DE102005005253B4

DE102005005253B4 - Fluoreszenzbeobachtungssystem und Fluoreszenzbeobachtungsverfahren

Info

Publication number: DE102005005253B4
Application number: DE102005005253.3A
Authority: DE
Inventors: Dr. Hauger Christoph; Helge Jess; Dr. Blanckenhagen Bernhard von
Original assignee: Carl Zeiss AG
Current assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Priority date: 2004-02-11
Filing date: 2005-02-04
Publication date: 2018-06-28
Anticipated expiration: 2025-02-05
Also published as: DE102005005253A1

Abstract

Fluoreszenzbeobachtungssystem zur Beobachtung eines fluoreszierenden Objekts, umfassend:ein Objektiv (15), vor dem das Objekt (7) anordenbar ist,ein erstes Okularsystem (33), um für einen ersten Benutzer (3) ein optisches Abbild des Objekts (7) bereitzustellen,ein zweites Okularsystem (41), um für einen zweiten Benutzer (5) ebenfalls ein optisches Abbild des Objekts (7) bereitzustellen,eine Kamera (9), um ein Bild des Objekts (7) aufzunehmen,einen ersten Strahlteiler (27), der in einem ersten Strahlengang zwischen dem Objektiv (15) und dem ersten Okularsystem (33) und in einem zweiten Strahlengang zwischen dem Objektiv (15) und dem zweiten Okularsystem (41) angeordnet ist, undeinen zweiten Strahlteiler (372), der in dem zweiten Strahlengang zwischen dem ersten Strahlteiler (27) und dem zweiten Okularsystem (41) und in einem dritten Strahlengang zwischen dem ersten Strahlteiler (27) und der Kamera (9) angeordnet ist,dadurch gekennzeichnet, dassder erste Strahlteiler (27) für den zweiten Strahlengang eine erste spektrale Durchlässigkeitsverteilung derart aufweist, dass ein Verhältnis zwischen einer Durchlässigkeit in einem sichtbares Licht umfassenden ersten Wellenlängenbereich zu einer Durchlässigkeit in einem von dem ersten Wellenlängenbereich verschiedenen Infrarotlicht umfassenden zweiten Wellenlängenbereich kleiner als 0,90 ist, und dass der zweite Strahlteiler für den dritten Strahlengang eine zweite spektrale Durchlässigkeitsverteilung derart aufweist, dass ein Verhältnis zwischen einer Durchlässigkeit in dem ersten Wellenlängenbereich zu einer Durchlässigkeit in dem zweiten Wellenlängenbereich kleiner als 0,80 ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fluoreszenzbeobachtungssystem und ein Fluoreszenzbeobachtungsverfahren zur Beobachtung eines fluoreszierenden Objekts. Insbesondere zielen das Fluoreszenzbeobachtungssystem und das Fluoreszenzbeobachtungsverfahren darauf ab, einen in dem Objekt enthaltenen Fluoreszenzfarbstoff mit einer guten Beobachtungsqualität zu erfassen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Fluoreszenzbeobachtungssystem und ein Fluoreszenzbeobachtungsverfahren, bei dem mehr als ein menschlicher Benutzer das Objekt über eine gemeinsame Optik beobachten und zudem eine Kamera ein Bild des Objekts über die gemeinsame Optik detektiert.
Aus beispielsweise US 4,448,498 A ist ein Mikroskopiesystem bekannt, welches ein Objektiv aufweist, vor dem das Objekt anordenbar ist und welches von dem Objekt ausgehend Strahlung in ein bildseitiges Strahlenbündel überführt. In dem bildseitigen Strahlenbündel ist ein erster Strahlteiler angeordnet, um das Strahlenbündel aufzuteilen in ein erstes Teilstrahlenbündel, welches einem Stereo-Okularsystem für einen ersten Benutzer zugeführt wird, und ein zweites Teilstrahlenbündel, welches einem Stereo-Okularsystem für einen zweiten Benutzer zugeführt wird. In dem zweiten Teilstrahlenbündel ist ein zweiter Strahlteiler angeordnet, um das zweite Teilstrahlenbündel wiederum aufzuteilen in ein Teilstrahlenbündel, welches schließlich dem zweiten Stereo-Okularsystem zugeführt wird und ein weiteres Teilstrahlenbündel, welches zu einer Kamera geführt wird, so dass diese ebenfalls ein Bild des Objekts detektieren kann.
Aus US 5,777,783 A ist ein Labormikroskop bekannt, welches zur Untersuchung fluoreszierender Objekte Strahlengänge zu drei verschiedenen Kameras bereitstellt.
Aus US 5,552,929 A und US 2003/0112509 A1 sind Operationsmikroskope bekannt, welche Strahlengänge für zwei Beobachter und eine Kamera bereitstellen.
Aus US 4,367,921 A ist ein Strahlteiler bekannt, welcher Licht für sämtliche Wellenlängen des sichtbaren Spektrums im Wesentlichen gleichförmig in zwei Teilstrahlen aufteilt.
Soll bei einem solchen Untersuchungssystem die Kamera ein Bild des Objekts in einem Wellenlängenbereich aufnehmen, in welchem eine Fluoreszenzwellenlänge eines Fluoreszenzfarbstoffs liegt, welcher in dem Objekt angereichert ist, so besteht ein Problem darin, Fluoreszenzlicht mit einer ausreichenden Intensität zu der Kamera zu führen, ohne dabei eine Beobachtungsqualität für die beiden Benutzer im Bereich des sichtbaren Lichts zu stark zu degradieren.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Untersuchungssystem und Untersuchungsverfahren vorzuschlagen, bei dem gleichzeitig zwei Benutzer mit jeweils einem Okularsystem und eine Kamera ein Bild eines Objekts wahrnehmen bzw. detektieren können und wobei insbesondere eine der Kamera zugeführte Lichtintensität in einem vorbestimmten Wellenlängenbereich eine vergleichsweise hohe Intensität aufweist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Bereitstellung eines Fluoreszenzbeobachtungssystems zur Beobachtung eines fluoreszierenden Objekts mit den in den beiliegenden Ansprüchen 1 und 2 angegebenen Merkmalen sowie eines Fluoreszenzbeobachtungsverfahrens zur Untersuchung eines einen Fluoreszenzfarbstoff enthaltenden Objekts mit den in dem beiliegenden unabhängigen Anspruch 24 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 3 bis 23 und 25 bis 28 angegeben.
Der erste Strahlteiler weist für den zweiten Strahlengang die erste spektrale Durchlässigkeitsverteilung derart auf, dass das Verhältnis zwischen der Durchlässigkeit in dem sichtbares Licht umfassenden ersten Wellenlängenbereich zu der Durchlässigkeit in dem von dem ersten Wellenlängenbereich verschiedenen zweiten Wellenlängenbereich kleiner als 0,9 und insbesondere kleiner als 0,8 ist.
Der Begriff Durchlässigkeit eines Strahlteilers in Bezug auf einen bestimmten Strahlengang deckt im Rahmen der vorliegenden Anmeldung insbesondere bei einem Strahlteiler mit einer teilreflektierenden Schicht die Transmission des Strahlteilers für einen die teilreflektierende Schicht im Wesentlichen geradlinig durchsetzenden Strahlengang und die Reflexion des Strahlteilers für einen an der teilreflektierenden Schicht reflektierten Strahlengang ab.
Hiermit ist es möglich, der Kamera Licht aus dem zweiten Wellenlängenbereich mit vergleichsweise hoher Intensität zuzuführen, ohne dabei die Beobachtung des Objekts mit Licht in dem ersten Wellenlängenbereich für die beiden Benutzer wesentlich zu stören.
Der zweite Strahlteiler weist für den dritten Strahlengang die zweite spektrale Durchlässigkeitsverteilung derart auf, dass das Verhältnis zwischen der Durchlässigkeit in dem sichtbares Licht umfassenden ersten Wellenlängenbereich zu der Durchlässigkeit in dem von dem ersten Wellenlängenbereich verschiedenen zweiten Wellenlängenbereich kleiner als 0,8 ist.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist die erste spektrale Durchlässigkeitsverteilung des ersten Strahlteilers derart ausgebildet, dass ein Verhältnis zwischen der Durchlässigkeit in dem ersten Wellenlängenbereich zu der Durchlässigkeit in dem zweiten Wellenlängenbereich kleiner als 0,7 und insbesondere kleiner als 0,6 ist.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die zweite spektrale Durchlässigkeitsverteilung des zweiten Strahlteilers derart ausgebildet, dass das Verhältnis zwischen der Durchlässigkeit in dem ersten Wellenlängenbereich zu der Durchlässigkeit in dem zweiten Wellenlängenbereich kleiner als 0,7 und insbesondere kleiner als 0,6 ist.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform wird der erste Strahlteiler von dem ersten Strahlengang im Wesentlichen geradlinig durchsetzt. Hierdurch ist ein kompakter Aufbau mit insbesondere einem kurzen Strahlengang zwischen dem Objekt und dem ersten Okularsystem für den ersten Benutzer möglich.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist der zweite Strahlteiler von dem zweiten Strahlengang im Wesentlichen geradlinig durchsetzt, womit sich ebenfalls für den Strahlengang zu dem zweiten Okularsystem für den zweiten Benutzer ein kompakter Aufbau ergibt.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist das erste Okularsystem ein Stereo-Okularsystem mit einem ersten und einem zweiten Okular, wobei das erste Okular in dem ersten Strahlengang angeordnet ist und das zweite Okular außerhalb des ersten Strahlengangs angeordnet ist. Hiermit ist der Strahlengang zu dem zweiten Okular nicht von dem ersten Strahlteiler beeinträchtigt, wodurch sich wenigstens für das zweite Okular des ersten Benutzers eine besonders unverfälschte Wiedergabe des Objekts ergibt.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist das erste Okularsystem ein Stereo-Okularsystem mit einem ersten und einem zweiten Okular, und sowohl das erste als auch das zweite Okular sind in dem ersten Strahlengang angeordnet. Hierdurch ist ein Einfluss des ersten Strahlteilers auf das von dem ersten Betrachter wahrgenommene Bild des Objekts für beide Augen des Benutzers im Wesentlichen gleich.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist das zweite Okularsystem ein Stereo-Okularsystem mit einem dritten und einem vierten Okular, welche jeweils in dem zweiten Strahlengang angeordnet sind.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform enthält der zweite Wellenlängenbereich ein Maximum eines Emissionswellenlängenbereichs eines mit dem Fluoreszenzbeobachtungssystem zu beobachtenden Fluoreszenzfarbstoffs, so dass der Kamera Fluoreszenzlicht des Fluoreszenzfarbstoffs mit erhöhter Intensität zugeführt wird. Alternativ hierzu ist es möglich, dass der zweite Wellenlängenbereich ein Maximum eines Anregungswellenlängenbereichs eines mit dem Fluoreszenzbeobachtungssystem zu beobachtenden Fluoreszenzfarbstoffs enthält, wodurch der Kamera Anregungslicht des Fluoreszenzfarbstoffs mit erhöhter Intensität zugeführt wird. In einem Bild der Kamera erscheinen dann solche Bereiche des Objekts dunkel, in denen ein erhöhtes Vorkommen des Fluoreszenzfarbstoffs das Anregungslicht zur Anregung der Fluoreszenz absorbiert.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform umfasst der Fluoreszenzfarbstoff Indo-Cyanin-Grün oder einen Vorläufer (precursor) von Indo-Cyanin-Grün.
Ein Strahlteiler, welcher für sichtbares Licht und infrarotes Licht unterschiedliche Teilungsverhältnisse bereitstellt, kann mehrere Schichtenumfassen, wobei beidseits an eine mittlere Schicht aus einem Metall jeweils wenigstens eine Schicht aus einem dielektrischen Material angrenzt.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Metall hierbei Silber.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist das dielektrische Material ein aus zwei Gruppen ausgewähltes Material, wobei eine erste der beiden Gruppen Titanoxid, Zinksulfid, Tantaloxid, Hafniumoxid, Lanthanfluorid, Aluminiumoxid, Nioboxid und Mischungen hieraus umfasst und eine zweite der beiden Gruppen Siliziumdioxid, Magnesiumfluorid, Chiolith, Aluminiumoxid und Mischungen hieraus umfasst.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist hierbei beidseits der mittleren Schicht aus dem Metall genau eine Schicht aus dem dielektrischen Material angeordnet, welches aus der ersten Gruppe ausgewählt ist. Hierdurch ergibt sich bei einem einfachen Aufbau des Strahlteilers mit lediglich drei Schichten bereits eine gute Wirksamkeit desselben.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform sind beidseits der mittleren Schicht aus dem Metall jeweils zwei Schichten aus dem dielektrischen Material angeordnet, wobei jeweils die an die mittlere Schicht direkt angrenzende der beiden Schichten aus der ersten Gruppe ausgewählt ist und die andere der beiden Schichten aus der zweiten Gruppe ausgewählt ist.
Ein Strahlteiler, welcher für sichtbares Licht und infrarotes Licht unterschiedliche Teilungsverhältnisse aufweist, kann drei Schichten aus wenigstens drei voneinander verschiedenen dielektrischen Materialien umfassen.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform umfassen die wenigstens drei voneinander verschiedenen dielektrischen Materialien Aluminiumoxid, Siliziumdioxid und Titanoxid.
Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Hierbei zeigt

1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Fluoreszenzbeobachtungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
2 einen Verlauf eines Teilungsverhältnisses in Abhängigkeit von der Wellenlänge für einen ersten Strahlteiler des in 1 gezeigten Fluoreszenzbeobachtungssystems,
3 Verläufe von Teilungsverhältnissen bei verschiedenen Polarisationen für einen zweiten Strahlteiler des in 1 gezeigten Fluoreszenzbeobachtungssystems,
4 einen der 2 entsprechenden Verlauf eines Teilungsverhältnisses für einen ebenfalls in dem Fluoreszenzbeobachtungssystem gemäß 1 einsetzbaren Strahlteiler,
5 der 3 entsprechende Verläufe von Teilungsverhältnissen für einen weiteren ebenfalls in dem Fluoreszenzbeobachtungssystem gemäß 1 einsetzbaren Strahlteiler, und
6 eine schematische perspektivische Darstellung eines Fluoreszenzbeobachtungssystems gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

1 zeigt in einer schematischen perspektivischen Darstellung einen Strahlengang eines als Stereo-Mikroskopiesystem 1 ausgebildeten erfindungsgemäßen Fluoreszenzbeobachtungssystems. Das Mikroskopiesystem 1 stellt für einen ersten Benutzer, mit Augen 3₁ und 3₂ und einen zweiten Benutzer mit Augen 5₁ und 5₂ ein Bild eines in einer Objektebene 7 anordenbaren Objekts dar. Das Mikroskopiesystem 1 ist besonders dazu ausgelegt, Objekte zu beobachten, welche den Fluoreszenzfarbstoff Indo-Cyanin-Grün (ICG) enthalten, indem eine Kamera 9 vorgesehen ist, welche ebenfalls ein Bild der Objektebene 7 aufnimmt und in deren Strahlengang ein Filter 11 angeordnet ist, welches im Wesentlichen nur das Emissionsspektrum von ICG passieren lässt. Ferner umfasst das Fluoreszenzbeobachtungssystem 1 zwei Anzeigen bzw. Displays 13₁ und 13₂, deren Darstellungen so in die Strahlengänge des Mikroskopiesystems 1 eingekoppelt werden, dass die Benutzer mit ihren Augen 3₁ und 5₁ jeweils ein Bild der Darstellung der Anzeige 13₁ wahrnehmen und mit ihren Augen 3₂ und 5₂ jeweils ein Bild der Anzeige 13₂ wahrnehmen. Insbesondere können die Anzeigen 13₁ und/oder 13₂ ein Bild im sichtbaren Spektralbereich darstellen, welches die Kamera 9 im infraroten Emissionswellenlängenbereich des Fluoreszenzfarbstoffs ICG aufnimmt, so dass auch für die beiden Benutzer ein Fluoreszenzbild des in der Objektebene 7 angeordneten Objekts wahrnehmbar wird.
Hierzu umfasst das Mikroskopiesystem 1 ein Hauptobjektiv 15, welches ein von der Objektebene 7 ausgehendes Strahlenbündel 17 in ein paralleles Strahlenbündel 19 überführt. Hierbei umfasst das Hauptobjektiv 15 mehrere in 1 lediglich schematisch dargestellte Einzellinsen 16, welche miteinander verkittet sein können oder auch Luftabstände zwischen den Linsen aufweisen können. Insbesondere kann das Hauptobjektiv 15 ein Objektiv sein, dessen Arbeitsabstand änderbar ist.
In dem parallelen Strahlenbündel 19 sind zwei Zoom-Systeme 21₁ und 21₂ angeordnet, von denen ein jedes drei Linsenbaugruppen 22, 23, 24 umfasst.
Licht, welches das Zoom-System 21₁ durchläuft, wird den Augen 3₁ und 5₁ der beiden Benutzer zugeführt, und Licht, welches das Zoomsystem 21₂ durchläuft, wird den Augen 3₂ und 5₂ der beiden Benutzer zugeführt.
Zur Aufteilung des Lichts zwischen den beiden Benutzern ist ein Strahlteiler 27 vorgesehen. Der Strahlteiler 27 umfasst zwei Halbquaderprismen 28 und 29 mit jeweils dreieckigem Querschnitt, wobei die beiden Prismen 28 und 29 mit den Hypotenusenflächen des Dreiecksquerschnitts aneinander gekittet sind. Eine der beiden Hypotenusenflächen ist mit einer dichroitischen Strahlteilerschicht versehen, welche nachfolgend im Detail beschrieben ist.
Licht, welches, von den Zoomsystemen 21₁, 21₂ kommend, den Strahlteiler 27 geradlinig durchsetzt, wird an einem Prisma 31 reflektiert und Okularen 33₁ und 33₂ zugeführt, in welche der erste Benutzer mit seinen beiden Augen 3₁ bzw. 3₂ Einblick nimmt.
Licht, welches aus dem Zoomsystem 21₂ austritt und an dem Strahlteiler 27 reflektiert wird, tritt in ein Rhomboidprisma 35₂ ein, dessen rechteckige Hauptfläche 37₂ wiederum als dichroitischer Strahlteiler wirkt, welcher nachfolgend ebenfalls im Detail beschrieben ist. Ein an der Fläche 37₂ reflektierter Teil des Strahls trifft auf eine zweite rechteckige Hauptfläche 38₂ des Rhomboidprismas 35₂, wird an dieser gänzlich reflektiert und tritt aus dem Rhomboidprisma 35₂ aus, um dann über das Filter 11 in die Kamera 9 einzutreten. Ein an der strahlteilenden Fläche 37₂ nichtreflektierter Anteil des Strahls durchsetzt die Fläche 37₂ und tritt in ein Okular 41₂ ein, so dass der zweite Benutzer mit seinem Auge 5₂ ein Bild der Objektebene 7 wahrnehmen kann.
Ein an dem Strahlteiler 27 reflektierter Teil der aus dem Zoomsystem 21₁ austretenden Strahlung tritt in ein Rhomboidprisma 35₁ ein, welches symmetrisch zu dem Rhomboidprisma 35₂ aufgebaut ist. Entsprechend wirkt eine rechteckige Hauptfläche 37₁ des Rhomboidprismas 35₁ wieder als Strahlteiler für die in das Rhomboidprisma 35₁ eintretende Strahlung. Allerdings ist der Strahlteiler 37₁ nicht speziell dichroitisch ausgebildet. Ein die strahlteilende Fläche 37₁ durchsetzender Anteil dieser Strahlung wird nach einer Reflexion an der anderen rechteckigen Hauptfläche des Rhomboidprismas 35₁ von einer zweiten Kamera 43 detektiert, während ein den Strahlteiler 37₁ durchsetzender Anteil der Strahlung in ein Okular 41₁ eintritt, in welches das Auge 5₁ des zweiten Benutzers Einblick nimmt.
Somit können beide Benutzer mit ihren Augen 3₁ und 3₂ bzw. 5₁ und 5₂ gleichzeitig ein Abbild der Objektebene 7 wahrnehmen. Ebenso können die beiden Kameras 9 und 43 zugleich ein Bild der Objektebene 7 detektieren. Ferner werden Bilder der Anzeigen 13₁ und 13₂ über Adapteroptiken 45₁ und 45₂ dem Strahlteiler 27 zugeführt, so dass auch die von den Anzeigen 13₁ und 13₂ ausgehenden Strahlengänge durch den Strahlteiler 27 aufgeteilt und den Bildern von der Objektebene überlagert werden. So wird ein Teil der Strahlung von den Anzeigen 13₁ und 13₂ an der Hypotenusenfläche des Strahlteilers 27 reflektiert und schließlich den Okularen 13₁ und 13₂ zugleitet, während ein anderer Teil die Hypotenusenfläche des Strahlteilers 27 durchsetzt und sowohl den Okularen 41₁ bzw. 41₂ und den Kameras 43 bzw. 9 zugeführt wird.
Der Strahlteiler 27 ist somit in einem ersten Strahlengang angeordnet, welcher von dem Objektiv 15 ausgeht und durch die Okulare 33₁ und 33₂ führt, wobei dieser erste Strahlengang den Strahlteiler 27 im Wesentlichen geradlinig durchsetzt. Der Strahlteiler 27 ist ferner in einem zweiten Strahlengang angeordnet, welcher von dem Objektiv 15 ausgeht und zu den Okularen 41₁ und 41₂ führt, wobei dieser Strahlengang an dem Strahlteiler 27 reflektiert wird.
Der an dem Rhomboidprisma 35₂ vorgesehene Strahlteiler 37₂ ist in einem dritten Strahlengang angeordnet, welcher von dem Objektiv 15 ausgeht, an dem Strahlteiler 27 reflektiert wird und zu der Kamera 9 führt, wobei dieser Strahlengang an dem Strahlteiler 37₂ reflektiert wird. Der Strahlteiler 37₂ ist ferner in dem zweiten Strahlengang angeordnet, welcher von dem Objektiv 15 ausgeht, an dem Strahlteiler 27 reflektiert wird und den Strahlteiler 37₂ hin zu dem Okular 41₂ durchsetzt.
Das Mikroskopiesystem 1 umfasst ferner eine Beleuchtungseinrichtung 47, welche einen Beleuchtungslichtstrahl 49 zur Beleuchtung der Objektebene 7 erzeugt. Der Beleuchtungslichtstrahl 49 umfasst sichtbares Licht und auch Licht zur Anregung der Fluoreszenz des Farbstoffs ICG. In der Darstellung der 1 ist für die Erzeugung des sichtbaren Lichts und des Anregungslichts für die Fluoreszenz eine gemeinsame Strahlungsquelle 47 angedeutet. Es ist jedoch auch möglich, hierzu separate Strahlungsquellen einzusetzen, welche insbesondere wahlweise ein- und ausschaltbar sind, so dass die Fluoreszenz angeregt werden kann, ohne die Objektebene 7 mit sichtbarem Licht zu beleuchten, oder die Objektebene lediglich mit sichtbarem Licht beleuchtet wird, ohne die Fluoreszenz anzuregen, oder die Objektebene 7 mit sichtbarem Licht beleuchtet werden kann und dabei auch die Fluoreszenz gleichzeitig angeregt werden kann.
Die Strahlteiler 27 und 37₂ sind hierbei dahingehend optimiert, dass der Kamera 9 von der Objektebene 7 ausgehendes Fluoreszenzlicht mit einer möglichst hohen Intensität zugeführt wird, ohne dabei das im sichtbaren Bereich des Spektrums von den Benutzern mit ihren Augen 3₁, 3₂ und 5₁, 5₂ wahrgenommene Bild wesentlich zu beeinträchtigen.
In 2 zeigt eine Linie 51 eine Charakteristik des Strahlteilers 27 in Abhängigkeit von der Wellenlänge. Hierbei ist auf der Abszisse die Wellenlänge λ in Nanometer aufgetragen und auf der Ordinate das Verhältnis aus Transmission T für unpolarisiertes Licht zu Reflexion R für unpolarisiertes Licht für den Strahlteiler 27. Eine Linie 53 repräsentiert hierbei die Fluoreszenzwellenlänge des Farbstoffs ICG bei etwa 835 nm. Aus 2 ist damit ersichtlich, dass in dem Wellenlängenbereich von 400 nm bis 750 nm in welchem die meisten Menschen das sichtbare Licht gut wahrnehmen können, das Verhältnis von Transmission T zu Reflexion R in einem Bereich zwischen 0,9 und 1,1, also in etwa bei 1,0, liegt, so dass die in diesem Wellenlängenbereich von den Zoomsystemen 21₁ und 21₂ her in den Strahlteiler 27 eintretende Strahlung zu im Wesentlichen gleichen Teilen zwischen den beiden Benutzern aufgeteilt wird. Der Strahlteiler 27, dessen Aufbau nachfolgend noch näher erläutert wird, enthält unter anderem eine semitransparente Schicht, welche etwa 10 % der einfallenden Strahlungsleistung absorbiert, so dass von der ankommenden Strahlung 45 % transmittiert, 45 % reflektiert und 10 % absorbiert werden. Die Durchlässigkeit des Strahlteilers 27 hin zu den Okularen 41₁ und 41₂ und zu den Okularen 31 und 32 beträgt somit jeweils etwa 0,45.
Für das Fluoreszenzlicht von ICG beträgt das Verhältnis von T zu R hingegen etwa 0,7, so dass ein überwiegender Teil des Fluoreszenzlichts von dem Strahlteiler 27 reflektiert wird und damit nicht hin zu den Okularen 33₁ und 33₂ geführt wird. Damit beträgt die Durchlässigkeit des Strahlteilers 27 für den zweiten hin zu der Kamera 9 reflektierten Strahlengang für das Fluoreszenzlicht etwa 0,53. Ein Verhältnis aus den beiden Durchlässigkeiten für sichtbares Licht und Fluoreszenzlicht beträgt somit etwa 0,85.
Die Prismen 28 und 29 des Strahlteilers 27 sind jeweils aus einem Glasmaterial gefertigt, welches unter dem Handelsnamen BaK4 von der Firma Schott, Mainz, Deutschland bezogen werden kann. Auf die Hypotenusenfläche eines der beiden Prismen 28, 29 ist eine Schicht H1 aufgetragen, auf diese wiederum eine Schicht M und auf diese wiederum eine Schicht H2. Auf die Schicht H2 ist ein Kitt aufgetragen, um das eine Prisma mit dem anderen Prisma 28, 29 zu verbinden. Der Kitt hat eine Brechungszahl, die im Wesentlichen gleich der Brechungszahl des Glasmaterials BaK4 ist. Die Schicht H1 ist aus Titanoxid (TiO₂) gefertigt und weist eine Dicke von 26,3 nm auf, wobei Titanoxid bei einer Wellenlänge von 550 nm eine Brechungszahl von 2,46 aufweist.
Die Schicht H2 ist ebenfalls aus Titanoxid (TiO₂) gebildet und weist eine Dicke von 71,4 nm auf. Die Schicht M besteht aus Silber (Ag) und weist eine Dicke von 21,9 nm auf. Die Silberschicht M ist semitransparent, weshalb die Schichten auch unsymmetrisch aufgebaut sind, indem die Schicht H2 dicker ist als die Schicht H1. Die Schicht H2 ist dabei die dem Objektiv zugewandte Schicht des Schichtsystems. Mit diesem Schichtsystem wird ferner erreicht, dass das Licht der Anzeigen 13₁ und 13₂, welches zur Einfallsebene des Strahlteilers 27 p-polarisiertes Licht ist, so aufgeteilt wird, dass für dieses Licht das Verhältnis aus Transmission zur Reflexion gleich 1 ist. Dieses Licht durchläuft das Schichtsystem in umgekehrter Richtung als das Licht vom Objekt 7. Da das Schichtsystem eine semitransparente metallische Schicht enthält und nicht symmetrisch aufgebaut ist, sind die reflektierte Intensität und die absorbierte Intensität von der Richtung abhängig. Das Schichtsystem ist speziell durch Wahl der Schichtdicken so abgestimmt, dass T/R etwa 1 ist für unpolarisiertes Licht aus Richtung des Objekts und T/R etwa 1 ist für p-polarisiertes Licht aus Richtung der Anzeigen 13₁, 13₂.
In 3 zeigt eine Kurve 55 eine Teilercharakteristik für den Strahlteiler 37₂ für unpolarisiertes Licht. Auch hier ist wieder auf der Abszisse die Wellenlänge λ in Nanometer aufgetragen und auf der Ordinate das Verhältnis von Transmission T zu Reflexion R für den Strahlteiler 37₂. Aus dem Verlauf der Kurve 55 ist ersichtlich, dass der Strahlteiler 37₂ für sichtbares Licht im Bereich von 400 bis 750 nm ein Verhältnis T zu R von etwa 2,3 für unpolarisiertes Licht aufweist, so dass ein wesentlicher Teil des sichtbaren Lichts nicht hin zu der Kamera 9 sondern hin zu dem Okular 41₂ geleitet wird. Damit beträgt die Durchlässigkeit des Strahlteilers 37₂ für den dritten hin zu der Kamera reflektierten Strahlengang im sichtbaren Wellenlängenbereich etwa 0,30.
Für das Fluoreszenzlicht (vergleiche Linie 53) hingegen beträgt T/R etwa 0,35, so dass das Fluoreszenzlicht zu einem überwiegenden Teil an dem Strahlteiler 37₂ reflektiert und damit hin zu der Kamera 9 geleitet wird. Damit beträgt die Durchlässigkeit des Strahlteilers 37₂ für den dritten hin zu der Kamera reflektierten Strahlengang für das Fluoreszenzlicht etwa 0,74. Ein Verhältnis aus den beiden Durchlässigkeiten für sichtbares Licht und Fluoreszenzlicht beträgt somit etwa 0,41.
Aus den oben angegebenen Werten für die Transmission und die Reflexion an den beiden Strahlteilern in dem sichtbaren Wellenlängenbereich und der Wellenlänge des Fluoreszenzlichts ergibt sich:
Eine Durchlässigkeit des ersten Strahlteilers hin zu dem ersten Benutzer für Fluoreszenzlicht A ≅ 0,42; eine Durchlässigkeit des ersten Strahlteilers hin zu dem ersten Benutzer für sichtbares Licht B ≅ 0,50; eine Durchlässigkeit des ersten und des zweiten Strahlteilers hin zu dem zweiten Benutzer für Fluoreszenzlicht C ≅ 0,15; und eine Durchlässigkeit des ersten und des zweiten Strahlteilers hin zu dem zweiten Benutzer für sichtbares Licht D ≅ 0,35.
Ein erstes Verhältnis U = A/B ≅ 0,84 und ein zweites Verhältnis V = C/D ≅ 0,43. Damit beträgt ein drittes Verhältnis U/V ≅ 1,95.
In 3 ist ferner noch eine Linie 57 eingetragen, welche die Charakteristik des Strahlteilers 37₂ für s-polarisiertes Licht zeigt. Das von den Anzeigen 13₁ und 13₂ erzeugte Licht ist nämlich zur Einfallsebene der Strahlteiler 37₁ und 37₂ s-polarisiert. Der Aufbau des Strahlteilers hat damit auch für dieses Licht den Vorteil, dass die Kurve 57 in dem Spektralbereich des von der Anzeige emittierten Lichts, nämlich etwa 420 nm bis 68 nm, relativ glatt verläuft und eine Farbverfälschung der von den Anzeigen erzeugten Bilder durch die Wirkung der Strahlteiler weitgehend nicht erzeugt wird.

Der Strahlteiler 37₂ ist dadurch realisiert, dass auf die rechteckige Hauptfläche des Rhomboidprismas 38₂ eine Vielzahl von Schichten aus dielektrischem Material gemäß der nachfolgenden Tabelle 1 aufgebracht sind. Tabelle 1

Schicht Nr.	Schichtdicke [nm]	Schichtmaterial
1	11,1	Al₂O₃
2	10,4	TiO₂
3	46,3	Al₂O₃
4	117,5	TiO₂
5	206,3	Al₂O₃
6	105,5	TiO₂
7	19,4	SiO₂
8	174,1	Al₂O₃
9	99,0	TiO₂
10	47,6	SiO₂
11	114,4	Al₂O₃
12	40,5	SiO₂
13	86,5	TiO₂
14	35,7	SiO₂
15	116,6	Al₂O₃
16	70,9	SiO₂
17	71,6	TiO₂
18	56,1	SiO₂
19	12,0	TiO₂
20	142,7	Al₂O₃
21	107,0	SiO₂
22	88,9	TiO₂

Bei einer Wellenlänge von 550 nm weisen Al₂O₃ eine Brechungszahl von 1,62, SiO₂ eine Brechungszahl von 1,47 und TiO₂ eine Brechungszahl von 2,40 auf.
4 zeigt mit einer Kurve 51 eine Charakteristik einer Variante des Strahlteilers 27. Dieser Strahlteiler weist eine Schichtfolge aus Schichten L1, H1, M, H2, L2 auf. Hierbei repräsentiert M wiederum eine Schicht aus Silber (Ag) mit einer Dicke von 23,8 nm, H1 eine Schicht aus Titanoxid (TiO₂) einer Dicke von 19,5 nm, H2 eine Schicht aus Titanoxid (TiO₂) einer Dicke von 54,9 nm, L1 eine Schicht aus Siliziumdioxid (SiO₂) mit einer Dicke von 200,5 nm und L2 eine Schicht aus Siliziumdioxid (SiO₂) mit einer Dicke von 200,5 nm.

5 zeigt mit Kurven 55 und 57 Charakteristiken einer Variante des Strahlteilers 37₂. Dieser Strahlteiler weist einen Schichtaufbau gemäß der nachfolgenden Tabelle 2 auf. Tabelle 2

Schicht Nr.	Schichtdicke [nm]	Schichtmaterial
1	115,5	Al₂O₃
2	12,1	TiO₂
3	67,8	Al₂O₃
4	16,6	TiO₂
5	231,2	Al₂O₃
6	15,8	TiO₂
7	12,1	Al₂O₃
8	95,8	TiO₂
9	203,1	Al₂O₃
10	102,7	TiO₂
11	18,7	SiO₂
12	177,3	Al₂O₃
13	93,5	TiO₂
14	15,6	SiO₂
15	146,7	Al₂O₃
16	37,3	SiO₂
17	92,0	TiO₂
18	20,8	SiO₂
19	141,2	Al₂O₃
20	67,7	SiO₂
21	51,4	TiO₂
22	70,1	SiO₂
23	12,9	TiO₂
24	144,1	Al₂O₃
25	111,7	SiO₂
26	84	TiO₂
27	34,8	Al₂O₃

Bei dem Strahlteiler, dessen Charakteristik in 2 gezeigt ist, sind die Schichten L1 und L2 aus Titanoxid gefertigt. Die Schichten L1 und L2 können allerdings auch aus verschiedenen Materialien gewählt werden. Beispiele für solche Materialien sind neben TiO₂ auch Zinksulfid (ZnS), Tantaloxid (Ta₂O₅), Hafniumoxid (HfO₂), Lanthanfluorid (LaF₃), Aluminiumoxid (Al₂O₃), Nioboxid (Nb₂O₅) sowie Mischungen aus solchen Materialien.
Bei dem Strahlteiler dessen Charakteristik in 4 dargestellt ist, sind die Schichten L1 und L2 aus Siliziumdioxid gefertigt und die Schichten H1 und H2 aus Titanoxid. Es ist jedoch auch möglich, die Schichten L1 und L2 bzw. H1 und H2 aus jeweils verschiedenen Materialien auszuwählen. Insbesondere ist hierbei vorgesehen, die Schichten H1 und H2 aus Zinksulfid (ZnS), Tantaloxid (Ta₂O₅), Hafniumoxid (HfO₂), Lanthanfluorid (LaF₃), Aluminiumoxid (Al₂O₃), Nioboxid (Nb₂O₅) sowie Mischungen aus diesen Materialien auszuwählen. Ferner ist bevorzugt, die Schichten L1 und L2 neben Siliziumdioxid aus Magnesiumfluorid (MgF2), Chiolith, Kryolith, Aluminiumoxid (Al₂O₃) sowie Mischungen aus diesen Materialien auszuwählen.
Nachfolgend werden Varianten der anhand der 1 bis 5 erläuterten Ausführungsformen beschrieben. Hierbei sind Komponenten, die den anhand der 1 bis 5 erläuterten Komponenten hinsichtlich ihres Aufbaus oder/und ihrer Funktion entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen, zur Unterscheidung jedoch mit einem zusätzlichen Buchstaben versehen. Es wird dabei auf die gesamte vorangehende Beschreibung Bezug genommen.
Ein in 6 dargestelltes Mikroskopiesystem 1a umfasst ein Objektiv 15a in dessen Objektebene 7a ein zu untersuchendes Objekt anordenbar ist. Dieses wird mit einer Beleuchtungseinrichtung 47a beleuchtet. Von der Objektebene 7a ausgehendes Licht wird von dem Objektiv 15a wiederum in einen parallelen Strahl überführt, von welchem ein Teil über in 6 nicht gezeigte Zoomsysteme einem Okular 33a₁ zugeführt wird, in welches ein erster Benutzer mit einem Auge 3a₁ Einblick nimmt. Ein zweiter Teil aus dem parallelen Strahl wird wiederum über ein in 6 der Einfachheit halber nicht dargestelltes Zoomsystem einem Okular 33a₂ zugeführt, in welches der erste Benutzer mit seinem Auge 3a₂ Einblick nimmt. In diesem Teil des parallelen Strahls ist zwischen dem Objektiv 15a und dem Okular 33a₂ ein Strahlteiler 27a angeordnet, welcher einen Teil des Lichts auskoppelt, um dieses Okularen 41a₁ und 41a₂ zuzuführen, in welche ein zweiter Benutzer mit seinen beiden Augen 5a₁ bzw. 5a₂ Einblick nimmt. Hierbei sind zwischen dem Strahlteiler 27a und den Okularen 41a₁ und 41a₂ wiederum Zoomsysteme angeordnet, welche der Übersichtlichkeit halber in 6 nicht dargestellt sind.
In dem Strahlengang zwischen dem Strahlenteiler 27a und den Okularen 41a₁, 41a₂ ist ein weiterer Strahlteiler 37a angeordnet, welcher einen Teil des Lichts über eine Kameraadapteroptik 61 einer Kamera 9a zuführt.
Die Strahlteiler 27a und 37a sind hierbei wiederum so ausgelegt, dass Infrarotlicht der Kamera 9a mit erhöhter Intensität zugeführt wird. Hierbei können die Strahlteiler 27a und 37a so ausgebildet sein, wie dies vorangehend für die Strahlteiler des in 1 gezeigten Mikroskopiesystems bereits erläutert wurde. Insbesondere kann ein jeder der Strahlteiler 27a und 37a eine Charakteristik aufweisen, wie sie in einer der 2 bis 5 mit den Kurven 51 und 55 dargestellt ist.
In dem anhand der 1 bis 3 erläuterten Ausführungsbeispiel weist der Strahlteiler 27 die Charakteristik gemäß 2 und der Strahlteiler 37₂ die Charakteristik gemäß 3 auf. Die Charakteristik gemäß 3 zeigt einen größeren Unterschied zwischen dem Verhältnis T zu R für sichtbare Wellenlängen und für die Wellenlänge des Fluoreszenzlichts von ICG als die Charakteristik der 2. Es ist allerdings möglich, auch für den Strahlteiler 27 eine Charakteristik zu wählen, welche der Charakteristik der 3 ähnlicher ist. In dem Ausführungsbeispiel der 1 wird allerdings über dem Strahlteiler 27 noch das durch die Anzeigen 13₁ und 13₂ dargestellte Bild in die Strahlengänge zu den Okularen 33₁, 33₂ und 41₁ und 41₂ eingekoppelt, wobei die Anzeigen polarisiertes Licht erzeugen. Aus diesem Grund ist der Strahlteiler von dem Typ, dessen Charakteristik in 3 dargestellt ist, als Strahlteiler 27 weniger geeignet als der Typ von Strahlteiler, dessen Charakteristik in 2 gezeigt ist. Ferner soll auch das von den Anzeigen 13₁ und 13₂ erzeugte sichtbare Licht zu in etwa gleichen Teilen den beiden Okularsystemen 33₁, 33₂ und 41₁ und 41₂ zugeführt werden, so dass für sichtbares Licht das Verhältnis T zu R in dem Bereich zwischen 0,9 und 1,1 liegen sollte, wie dies bei dem Strahlteiler 27, dessen Charakteristik in 2 gezeigt ist, der Fall ist.
In der anhand der 1 erläuterten Ausführungsform ist die Kamera 9 zur Beobachtung des Fluoreszenzlichts des Farbstoffs ICG ausgebildet, während die Kamera 43 Bilder des Objekts im sichtbaren Wellenlängenbereich aufnimmt. Es ist jedoch auch möglich, die Kamera 43 im Hinblick auf die Beobachtung der Fluoreszenz zu optimieren, indem der Strahlteiler 37₁ gleich oder ähnlich ausgebildet wird wie der Strahlteiler 37₂ und weiter im Strahlengang vor der Kamera 43 ein dem Filter 11 vor der Kamera 9 entsprechender Filter angeordnet wird. Es ist dann möglich, das von der Kamera 9 aufgenommene Bild durch die Anzeige 13₂ darzustellen und das durch die Kamera 43 aufgenommene Bild durch die Anzeige 13₁ darzustellen. Bei der in 1 erläuterten Ausführungsform, wo lediglich die Kamera 9 zur Aufnahme des Fluoreszenzbildes ausgebildet ist, kann dann dieses Bild lediglich durch die Anzeige 13₂ dargestellt werden, so dass die Benutzer mit nur einem Auge das Fluoreszenzbild wahrnehmen, und die Kamera 43 kann beispielsweise für Dokumentationszwecke verwendet werden, indem sie die Bilder im sichtbaren Bereich so aufzeichnet, wie sie auch von den Beobachtern mit deren einem Auge wahrgenommen werden.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht eine Abwandlung des anhand der 1 bis 5 erläuterten Mikroskopiesystems vor. Das Mikroskopiesystem gemäß dieser Ausführungsform ist dazu ausgelegt, mit der Kamera Bilder aus einem Lichtwellenlängenbereich aufzunehmen, der in etwa den Anregungswellenlängen des beobachteten Fluoreszenzfarbstoffes, hier ICG, entspricht. Hierzu wird zum einen der Filter 11 vor der Kamera 9 als Bandpassfilter ausgelegt, welcher lediglich in einem Bereich von etwa 775 nm bis etwa 785 nm transmittiert, und die Strahlteiler 27 und 37₂ werden dahingehend abgewandelt, dass sie mit hoher Intensität das Licht aus einem Wellenlängenbereich um 780 nm, also der Anregungswellenlänge von ICG, hin zu der Kamera 9 leiten. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass bei einem untersuchten Gewebe, welches den Fluoreszenzfarbstoff enthält, z. B. Blutgefäße, in denen der Farbstoff besonders angereichert ist, dunkel erscheinen und umliegendes Gewebe hell erscheint. Damit hat der Benutzer die Möglichkeit, auch sichtbare Information aus einem Umgebungsbereich von Blutgefäßen direkt auf einfache Weise wahrzunehmen.
Ferner ist es möglich, das System so auszulegen, dass der einen Kamera 9 das Licht aus dem Anregungswellenlängenbereich des Fluoreszenzfarbstoffs zugeführt wird und der anderen Kamera 43 das Licht aus dem Emissionswellenlängenbereich. Es ist dann möglich, durch Methoden der Bildverarbeitung die fluoreszierenden Strukturen des Gewebes mit besonders hohem Kontrast darzustellen.
Ferner ist es zu einem ähnlichen Zweck möglich, den Filter 11 austauschbar zu gestalten, so dass die Kamera 9 abwechselnd Licht aus dem Anregungswellenlängenbereich und aus dem Emissionswellenlängenbereich des Fluoreszenzfarbstoffs erhält. Das Auswechseln des Filters kann gesteuert durch den Benutzer erfolgen oder durch eine Anordnung ähnlich einem Chopperrad ständig abwechselnd.
Ferner ist vorgesehen, auch in einem Strahlengang der Beleuchtung einen Bandpassfilter vorzusehen, welcher im Wesentlichen lediglich Anregungswellenlängen des Fluoreszenzfarbstoffs durchlässt, so dass die Beobachtung der Fluoreszenz mit besonders hohem Kontrast möglich ist.
Zusammenfassend wird ein Fluoreszenzbeobachtungssystem und ein Untersuchungsverfahren zur gleichzeitigen Beobachtung eines Gewebes durch zwei Benutzer und eine Kamera vorgeschlagen, wobei die Beobachtung durch die Benutzer in einem ersten Wellenlängenbereich erfolgt und die Beobachtung durch die Kamera in einem zweiten Wellenlängenbereich, der vom ersten verschieden ist. Hierzu umfasst das Fluoreszenzbeobachtungssystem zwei Strahlteiler, von denen mindestens einer dichroitisch ist, um der Kamera im Verhältnis zu den Benutzern im zweiten Wellenlängenbereich einen größeren Anteil des Beobachtungslichtes zuzuführen, als in dem ersten Wellenlängenbereich.

Claims

Fluoreszenzbeobachtungssystem zur Beobachtung eines fluoreszierenden Objekts, umfassend: ein Objektiv (15), vor dem das Objekt (7) anordenbar ist, ein erstes Okularsystem (33), um für einen ersten Benutzer (3) ein optisches Abbild des Objekts (7) bereitzustellen, ein zweites Okularsystem (41), um für einen zweiten Benutzer (5) ebenfalls ein optisches Abbild des Objekts (7) bereitzustellen, eine Kamera (9), um ein Bild des Objekts (7) aufzunehmen, einen ersten Strahlteiler (27), der in einem ersten Strahlengang zwischen dem Objektiv (15) und dem ersten Okularsystem (33) und in einem zweiten Strahlengang zwischen dem Objektiv (15) und dem zweiten Okularsystem (41) angeordnet ist, und einen zweiten Strahlteiler (372), der in dem zweiten Strahlengang zwischen dem ersten Strahlteiler (27) und dem zweiten Okularsystem (41) und in einem dritten Strahlengang zwischen dem ersten Strahlteiler (27) und der Kamera (9) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Strahlteiler (27) für den zweiten Strahlengang eine erste spektrale Durchlässigkeitsverteilung derart aufweist, dass ein Verhältnis zwischen einer Durchlässigkeit in einem sichtbares Licht umfassenden ersten Wellenlängenbereich zu einer Durchlässigkeit in einem von dem ersten Wellenlängenbereich verschiedenen Infrarotlicht umfassenden zweiten Wellenlängenbereich kleiner als 0,90 ist, und dass der zweite Strahlteiler für den dritten Strahlengang eine zweite spektrale Durchlässigkeitsverteilung derart aufweist, dass ein Verhältnis zwischen einer Durchlässigkeit in dem ersten Wellenlängenbereich zu einer Durchlässigkeit in dem zweiten Wellenlängenbereich kleiner als 0,80 ist.
Fluoreszenzbeobachtungssystem zur Beobachtung eines fluoreszierenden Objekts, umfassend: ein Objektiv (15), vor dem das Objekt (7) anordenbar ist, ein erstes Okularsystem (33), um für einen ersten Benutzer (3) ein optisches Abbild des Objekts (7) bereitzustellen, ein zweites Okularsystem (41), um für einen zweiten Benutzer (5) ebenfalls ein optisches Abbild des Objekts (7) bereitzustellen, eine Kamera (9), um ein Bild des Objekts (7) aufzunehmen, einen ersten Strahlteiler (27), der in einem ersten Strahlengang zwischen dem Objektiv (15) und dem ersten Okularsystem (33) und in einem zweiten Strahlengang zwischen dem Objektiv (15) und dem zweiten Okularsystem (41) angeordnet ist, einen zweiten Strahlteiler (372), der in dem zweiten Strahlengang zwischen dem ersten Strahlteiler (27) und dem zweiten Okularsystem (41) und in einem dritten Strahlengang zwischen dem ersten Strahlteiler (27) und der Kamera (9) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Strahlteiler (372) für den dritten Strahlengang eine zweite spektrale Durchlässigkeitsverteilung derart aufweist, dass ein Verhältnis zwischen einer Durchlässigkeit in einem sichtbares Licht umfassenden ersten Wellenlängenbereich zu einer Durchlässigkeit in einem von dem ersten Wellenlängenbereich verschiedenen zweiten Wellenlängenbereich kleiner als 0,90 ist.
Fluoreszenzbeobachtungssystem nach Anspruch 2, wobei das Verhältnis zwischen der Durchlässigkeit in dem sichtbares Licht umfassenden ersten Wellenlängenbereich zu der Durchlässigkeit in dem von dem ersten Wellenlängenbereich verschiedenen zweiten Wellenlängenbereich kleiner als 0,80 ist.
Fluoreszenzbeobachtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die zweite spektrale Durchlässigkeitsverteilung des zweiten Strahlteilers (372) derart ausgebildet ist, dass das Verhältnis zwischen der Durchlässigkeit in dem ersten Wellenlängenbereich zu der Durchlässigkeit in dem zweiten Wellenlängenbereich kleiner als 0,70 ist.
Fluoreszenzbeobachtungssystem nach Anspruch 4, wobei die zweite spektrale Durchlässigkeitsverteilung des zweiten Strahlteilers (372) derart ausgebildet ist, dass das Verhältnis zwischen der Durchlässigkeit in dem ersten Wellenlängenbereich zu der Durchlässigkeit in dem zweiten Wellenlängenbereich kleiner als 0,60 ist.
Fluoreszenzbeobachtungssystem nach Anspruch 4, wobei die zweite spektrale Durchlässigkeitsverteilung des zweiten Strahlteilers (372) derart ausgebildet ist, dass das Verhältnis zwischen der Durchlässigkeit in dem ersten Wellenlängenbereich zu der Durchlässigkeit in dem zweiten Wellenlängenbereich kleiner als 0,50 ist.
Fluoreszenzbeobachtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste spektrale Durchlässigkeitsverteilung des ersten Strahlteilers (27) derart ausgebildet ist, dass das Verhältnis zwischen der Durchlässigkeit in dem ersten Wellenlängenbereich zu der Durchlässigkeit in dem zweiten Wellenlängenbereich kleiner als 0,70 ist.
Fluoreszenzbeobachtungssystem nach Anspruch 7, wobei die erste spektrale Durchlässigkeitsverteilung des ersten Strahlteilers (27) derart ausgebildet ist, dass das Verhältnis zwischen der Durchlässigkeit in dem ersten Wellenlängenbereich zu der Durchlässigkeit in dem zweiten Wellenlängenbereich kleiner als 0,60 ist.
Fluoreszenzbeobachtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der erste Strahlengang den ersten Strahlteiler (27) geradlinig durchsetzt.
Fluoreszenzbeobachtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der zweite Strahlengang den zweiten Strahlteiler (372) geradlinig durchsetzt.
Fluoreszenzbeobachtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das erste Okularsystem (33) ein Stereo-Okularsystem mit einem ersten und einem zweiten Okular (33a1/33a2) ist, wobei das erste Okular (33a2) in dem ersten Strahlengang angeordnet ist und wobei das zweite Okular (33a1) außerhalb des ersten Strahlengangs angeordnet ist.
Fluoreszenzbeobachtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das erste Okularsystem (33) ein Stereo-Okularsystem mit einem ersten und einem zweiten Okular (331/332) ist, wobei das erste Okular und das zweite Okular (331/332) in dem ersten Strahlengang angeordnet sind.
Fluoreszenzbeobachtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das zweite Okularsystem (41) ein Stereo-Okularsystem mit einem dritten und einem vierten Okular (411/412) ist, wobei das dritte Okular (411) und das vierte Okular (412) in dem zweiten Strahlengang angeordnet sind.
Fluoreszenzbeobachtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der zweite Wellenlängenbereich ein Maximum eines Emissionswellenlängenbereichs eines mit dem Untersuchungssystem zu beobachtenden Fluoreszenzfarbstoffs enthält.
Fluoreszenzbeobachtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der zweite Wellenlängenbereich ein Maximum eines Anregungswellenlängenbereichs eines mit dem Untersuchungssystem zu beobachtenden Fluoreszenzfarbstoffs enthält.
Fluoreszenzbeobachtungssystem nach Anspruch 14 oder 15, wobei der Fluoreszenzfarbstoff Indo-Cyanin-Grün oder einen Vorläufer desselben umfasst.
Fluoreszenzbeobachtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei der erste Strahlteiler mehrere Schichten umfasst, wobei beidseits an eine mittlere Schicht aus einem Metall jeweils wenigstens eine Schicht aus einem dielektrischen Material angrenzt.
Fluoreszenzbeobachtungssystem nach Anspruch 17, wobei das Metall Silber umfasst.
Fluoreszenzbeobachtungssystem nach Anspruch 17 oder 18, wobei das dielektrische Material ein aus zwei Gruppen ausgewähltes Material ist, wobei eine erste der beiden Gruppen Titanoxid, Zinksulfid, Tantaloxid, Hafniumoxid, Lanthanfluorid, Aluminiumoxid, Nioboxid und Mischungen hieraus umfasst und eine zweite der beiden Gruppen Siliziumdioxid, Magnesiumfluorid, Chiolit, Kryolith und Aluminiumoxid und Mischungen hieraus umfasst.
Fluoreszenzbeobachtungssystem nach Anspruch 19, wobei beidseits der mittleren Schicht aus dem Metall genau eine Schicht aus dem dielektrischen Material angeordnet ist, welches aus der ersten Gruppe ausgewählt ist.
Fluoreszenzbeobachtungssystem nach Anspruch 19, wobei beidseits der mittleren Schicht aus dem Metall jeweils zwei Schichten aus dem dielektrischen Material angeordnet sind, wobei jeweils eine an die mittlere Schicht aus dem Metall angrenzende erste der beiden Schichten aus der ersten Gruppe ausgewählt ist und jeweils eine zweite der beiden Schichten aus der zweiten Gruppe ausgewählt ist.
Fluoreszenzbeobachtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 21, wobei der zweite Strahlteiler wenigstens drei Schichten aus wenigstens drei voneinander verschieden dielektrischen Materialien umfasst.
Fluoreszenzbeobachtungssystem nach Anspruch 22, wobei die wenigstens drei voneinander verschieden dielektrischen Materialien Aluminiumoxid, Siliziumdioxid und Titan-oxid umfassen.
Fluoreszenzbeobachtungsverfahren zur Untersuchung eines einen Fluoreszenzfarbstoff enthaltenden Objekts, wobei das Fluoreszenzbeobachtungsverfahren umfasst: Zuführen von von dem Objekt (7) ausgehendem sichtbaren Licht und Fluoreszenzlicht über wenigstens einen ersten Strahlteiler (27) zu einem ersten Benutzer (3), Zuführen von von dem Objekt (7) ausgehendem sichtbaren Licht und Fluoreszenzlicht über den wenigstens einen ersten Strahlteiler (27) und wenigstens einen zweiten Strahlteiler (372) zu einem zweiten Benutzer (5), und Zuführen von von dem Objekt (7) ausgehendem sichtbaren Licht und Fluoreszenzlicht über den wenigstens einen ersten Strahlteiler (27) und den wenigstens einen zweiten Strahlteiler (372) zu einer Kamera (9), wobei ein erstes Verhältnis aus einer Durchlässigkeit des ersten Strahlteilers hin zu dem ersten Benutzer für Fluoreszenzlicht zu einer Durchlässigkeit des ersten Strahlteilers hin zu dem ersten Benutzer für sichtbares Licht größer ist als ein zweites Verhältnis aus einer Durchlässigkeit des ersten und des zweiten Strahlteilers hin zu dem zweiten Benutzer für Fluoreszenzlicht zu einer Durchlässigkeit des ersten und des zweiten Strahlteilers hin zu dem zweiten Benutzer für sichtbares Licht.
Fluoreszenzbeobachtungsverfahren nach Anspruch 24, wobei ein drittes Verhältnis aus dem ersten Verhältnis zu dem zweiten Verhältnis größer als 1,25 ist.
Fluoreszenzbeobachtungsverfahren nach Anspruch 25, wobei das dritte Verhältnis größer als 1,50 ist.
Fluoreszenzbeobachtungsverfahren nach Anspruch 25, wobei das dritte Verhältnis größer als 1,75 ist.
Fluoreszenzbeobachtungsverfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 27, wobei der Fluoreszenzfarbstoff Indo-Cyanin-Grün oder einen Vorläufer desselben umfasst.