CN109212736B - 照明系统、包括照明系统的显微镜和显微镜方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于观察包含至少一种荧光团(19)的物体(17)的荧光显微镜(3)的照明系统(10)、一种显微镜(1)和一种用于照明包括至少一种荧光团(19)的物体(17)的显微镜方法。本领域的方案具有以下缺点：在物体(17)内的定向很困难，并且物体(17)的荧光区域的可见性不令人满意。本发明的照明系统(10)通过包括照明装置(9)和进一步包括照明滤波器(41)而改善了研究中的物体(17)的可见性，照明装置(9)具有发射光谱(22)，发射光谱(22)包括至少一种荧光团(19)的荧光激发波长(23)和可见光背景波长(25)，照明滤波器(41)具有至少一个荧光激发通带(93)和至少一个背景照明通带(95)，其中荧光激发通带(93)的透射率(88)大于背景照明通带(95)的透射率(88)，并且荧光激发通带(93)的宽度(92)小于背景照明通带(95)的宽度(92)。本发明的照明系统(10)适于执行本发明的显微镜方法。

Description

照明系统、包括照明系统的显微镜和显微镜方法

技术领域

本发明涉及一种照明系统、显微镜和显微镜方法。

背景技术

例如用在荧光显微镜或荧光内窥镜中的照明系统被应用于临床成像中的荧光的视觉观察。通常，带通滤波器用于照明、激发和观察包含至少一种荧光团的样品。虽然本领域中使用的用于照明和观察的单通带提供了增加的对比度，但是具有非荧光组织呈现黑色的缺点。此外，由于使用单带滤波器，因此只能应用一种荧光团，而观察两种或更多种荧光团则需要用户在滤波器组之间切换。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种照明系统、显微镜和显微镜方法，其改善了物体的图像质量。

本发明的用于观察含有至少一种荧光团的物体的荧光显微镜的照明系统通过包括照明装置且通过进一步包括用于布置在照明装置和物体之间的照明滤波器来解决上述问题，该照明装置具有发射光谱，发射光谱包括至少一种荧光团的荧光激发波长和不同于激发波长的可见光背景照明波长；该照明滤波器具有至少一个荧光激发通带，该荧光激发通带至少包括荧光激发波长，并且具有至少一个背景照明通带，该背景照明通带包括可见光背景照明波长，其中荧光激发通带的透射率大于背景照明通带的透射率，并且其中荧光激发通带的宽度小于背景照明通带的宽度。

本发明的显微镜通过包括根据本发明的照明系统来解决上述问题。

本发明的用于照明包含至少一种荧光团的物体的显微镜方法通过包括以下步骤来解决上述问题：用至少一种荧光团的荧光激发光谱中的荧光激发波长和不同于荧光激发波长的可见光背景照明波长来照明物体，其中可见光背景照明波长在到达物体之前衰减。

本发明的照明系统、显微镜和显微镜方法允许用荧光激发波长和可见光背景照明波长同时照明样品，其中可见光背景照明波长衰减，使得它们的强度与从物体的荧光团发出的荧光发射波长的强度处于相同的数量级。

可见光背景照明波长的强度因此与荧光发射波长的强度相当。结果是发荧光的荧光团和没有荧光团的组织—组织反射可见光背景照明波长—能够同时观察到。

本发明可以通过以下特征进一步改进，这些特征可以彼此独立地组合并且其中每个特征具有自己的有利的技术效果。

照明系统的照明装置可以包括光源，该光源可以被实现为连续光源、离散光源，或者可以具有由连续发射消隐脉冲电平(pedestal)和与连续消隐脉冲电平同时发射的离散波长组成的发射光谱。

连续光源应当被理解为发射具有连续光谱的光的光源，而离散光源具有带一个或多个离散的单独的局部最大值的发射光谱。离散光源的光谱功率分布可能在局部最大值周围或之间下降到零。

可见光背景照明波长可以由照明装置以连续或离散的方式发射，并且可以特别地被感知为白光。作为合成色的白光可以由许多可见光背景照明波长组成，即由连续光谱组成，或者由离散单一波长组成。示例性地，可见光背景照明波长可以包括被感知为红色、绿色和蓝色的波长。类似地，青色、品红色和黄色也可以导致合成色(白色)。

应该注意的是，颜色被认为是根据人眼的感知。如果本公开将术语“波长”、“发射”或“吸收”与“颜色x”结合，则将其理解为“在人眼中感知为颜色x的(发射/吸收)波长”。

荧光激发通带的透射率可以至少为0.7，优选至少为0.8，更优选至少为0.9。在理想的理论模型中，荧光激发通带的透射率为1.0。这些理论值可能无法在实际滤波器中获得，而照明滤波器的荧光激发通带的透射率可以大于0.95或甚至大于0.98。透射率范围通常从0(无透射，不透明材料)到1(透明材料，无损失)或从1％到100％。

背景照明通带的透射率在实际滤波器中是非零的，并且可以在10^-4到10^-2的量级。背景照明通带的透射率也可以达到百分之几。

荧光过程的效率为10^-3的量级，使得荧光激发通带的透射率与背景照明通带的透射率之比优选为等于或大于1000的量级。背景照明波长通过背景照明通带的衰减随着荧光过程效率的降低而增加。

照明滤波器可以实现为介质滤波器，其中对于背景照明通带可以获得6的光密度。6的光密度表示10^-6的透射率。

照明滤波器可以在不同位置之间可移动地被支撑，其中照明滤波器优选是可倾斜的。在照明滤波器的每个位置中，滤波器可以具有不同的背景照明通带的透射率。通过照明滤波器的倾斜，它可以定位成使得操作参数不同于设计滤波器所基于的指定工作参数。

照明滤波器远离指定工作参数(例如待滤波的电磁辐射的入射角)的倾斜，可以因此降低光密度并增加背景照明通带的透射率和/或荧光激发通带的透射率。

取决于照明滤波器的介质层的数量，滤波器的具体设计以及其质量，背景照明通带的光密度也可以为3至5的量级。

显微镜方法能够以多种操作模式执行，其中在多种操作模式中的每一种中，可见光背景照明波长中的能量与荧光激发波长中的能量的比被改变。

照明系统因此可以包括选择装置，以在多种操作模式之间进行选择，从而选择相应的可见光背景照明波长中的能量与荧光激发波长中的能量的比。

此外，显微镜方法可以允许改变整个可见光背景照明波长上的能量分布。根据本发明的照明系统可以通过包括多种操作模式来执行该方法的这个步骤，其中，在多种操作模式中的每一种中，整个可见光背景照明波长上的能量分布是不同的。

照明系统的这个实施例和显微镜方法允许改变背景照明波长强度的组成，这又导致用于照明物体的照明颜色被改变。照明颜色也可以适应于物体的反射特性。

改变可见光背景照明波长中的能量与荧光激发波长中的能量之比的不同操作模式以及改变整个可见光背景照明波长上的能量分布的多种操作模式可以单独或组合选定。

本发明的另一个实施例的照明系统包括具有至少两个光源的照明装置，其中这些光源具有不同的发射光谱。应用照明系统的这个实施例的显微镜方法因此用至少两个光源的至少两种不同的发射光谱来同时照明物体。所述至少两个光源的性质可以针对所述至少两个光源单独地改变，使得可以设定上述多种操作模式的不同操作模式。

在本发明的照明系统的另一个实施例中，至少两个光源中的一个的发射光谱包括荧光激发波长，并且至少两个光源中的另一个的发射光谱包括可见光背景照明波长。

所述至少两个光源发射，尤其是同时发射用于激发所述至少一种荧光团中的荧光的荧光激发光谱以及照明物体的可见光背景照明波长。因此，物体的不显示荧光的部分也是可观察的。

照明系统的这个实施例具有以下优点：可见光背景照明波长中的能量和荧光激发波长中的能量以及所述能量的比可以通过单独地调整至少两个光源中的每一个来设定。

调整包括可见光背景照明波长的光源因此允许在可见光背景照明波长到达物体之前衰减可见光背景照明波长。如果背景照明波长的能量减少，则背景照明通带的衰减和光密度因此可以减小。调整可见光背景照明波长不会影响荧光激发波长。

包括可见光背景照明波长的光源可以是发射连续或离散光谱的白光光源。

照明系统、显微镜或显微镜方法的用户或操作者对白光光源的发射辐射的感知可以是白色的合成色。

然而，如果选择改变整个可见光背景照明波长上的能量分布的多种操作模式中的一种，则可以产生背景照明的着色。

包括荧光激发波长的光源可以实现为窄带光源，其中术语“窄带光源”应当被理解为具有很少、几个或者多达10或20纳米带宽的发射光谱的光源。窄带光源在发光二极管(LED)或激光器领域是众所周知的，其中在可见光波长范围内，带宽为几纳米的光源被认为是窄带。

通常LED表示离散光光源，而激光器可以包括离散的或连续的发射光谱。

用于可见光背景照明波长和用于荧光激发波长的至少两个光源的发射光谱可以在光谱上分开，使得它们不重叠。

本发明的显微镜方法可以利用不同的荧光激发波长照明包含不同荧光团的物体。本发明的照明系统通过包括不同的光源来提供所述不同的荧光激发波长。

发射不同荧光激发波长的不同光源可以特别地实现为以中心波长发射的窄带光源，该中心波长对应于荧光团的荧光激发光谱的相应的激发最大值。

至少两个光源的发射可以通过光组合装置组合。光组合装置可以被实现为分叉光纤、棱镜装置、光束组合器或分色镜。由至少两个光源发射的光的组合也可以通过以几度的角度叠加各个光发射方向来执行。

在本发明的显微镜方法的另一个实施例中，根据至少一种荧光团的荧光发射光谱，自动调整整个可见光背景照明波长上的能量分布。

此外，该方法可以根据以至少一种荧光团的荧光发射光谱发射的光的强度来自动调整可见光背景照明波长中的强度。对整个可见光背景照明波长上的能量分布和可见光背景照明波长强度的调整可以二者择一地或者组合地执行。

适于执行本发明的显微镜方法的上述实施例的本发明的照明系统包括控制器，该控制器配置为调适彼此独立的至少两个光源的发射光谱和强度中的至少一个。

上述实施例具有以下优点：可以在其强度上调整(降低)比物体的至少一种荧光团的荧光亮的白光背景照明，以使背景照明和荧光发射的强度等同。

根据另一个实施例的本发明的照明系统包括可见光背景照明波长的强度，其在与荧光发射的颜色互补的颜色处具有至少一个局部最大值。在显微镜方法中，调整整个可见光背景照明波长上的能量分布，以获得局部最大值。所述最大值的波长对应于特别是与荧光发射的颜色互补的颜色。

该实施例具有可以增加荧光的可见性的优点。如果示例性地在物体中存在橙色(红色)荧光，则可见光背景照明波长的强度优选地在对应于蓝(绿)色的波长处具有局部最大值。

为了调适整个可见光背景照明波长上的能量分布，本发明的照明系统包括图像处理器和光源控制器，其中图像处理器配置为确定物体的至少一部分的颜色，并且其中光源控制器适于根据确定的颜色改变光源的发射光谱。

因此，应用照明系统的这个实施例的显微镜方法确定物体的至少一部分的颜色，将与所确定的颜色对应的颜色信息信号传送至控制器，计算或确定与所确定的颜色互补的颜色，并且给光源控制器提供对应的光适配信号，该光源控制器根据光适配信号改变包括可见光背景照明波长的光源的发射光谱。

例如，如果图像处理器检测到可见光谱的红色部分中的荧光，即在约650nm的波长处，则控制器经由颜色信号线将颜色信息信号提供给光源控制器。

颜色信息信号可以由光源控制器的控制模块接收，该光源控制器给光源提供改变其操作模式的光适配信号，并且发射具有与检测到的荧光的红光互补的颜色的光，即，绿光。

这个示例的背景照明光源的光谱因此包括在可见光谱的绿色部分中的波长处(即，在约550nm的波长处)的局部最大值。

为了确定物体的至少一部分的颜色，照明系统可以包括相机，其中图像处理器可以适于根据由相机提供的图像数据确定物体颜色。

图像处理器还可以配置为确定物体的至少一个区域的颜色，其中可以检测不包括至少一种荧光团的发射波长的颜色。

因此，提供背景照明的光源的颜色可以由光源控制器根据物体的光谱特性或者根据荧光发射的颜色来调适。图像处理器和/或光源控制器可以被实现为软件、硬件或者软件和硬件的组合。

此外，显微镜方法不仅可以使背景照明波长的颜色适应于荧光发射的颜色或物体的颜色，而且还可以根据以至少一种荧光团的荧光发射光谱发射的光的强度来自动调整可见光背景照明波长中的强度。

该方法的这个步骤由包括强度检测器的照明系统的实施例执行，该强度检测器用于确定从至少一种荧光团发射的荧光强度。由强度检测器确定的强度用于根据所确定的强度自动调整可见光背景照明波长的至少部分中的强度。

可以在照明系统中设置多光谱相机和图像处理器，以基于物体的单次捕获来调适可见光背景照明波长的强度和/或分布。

因此该方法可以根据荧光发射光谱或物体的部分的颜色来调适整个可见光背景照明波长上的能量分布，并且可以根据以荧光发射光谱发射的光的强度来调适可见光背景照明波长中的强度。

尤其是可以自动执行至少一个光源对照明和/或荧光条件(包括强度和/或颜色)的调适。此外，可以在打开或关闭的控制回路中执行该调适，并且可以在已经确定或检测到修改的照明或荧光强度或颜色之后立即调适所述条件。

上述照明系统以及显微镜方法可以结合到显微镜或内窥镜(特别是荧光显微镜或内窥镜)中或与其一起执行。

此外，照明系统可以实现为适于结合到本领域的显微镜中的升级套件。

升级套件可以实现为具有或不具有照明装置。

为了接收照明滤波器，可以应用本领域显微镜的当前基础结构，使得不需要进一步调适本领域显微镜，本发明的照明系统的实施方式是容易的，并且如果所述显微镜包括本发明的升级套件，则允许利用本领域的显微镜来执行本发明的显微镜方法。

此外还要注意，本领域的显微镜以及本发明的显微镜包括阻挡荧光激发波长的观察滤波器。

另外可以想到的是，光谱上位于荧光激发通带外部的可见光背景照明波长与由物体反射并透过观察滤波器的一部分荧光激发波长叠加。因此观察滤波器对于荧光激发波长可以具有非零的透射率。

示例性地，如果荧光团的激发应用对应于蓝色的波长，则光谱上位于荧光激发通带外部的背景照明波长可以包括绿色光谱区域中的离散光源(例如LED)和红色光谱区域中的离散光源。

只有透过观察滤波器的一部分荧光激发波长与所述两个背景照明波长的叠加才导致合成的白光。

在显微镜方法的另一个实施例中，荧光激发波长的发射和/或可见光背景照明波长的发射可以在时间上进行调制。为此，本发明的照明系统可以包括频率发生器模块，其经由调制控制线向至少一个光源提供调制信号，用于荧光激发波长和/或可见光背景照明波长的发射的时间调制。所述频率发生器模块可以被集成到光源控制器中，并且可以由用户或操作者选择或取消选择。此外，可行的是，具有用于调制背景照明或荧光激发的不同调制频率的多种操作模式是可选择的。用户对多种操作模式的控制可以通过操作模式开关来实现。

所描述的调制具有增强可见性的优点，因为例如荧光发射的闪光允许更容易地检测这些低强度信号。可见性的增强与人类识别有关，特别是与运动感知有关。

附图说明

以下使用附图通过举例来更详细地解释本发明的实施例。所示的实施例和图形代表本发明的可能的配置。在对实施例的描述中，具有相同技术效果的相同特征和元件被赋予相同的附图标记。

在附图中：

图1示出了显微镜的示意图；

图2示出了第一实施例中的本发明的照明系统的透射特性；

图3a-3c示出了本发明的照明系统的第二实施例的透射特性；和

图4示出了用于解释互补色的色环。

具体实施方式

图1示出了本发明的显微镜1的示意图，该显微镜1实现为包括本体5、观察区7、照明装置9和观察组件11的荧光显微镜3，观察组件11在图1所示的荧光显微镜3的实施例中实现为立体目镜13。

观察组件11还包括观察光学器件15，观察光学器件15可以实现为本领域已知的显微镜物镜(未示出)。

包括至少一种荧光团19的物体17位于观察区7内。照明装置9将光21发射到物体17上，其中光21具有包括荧光激发波长23和可见光背景照明波长25的发射光谱22。光21、荧光激发波长23和可见光背景照明波长由箭头指示。荧光激发波长(23)包括在荧光团19的荧光激发光谱20内。

图1的荧光显微镜3显示了两个部分切除部27，切除部示意性地显示了荧光显微镜3的其他元件。

第一部分切除部27a示出了两个光源29，它们发射由收集器31收集并且由光学元件33校准的光21，光学元件33可以实现为光学透镜33。

光学透镜33a将光21耦合到在图1中实现为分叉光纤37的光组合装置35中。

耦合到分叉光纤37中的光21在光纤内被引导通过照明光学器件39，照明光学器件39包括照明滤波器41。照明滤波器41也可以布置在荧光显微镜3内的两根光纤之间的自由光束路径(未示出)中。

从照明装置9发出的光21入射在物体17上，其中荧光激发波长23激发物体17的荧光团19，并且其中可见光背景照明波长25照明物体17。

从物体17反射的可见光背景照明25a和荧光发射波长23a(两者均由波浪形箭头表示)从物体17发出，并且由观察光学器件15收集且通过观察组件11对用户或操作者是可见的。

存在于第二部分切除部27b中的元件显示在荧光显微镜3的左侧放大图中。

由观察光学器件15收集的光21也由检测器43检测，检测器43在图1中被实现为相机45。图像信号47经由图像信号线49传输至相机驱动器51，随后经由第二图像信号线53传输至包括其他电部件的电路板55。电路板55可以被理解为控制器56或者可以形成控制器56的一部分。

图像信号47被传输至图像处理器57，图像处理器57包括荧光发射颜色识别模块59，其适于识别荧光发射的颜色112(未示出)。荧光发射颜色识别模块59允许确定荧光发射波长23a的波长值。

图像处理器进一步包括荧光发射强度检测模块61，其适于确定荧光的强度。

类似地，图像处理器57包括背景颜色识别模块63和背景强度检测器模块65。

图像处理器57因此分析图像信号47，其中位于电路板55上的其他模块，例如比较器模块67或存储器模块69可以实现在电路板上。

图像处理器57经由图像评估线73将图像评估信号71提供给光源控制器75。图像评估信号71表示荧光发射以及背景的所确定的强度和颜色112(未示出)。

图像评估信号71可以包括用于荧光发射和背景两者的颜色信息信号(未示出)和强度信息信号(未示出)。光源控制信号77可以包括用于调适背景照明波长25的强度的光强度适配信号(未示出)和用于修改可见光背景照明波长25的合成色的光颜色适配信号(未示出)。

光源控制器75还包括频率发生器模块76，该频率发生器模块76可以由操作模式开关6激活和控制。操作模式开关6可以实现为按钮(无附图标记)或旋钮(无附图标记)，并且可以用于控制荧光和/或背景照明的时间调制，以控制对荧光和/或背景照明强度的调适并控制对荧光和/或背景照明颜色的调适。

根据图像评估信号71，光源控制器75经由光源控制线79将光源控制信号77提供给照明装置9。照明装置9仅在图1的放大图中示意性地示出。

如上所述，照明装置包括由光源控制器75驱动和控制的一个或多个(在图1示出的实施例中为两个)光源29。

荧光显微镜3可以包括操作模式开关6，借助于操作模式开关6，可见光背景照明波长25中的能量或整个可见光背景照明波长25的能量分布可以由光源控制器75来控制和调适。

图2示出了照明滤波器41的透射特性83和观察滤波器85的透射特性83。

透射特性83示出了以百分比为单位给出的透射率88，使得透射率88在0％至100％的范围内。透射率88在纵坐标轴87上给出，其相对于在横坐标轴上给出的波长91而绘制。横坐标轴89的波长91以纳米给出，其中横坐标轴的范围包含在300nm和800nm之间的波长范围。

照明滤波器41的透射特性83包括两个荧光激发通带93和两个背景照明通带95。这四个通带93、95在图2的曲线上方标出。每个荧光激发通带93以及背景照明通带95具有宽度92，其中荧光激发通带93的宽度92小于背景照明通带95的宽度92。

在短于荧光激发波长23的波长91处，照明滤波器41包括UV带97，如果荧光显微镜3的至少一个光源29(参见图1)具有包括在紫色(violet)光谱区域99中的可见光背景照明波长25的发射光谱，则UV带97也可以被认为是背景照明通带95，紫色光谱区域99大约在380nm和430nm之间延伸。

然而，图2的两个背景照明通带95包括可见光背景照明波长25,并且可以延伸到包括波长91超过780nm的电磁辐射的近红外光谱区域101中。

照明滤波器41的荧光激发通带93位于观察滤波器85的阻带103内，其中观察滤波器85还包括位于阻带103旁边和阻带103之间的观察通带105。

图2示出了照明滤波器41的透射特性83具有达到大约98％的荧光激发通带透射率107。

在背景照明通带95内，照明滤波器的透射特性83具有背景照明通带透射率109，其对于图2的照明滤波器41而言达到大约6％。

图2所示的观察滤波器85的透射率88代表理想的观察滤波器85，其在阻带103内具有0％的透射率和在观察通带105内具有100％的透射率。观察阻带103完全包含照明滤波器41的荧光激发通带93。

图2还示出了第二照明滤波器41a的透射特性83，其由仅在照明滤波器41与第二照明滤波器41a不同的光谱区域中示出的虚线表示。

第二照明滤波器41a的透射特性83示出了集中在大约680nm的波长91处的局部最大值111。第二照明滤波器41a的透射特性83导致可见光背景照明波长25的叠加呈红色或淡红色外观。如果荧光发射113位于如图2所示的对应于绿色112的光谱区域内，则这种淡红色112有利于增加对比度(未示出)。这里，荧光发射113由阴影指示并且集中在大约525nm处。

因此，透过第二照明滤波器41a的光的可见光背景照明波长25的叠加的颜色112与荧光发射113的颜色112互补。

互补色115的原理在图4中进一步描述。

图3示出了三种不同的透射特性83，其中图3a示出了观察滤波器85的透射特性83，其与图2所示的观察滤波器85的不同之处在于所示观察滤波器85的观察通带105中的透射率88达到大约98％。

由图3a-3c的三个透射特性83表示的照明系统10包括两个照明滤波器41，其中图3b所示的透射特性83是针对荧光滤波器41f获得的，并且图3c所示的透射特性83是用白光滤波器41w获得的。图3b的荧光滤波器41f位于荧光激发光源29的光束路径内。荧光滤波器41f的透射特性83包括类似于照明滤波器41的荧光激励通带93，该照明滤波器41借助于其在图2中的透射特性83来描述。

然而，荧光滤波器41f的背景照明通带95确实显示了大约0％的透射率88。荧光激发光源29f仅在其荧光激发波长23中受影响，荧光激发波长23不受背景照明通带95的影响。

图3c所示的白光滤波器41w位于白光源29w的光束路径内。

白光滤波器41w的透射特性83表现出平坦的变化和达到大约37％的基本上恒定的透射率88。

因此，白光滤波器41w不像图3b的荧光滤波器41f那样区分不同的波带。

在本发明的荧光显微镜3的不同实施例中，图1所示的两个光源29可以在这样的实施例中被实现为荧光激发光源29f和白光源29w。照明滤波器41被荧光滤波器41f和白光滤波器41w代替，其中滤波器位于对应的光源29f、29w和光组合装置35之间。

图4示出了色环117，其示意性地示出了颜色112—黄色(yellow)、橙色(orange)、红色(red)、紫色(purple)、蓝色(blue)和绿色(green)，它们在色环117中以其首字母给出。图4还示出了由双头箭头表示的三组可能的互补色119。黄色是紫色的互补色115，橙色是蓝色的互补色115，并且红色是绿色的互补色115。反过来，紫色也是黄色的互补色115等等。

图4的色环117仅示出了多组互补色119中的3组，因为滤光轮117的任何颜色112和对应的对面的颜色112表示一组互补色119。

附图标记

1 显微镜

3 荧光显微镜

5 本体

6 操作模式开关

7 观察区

9 照明装置

10 照明系统

11 观察组件

13 立体目镜

15 观察光学器件

17 物体

19 荧光团

20 荧光激发光谱

21 光

22 发射光谱

23 荧光激发波长

23a 荧光发射波长

25 可见光背景照明波长

25a 反射的可见光背景照明波长

27 部分切除部

27a 第一切除部

27b 第二切除部

29 光源

29f 荧光激发光源

29w 白光源

31 收集器

33 光学元件

33a 光学透镜

35 光组合装置

37 分叉光纤

39 照明光学器件

41 照明滤波器

41a 第二照明滤波器

41f 荧光滤波器

41w 白光滤波器

43 检测

45 相机

47 图像信号

49 图像信号线

51 相机驱动器

53 第二图像信号线

55 电路板

56 控制器

57 图像处理器

59 荧光发射颜色识别模块

61 荧光发射强度检测模块

63 背景颜色识别模块

65 背景强度检测器模块

67 比较器模块

69 存储器模块

71 图像评估信号

73 图像评估线

75 光源控制器

76 频率发生器模块

77 光源控制信号

79 光源控制线

83 透射特性

87 纵坐标轴

88 透射率

89 横坐标轴

91 波长

93 荧光激发通带

95 背景照明通带

97 UV带

99 紫色光谱区域

101 近红外光谱区域

103 阻带

105 观察通带

107 荧光激发通带透射率

109 背景照明通带透射率

111 局部最大值

112 颜色

113 荧光发射

115 互补色

117 色环

119 互补色组。

Claims (11)

1.用于观察包含至少一种荧光团(19)的物体(17)的荧光显微镜(3)的照明系统(10)，包括照明装置(9)，照明装置(9)具有发射光谱(22)，发射光谱(22)包括至少一种荧光团(19)的荧光激发波长(23)和不同于荧光激发波长(23)的可见光背景照明波长(25)，照明系统(10)还包括照明滤波器(41)，用于布置在照明装置(9)与物体(17)之间，照明滤波器(41)具有至少一个荧光激发通带(93)和至少一个背景照明通带(95)，荧光激发通带(93)限于荧光激发波长(23)，背景照明通带(95)包括可见光背景照明波长(25)，其中荧光激发通带(93)的透射率(88)大于背景照明通带(95)的透射率(88)，并且其中荧光激发通带(93)的宽度(92)小于背景照明通带(95)的宽度(92)，其中可见光背景照明波长(25)的强度在与荧光发射(113)的波长(91)互补的颜色(112)处具有至少一个局部最大值(111)，

其中所述照明系统包括图像处理器(57)和光源控制器(75)，图像处理器(57)配置为确定物体(17)的至少一部分的颜色(112)，并且其中光源控制器(75)适于根据所确定的颜色(112)改变光源(29)的发射光谱(22)，

其中照明装置(9)包括具有不同发射光谱(22)的至少两个光源(29)，

其中至少两个光源(29)中的一个的发射光谱(22)包括荧光激发波长(23)，并且至少两个光源(29)中的另一个的发射光谱(22)包括可见光背景照明波长(25)，并且

其中照明装置(9)包括光组合装置，且至少两个光源的发射通过光组合装置组合。

2.根据权利要求1所述的照明系统(10)，其中照明装置(9)包括多种操作模式，其中，在多种操作模式中的每一种中，可见光背景照明波长(25)中的能量与荧光激发波长(23)中的能量的比是不同的。

3.根据权利要求1或2所述的照明系统(10)，其中照明装置(9)包括多种操作模式，其中，在多种操作模式中的每一种中，整个可见光背景照明波长(25)上的能量分布是不同的。

4.根据权利要求1所述的照明系统(10)，其中不同荧光团(19)的荧光激发波长(23)由不同光源(29)发射。

5.根据权利要求1所述的照明系统(10)，其中设置控制器(56)，控制器(56)配置为调适彼此独立的至少两个光源(29)的发射光谱(22)和强度中的至少一个。

6.根据权利要求1或2所述的照明系统，包括强度检测器(61)，用于确定从至少一种荧光团(19)发射的荧光的强度，并且用于根据所确定的强度自动地调整可见光背景照明波长(25)的至少部分中的强度。

7.显微镜(1)，包括根据权利要求1至6中任一项所述的照明系统(10)。

8.如权利要求1至6中任一项所述的用于荧光显微镜(3)的照明系统(10)在荧光显微镜(3)中的用于照明包括至少一种荧光团(19)的物体(17)的显微镜方法，包括以下步骤：用至少一种荧光团(19)的荧光激发光谱(20)中的荧光激发波长(23)和不同于荧光激发波长(23)的可见光背景照明波长(25)来照明物体(17)，其中可见光背景照明波长(25)在到达物体(17)之前衰减。

9.根据权利要求8所述的显微镜方法，其中根据至少一种荧光团(19)的荧光发射光谱(114)，自动调整整个可见光背景照明波长(25)上的能量分布。

10.根据权利要求8或9所述的显微镜方法，其中根据以至少一种荧光团(19)的荧光发射光谱(114)发射的光(21)的强度自动调整可见光背景照明波长(25)中的强度。

11.根据权利要求8或9所述的显微镜方法，其中根据物体(17)的至少一部分的颜色(112)自动调整可见光背景照明波长(25)中的强度。

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