【００３７】
図４は、あり得る平行なスキャン軌道の具体例を示しており、このスキャン軌道は、顕微鏡１で、検出器３およびＬＥＤアレイ４と適切に接続されている制御機器Ｃを制御して調整される。図４は、個々のＬＥＤ５を有するＬＥＤアレイ４の上面図を示している。この図でＬＥＤアレイ４内に記入された数字は、ＬＥＤ５がスイッチオンされる順番を示している。図１の状態では、数字「１」が記入されているすべてのＬＥＤが同時に光を放っている。次の走査工程では、数字「２」を付されているＬＥＤだけがスイッチオンされ、さらにそのように続く。もちろん他の順番も考えられるし、ＬＥＤアレイ４内で同時に光を放つＬＥＤの数に関しても、ＬＥＤアレイ４内のＬＥＤの数に関しても、他にも考えられる。同時に照明するスポットの有利な間隔に関しては、本明細書の上記の包括的な部分を参照されたい。
【００３８】
図５は、ピンホールアレイ８が光ファイバ束２６によって実現されている図１の顕微鏡１の１つの変形を示している。個々のピンホールは、この構造方式では単一ファイバ２７によって実現されている。この構造方式は、特に内視鏡などにおける顕微鏡の用途のために有利である。この構造方式の変形として、図６に示唆したように光ファイバ束２６の試料側の端部に、レンズ１１の代わりになるＧＲＩＮレンズ２８を施すことができる。その他の点では、図５または図６の構造方式は実質的に図１の構造方式に対応している。
【００３９】
図７は、照明機構に関する図１または図５／図６の顕微鏡の１つの変形形態を示している。１つだけのＬＥＤアレイ４の代わりに、ここでは複数のＬＥＤアレイが設けられており、図７の例では３つのＬＥＤアレイ４ａ、４ｂ、および４ｃが設けられている。これらのＬＥＤアレイは、発する放射のスペクトル組成が異なっている。対応するレンズ６ａ、６ｂ、６ｃならびにビーム結合器２４および２５が、３つのＬＥＤアレイ４ａ、４ｂ、４ｃからの放射を重畳し、これにより試料空間２のマルチスペクトル照明が行われる。これら３つのＬＥＤアレイは、ここでも各々の単一ＬＥＤ５ａ、５ｂ、５ｃが正確に１つのピンホール１３に割り当てられるように互いに対してアライメントされている。その代わりに、各々のＬＥＤ５によって発せられた放射のスペクトル組成を、制御量（例えば制御電圧）により調整できるＬＥＤアレイ４も使用することができる。
【００４０】
３つのスペクトル的に異なるＬＥＤアレイという数は、もちろん純粋に具体例としてのものである。照明放射の所望のスペクトル組成に応じて、より少なく、つまり２つのアレイ、またはより多く使用してもよい。
【００４１】
図８は、光源アレイ４が放射を直接的に光ファイバ束２６内にカップリングする図５の顕微鏡の１つの変形を示している。光ファイバ束２６は、光ファイバ束２９が連結されているデカップリング部位３１を備えており、光ファイバ束２９は、検出器３に至る単一光ファイバ３１を有している。連結部位３０は、各々の単一光ファイバ２７が正確に１つの単一光ファイバ３１と接続するように形成されている。この構造方式は非常にコンパクトであるが、単一スポット１４の照明と単一スポット１４の結像の間のスペクトルの区別ができないという欠点を有する。ビームスプリッタ１５で行われるのが好ましいダイクロイック形態は、連結部位３０では一般的には実現できない。従って図８の形態は、受光される蛍光放射の信号対雑音比がクリティカルでないか、またはスポット１４内で、蛍光放射ではなく後方散乱、つまり照明放射と実質的に同じ波長組成の放射が受光される用途のために特に好ましい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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