DE102009009610A1

DE102009009610A1 - Funktionseinheit aus selektiver optischer Beleuchtung und mehrerer synchronisierbarer, spektral getrennter Bildaufnahmen ein und derselben Objektebene sowie Verfahren zur Hertellung

Info

Publication number: DE102009009610A1
Application number: DE102009009610A
Authority: DE
Inventors: Tilmann Dr.rer.nat. Häupl; Norbert Dipl.-Ing. Müller; Hans-Joachim Dipl.-Ing. Cappius
Original assignee: Laser und Medizin Technologie GmbH
Current assignee: Laser und Medizin Technologie GmbH
Priority date: 2009-02-17
Filing date: 2009-02-17
Publication date: 2010-08-19

Abstract

Die Erfindung beinhaltet eine Vorrichtung zur synchronisierbaren Erfassung von Abbildern eines Objektfeldes bzw. Objektes vermittelt durch ein Objektiv bzw. Bildleiter in mindestens zwei verschiedenen Spektralbereichen mit mindestens zwei Bildsensoren. Die Vorrichtung schließt eine Lichtquelle ein, die derart eingekoppelt ist, dass ihr Licht durch dieselbe Abbildungsoptik (Objektiv, endoskopischer Bildleiter), also auf derselben optischen Achse zum Objektfeld gelangt, auf der die Bildaufnahme der optischen Streu-, Absorptions- und Emissionseigenschaften erfolgt. Die Aufteilung der Lichtwege für Objektfeldbeleuchtung und Bildaufnahme vermittelt ein Polarisationsteilermodul.

Description

Aufgabenstellung
Die Vorrichtung soll Bildinformationen eines über eine abbildende Optik anvisierten Objektes in voneinander separierten optischen Spektralbereichen erfassen, wobei eine anwendungsspezifisch wählbare Beleuchtung der Objektebene (field of view = FOV) so integriert ist, dass sie zur Vermeidung von Schattenbildung und zur räumlich definierten Erzeugung von spezifischen Interaktionen auf derselben optischen Achse eingekoppelt wird, auf der die Abbildung erfolgt.
Stand der Technik
Einzelne Elemente zur Erzielung der Aufgabenstellung sind bereits aus anderen Anwendungen bekannt.
Zur Erzielung von Bildinformationen mit engem Spektralumfang ist das Prinzip der spektral getrennten Bilddetektion vorbekannt, welches bei 3-Chip-CCD-Kameras (CCD = charge coupled device) eine deckungsgleiche Abbildung der 3 Farbkanäle – rot, grün, blau (RGB) – und somit ein (mittels elektronischem Weißlichtabgleich) dem natürlichen Farbempfinden angepasstes und um den durch Dispersion im Objektiv verursachten Farblängsfehler korrigiertes Bild erzeugt. Die spektrale Trennung kann dabei entweder mit einem Prismenstrahlteiler oder Strahlteilerplatten erfolgen (vgl. JP 50 149 09 , JP 91 820 92 , JP 2007 135 951 AA ).
Bekannt sind darüber hinaus unterschiedliche Vorrichtungen, die der gezielten Beleuchtung der Objektebene dienen, falls das Umgebungslicht für die Visualisierung der gewünschten Bildinformation nicht ausreicht. Dazu gehören neben Vorrichtungen für die Beleuchtung mit künstlichem Weißlicht (Blitzlicht für die Fotografie, Ringlicht für die Mikroskopie) auch monochromatische Lichtquellen, die selektiv Effekte hervorrufen, die vom Bildsensor erfasst werden.
Beispiele für diese Form der mit einer Eigenschaft des Objekts verknüpften (funktionellen) Bildgebung sind das Fluoreszenzmikroskop ( DE 102 52 313 ) bzw. die intraoperative oder diagnostische Fluoreszenzbildgebung eines Kontrastmittels ( EP 1 210 906 ). Dabei wird kontrastmittelspezifisch eine Anregungslichtquelle eingesetzt, deren Licht im Objekt eine Fluoreszenz anregt, wobei der Spektralbereich der Anregungslichtquelle jedoch für die Detektion des Bildes geblockt wird. Spektrale Filter bewirken, dass im Idealfall nur das Fluoreszenzlicht den Bildsensor erreicht. Vorrichtungen für die Fluoreszenzbildgebung basieren auf dem Einsatz von optischen Strahlteilern und Filtern, deren spektrale Eigenschaften an ein bestimmtes Kontrastmittel oder Fluoreszenzfarbstoffe angepasst sind. Fluoreszenzbilder werden neben dem sichtbaren auch im UV-(Ultraviolett = UV) und im IR-Bereich (Infrarot = IR) aufgenommen.
Bisher bekannte kommerziell erhältliche Vorrichtungen für die funktionelle optische Bildgebung, die auf einer speziellen Beleuchtung des Objektfeldes basieren, weisen einen wesentlichen Nachteil auf: Die Position der Lichtquellen (Blitzlicht, Ringbeleuchtung) außerhalb der optischen Achse der Abbildung des Objektes hat zur Folge, dass Verschattungen in der Objektebene auftreten. Zudem ist bei dieser Art der Beleuchtung eine Miniaturisierung des Kameramoduls nur eingeschränkt möglich und dadurch sind schwer zugängliche Objekte für eine Bildaufnahme nicht erreichbar.
Ein weiterer Bestanteil der erfindungsgemäßen Lösung bildet das Prinzip der optischen Weiche. Das Prinzip besteht darin, die induzierte Drehung der Polarisationsebene des Lichtes auszunutzen, um verschiedene spektrale Anteile und parallel bzw. senkrecht zur Achse des Strahlteilers polarisierte Anteile des eingestrahlten Lichts in eine definierte Richtung abzulenken (z. B. Richtung Objektebene, Richtung Farbbilddetektor, Richtung UV- bzw. NIR-Detektor). Die DE 10 2005 003 429 A1 zeigt eine Strahlteileranordnung für eine Visualisierungsvorrichtung, bei der ein Polarisationsstrahlteiler dazu verwendet wird, unpolarisiertes Licht in definierten Intensitätsverhältnissen auf zwei Beobachtungsstrahlengänge zu verteilen.
Die Aufnahme mehrerer Abbilder eines Objektfeldes mit Bildsensoren, deren Blickfelder (field of view = FOV) identisch sind, zusammen mit der Objektfeldbeleuchtung entlang der optischen Achse der Kamera kompakt und von der Abbildungsoptik (Objektiv, Endoskopoptik, Bildleiter) unabhängig in einem Modul zu integrieren, ist zuvor nicht realisiert worden.
Erfindungsgemäße Lösung
Kerngedanke der neuen Technologie ist die Aufnahme von Abbildern eines Objektes, die visuell nicht zugängliche Informationen oder Funktionen darstellen, indem diese selektiv mit Licht einer definierten Wellenlänge bzw. eines definierten Wellenlängenbereichs angeregt werden. D. h. die Anregung eines elektronischen Übergangs bzw. die Absorption des Anregungslichts im Objekt verändert die optischen Eigenschaften des Objektes so, dass bei der Bildaufnahme außerhalb des sichtbaren Spektralbereichs (UV, IR) Zustände und Prozesse im Objekt sichtbar werden, die in der Weißlichtaufnahme nicht erkennbar sind, und auch nicht erwünscht sind, da die Weißlichtaufnahme ausschließlich die native Objektoberfläche (so wie sie das menschliche Auge wahrnimmt) darstellen soll.
Gegenüber der bei den 3-Chip-Kameras üblichen Verarbeitung sichtbarer Bildinformationen bezieht das neue Verfahren insbesondere nicht-sichtbare Spektralbereiche (Ultraviolett = UV und Infrarot = IR) in die bildgebende Erfassung des Objektes ein, wobei die Aufnahme von Weißlicht- und IR- (bzw. UV-)Bildern in Echtzeit und synchronisiert, gegebenenfalls in alternierenden Bildfolgen (zur Unterdrückung von Fremdlicht) erfolgen soll.
Aufgebaut als kompakte Kamera oder als Modul in einer technischen Anlage dient die Vorrichtung zur räumlich und zeitlich deckungsgleichen bildlichen Erfassung von oberflächlichen und, soweit es die optische Eindringtiefe der Wellenlänge der Beleuchtung zulässt, auch von visuell verdeckten objektspezifischen Absorptions-, Streu- und Emissionseigenschaften. Unterliegen die Absorptions-, Streu- und Emissionseigenschaften zeitlichen Änderungen durch funktionelle Prozesse, so können diese durch Bildfolgen oder Filmsequenzen aufgezeichnet und anhand der Bildsignale quantifiziert werden.
Mit dem neuen Verfahren wird insbesondere die räumlich und zeitlich deckungsgleiche Darstellung von morphologischen (d. h. nativen) und funktionellen, durch selektive Lichtanregung visualisierten Bildinformationen realisiert. Die Aufnahme des Objekts im Sichtbaren verschafft dem Betrachter eine räumliche Zuordnung zwischen der funktionellen und der morphologischen Bildinformation.
Die Erfindung besteht in der Zusammenführung eines Kamerasystems mit 2 oder mehr Bildsensoren (1, 2) für die zweidimensionale optische Bildgebung von Objekten über einen spektral selektiven Polarisationsstrahlteiler (3) und einer in die Kameraoptik integrierten, monochromatischen, linear polarisierten Anregungslichtquelle (Laser oder LED mit Polarisationsfilter). Es entstehen mindestens zwei Aufnahmen (Einzelbilder oder Bildfolgen) desselben Objektfeldes (5) – eine innerhalb des sichtbaren Spektralbereiches (entsprechend der visuellen Wahrnehmung des Menschen), wodurch die Morphologie der Objekte abgebildet wird, die andere außerhalb des sichtbaren, im (nah-)infraroten bzw. im ultravioletten Spektralbereich, z. B. zur Detektion von Lumineszenzlicht (Fluoreszenz, Phosphoreszenz, Biolumineszenz, Chemilumineszenz), dessen Quellen deckungsgleich mit dem morphologischen, ersten Abbild überlagert werden, oder für die Reflektographie des vom Objektfeld zurückgestreuten Lichts der monochromatischen Beleuchtungsquelle. Die variabel kollimierbare Einkopplung der monochromatischen Lichtquelle über einen Polarisationsstrahlteiler (3) und weitere optische Elemente (8, 9) dient der Anregung der Lumineszenzquellen oder der Ausleuchtung des Objektfeldes bei einer anwendungsrelevanten Lichtwellenlänge durch das Kameraobjektiv bzw. den endoskopischen Bildleiter (4). Die spektral getrennte Bildaufnahme erfolgt durch eine Konstruktion, die neben den Bildsensoren folgende optische Bauteile aufnimmt:

– einen Polarisationsstrahlteiler (3) für das sichtbare Licht, der etwa im Wellenlängenbereich (26) nm 100% Reflexion der s-Polarisation (22) des Lichts unter 45° bzw. 100% Transmission (23) der p-Polarisation (21) im nicht-sichtbaren aufweist,
– ein Lambda/4-Plättchen (9) für die Drehung der Polarisationsebene der Belichtungswellenlänge (bei 2 Durchgängen um 90°),
– eine bei Einfallwinkel von 90° hochreflektierende Schicht (8) für die Belichtungswellenlänge, die gegebenenfalls als Bandpassfilter (7) für die Transmission von ausschließlich sichtbarem Licht ausgeführt ist,
– ein Bandpassfilter (6) für das anwendungsspezifische Detektionsfenster im Wellenlängenbereich (25) oder (26) (z. B. UV- oder NIR-Fluoreszenz, UV- oder IR-Reflektographie).

Eine derart konstruierte Bildsensoren-/Belichtungsweiche erfüllt zwei elementare Bedingungen. Sie ist kompakt, d. h. sie kann auf Basis von Objektivnormen mit kürzester Bildweite (z. B. C/CS/D) aufgebaut werden. Sie bildet gleichzeitig die Morphologie bzw. äußerlich sichtbare Beschaffenheit eines Objektes und einen über Licht außerhalb des sichtbaren Spektralbereichs (z. B. Lumineszenz) vermittelten funktionellen Zusammenhang bzw. unter der Oberfläche des Objektes befindliche (nicht-sichtbare) Schichten ab.
Die Vorrichtung findet Anwendungen in der optischen und Fluoreszenzbildgebung in der medizinischen Diagnostik (Endoskope, Mikroskope, Kolposkope, Stroboskope) und Biotechnologie (Fluoreszenz-Reader), bei der zerstörungsfreien Prüfung (machine vision, Prozessüberwachung) bzw. zur Sichtbarmachung visuell verborgener Objekte (z. B. IR-Nachtsichtgeräte) und Schichten in der Archäologie und kunstgeschichtlicher Gegenstände (IR- bzw. UV-Reflektographie) sowie in der Überwachungs- und Sicherheitstechnik.
Als Beispiel für medizinische Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung sei ein Normalbild (visueller Spektralbereich) eines Gewebeareals überlagert mit dem Signal eines NIR-Fluoreszenzkontrastmittels genannt, wobei in dem NIR-Bild pathologische Gewebsveränderungen zu identifizieren sind.
Als Beispiel für eine zerstörungsfreie Prüfung mit Hilfe der erfindungsgemäßen Lösung sei folgendes genannt: Das Normalbild zeigt die Oberfläche eines Objektes und wird mit einer UV-Fluoreszenzanregung überlagert, welche die Kontaminationen bzw. Belegungen der Oberfläche (z. B. mit organischen Substanzen) sichtbar macht.
Beschreibung der Zeichnungen
1: Skizze der Vorrichtung, Darstellung des Strahlengangs im Polarisationsstrahlteilermodul und Anordnung der optischen Bauelemente
2: Transmission (23) des Polarisationsstrahlteilerwürfels am Beispiel einer Schicht mit maximaler Reflexion des s-polarisierten Lichts (22) im Wellenlängenbereich (26)
1. zeigt der Strahlengang innerhalb des Polarisationsstrahlteilermoduls mit integrierter monochromatischer Beleuchtung und der Aufnahme eines Objekts bzw. Objektfeldes (5) mit zwei getrennten Bildsensoren (1, 2) durch ein Objektiv bzw. einen endoskopischen Bildleiter (4). Hierbei wird monochromatisches Licht einer definierten Wellenlänge aus einer Quelle (10) in das System eingekoppelt und mit Hilfe einer variabel justierbaren Linsenoptik (12), z. B. high aperture laser objective (HALO), kollimiert. Der nun folgende Strahlteilerwürfel mit (Dünnschicht-)Polarisator (11) trennt das einfallende Licht in die beiden Polarisationszustände auf, wobei der (Dünnschicht-)Polarisatorwürfel (11) für eine Polarisationsrichtung transparent ist, die andere Polarisationsrichtung um 90° umgelenkt/gespiegelt wird und anschließend auf den Strahlteilerwürfel (3) trifft. Der vom (Dünnschicht-)Polarisatorwürfel (11) unbeeinflusste Teil des Lichts kann für die Referenzmessung der Anregungslichtintensität mit einem integrierenden Photodetektor (13) ausgenutzt werden. Für das einfallende linearpolarisierte Anregungslicht ist der Strahlteilerwürfel (3) zunächst transparent. Nach Durchgang durch den Strahlteilerwürfel (3) erfährt der linearpolarisierte Strahl beim Durchlaufen der Lambda-¼-Platte (9) eine Drehung zur Zirkularpolarisation und trifft so auf den für diese Wellenlänge beschichteten hochreflektierenden Spiegel (8), der gleichzeitig den Durchgang des Lichts zum Bildsensor 1 (1) blockt. Vom hochreflektierenden Spiegel (8) reflektiert, erfährt der zirkularpolarisierte Strahl beim nochmaligen Durchlaufen der Lambda-¼-Platte (9) eine weitere Drehung hin zu einem linearpolarisierten Strahl mit dem Unterschied, dass dessen Polarisationsrichtung um 90° relativ zum in den Strahlteilerwürfel (3) eintretenden Strahl gedreht ist und so beim wiederholten Eintritt in den Strahlteilerwürfel (3) um 90° in Richtung Objektiv bzw. Bildleiter (4) reflektiert wird. Beim Durchgang durch das Objektiv bzw. den endoskopischen Bildleiter (4) erfährt der Strahl (15) eine Aufweitung, die mit Hilfe der Kollimationsoptik (12) variiert und so die Beleuchtung des Objekts (5), z. B. dort die Anregung eines Fluoreszenzfarbstoffs, optimiert werden kann. Die wichtigsten Größen für die Einstellung der Kollimation (12) sind zum einen der optimale Durchgang durch den Strahlteiler (3) bei parallel geführtem Licht, zum anderen die Anpassung der numerischen Apertur auf den Blickwinkel (14) der Kamera, so dass das Objektfeld (5) komplett ausgeleuchtet ist.
Da das System wellenlängenselektiv aufgebaut ist, ergibt sich die Möglichkeit, mit der gleichen Anordnung nicht nur eine Objektbeleuchtung zu realisieren, sondern auch Bilder (in der hier dargestellten Ausführungsform mindestens 2 Bilder) in unterschiedlichen Spektralbereichen aufzunehmen. Das vom Objekt kommende Licht wird durch den Strahlteilerwürfel (3) entsprechend seiner in 2 dargestellten spektralen Charakteristik in Richtung der unter 90° angeordneten Bildsensoren (1, 2) aufgeteilt. Der s-polarisierte Teil des sichtbaren Lichts wird in Richtung Bildsensor 1 (1) reflektiert, alle anderen aus der Objektebene zurückgestreuten oder vom Objekt emittierten Lichtanteile passieren den Strahlteilerwürfel (3). Ein Bandpass- bzw. Interferenzfilter (6) transmittiert davon denjenigen Lichtanteil, der dem Verwendungszweck des Strahlteilermoduls entsprechend die funktionelle Bildaussage über ein Objekt (5) trägt, die mit dem Bildsensor 2 (2) aufgenommen wird.
2. zeigt die allgemeine, spektrale Charakteristik des (Dünnschicht-)Polarisators anhand der Transmission (23) des s-polarisierten Lichts (22) und des p-polarisierten Lichts (21) in Abhängigkeit von der Wellenlänge (24). Der Vergleich der Kurven von s- und p-Polarisation zeigt, dass es 3 (mindestens jedoch 2) spektrale Bereiche (25, 26, 27) gibt, die die Differenzierung der mindestens 2 Bildaufnahmen bestimmen. Die Kurvenverläufe unterscheiden sich nur im Wellenlängenbereich (26), in dem die Transmission der s-Polarisation minimal, die Reflektion unter einem Einfallswinkel von 45° auf den (Dünnschicht-)Polarisator jedoch maximal ist. In diesem Spektralbereich wird das native Abbild des Objektes (5) mit dem Bildsensor 1 (1) aufgenommen. Da es sich dabei in der Regel um das Weißlichtbild handelt, das den visuellen Eindruck des Objektes wiedergeben soll, entspricht der Wellenlängenbereich (26) dann dem sichtbaren Spektralbereich. Zudem muss die Wellenlänge der Lichtquelle (10) im selben Spektralbereich (26) liegen, da sonst keine Ablenkung in Richtung Objektfeld geschieht, weshalb der Bereich (26) je nach Anwendung in den UV- bzw. IR-Bereich ausgedehnt sein kann. Allgemein gilt für (26) jedoch, dass nur Licht aus diesem Spektralbereich den Bildsensor 1 (1) erreicht. Demzufolge wird mit Bildsensor 2 (2) Licht aus einem der beiden anderen Bereiche (25) oder (27) aufgenommen, wobei die Transmission des Filters (6) definiert, welcher Teil des Spektrum den Bildsensor 2 (2) erreicht.
Handelt es sich bei der Anwendung z. B. um die Aufnahme von Fluoreszenzlicht, das mit Licht der Quelle (10) angeregt wird, liegt der Bereich maximaler Transmission des Filters (6) im Bereich (27), also bei längeren Wellenlängen im Vergleich zum Spektralbereich (26).
Handelt es sich bei der Anwendung z. B. um die Aufnahme von Fluoreszenzlicht, das mit Licht der Quelle (10) angeregt wird und deren Wellenlänge im Spektralbereich (26) liegt, gelangen nur 50% der Fluoreszenzintensität in Richtung des Bildsensors 2 (2) und die Transmission des Filters (6) muss zur Trennung von Fluoreszenz- und Streulicht so gewählt sein, dass dieser das Licht der Lichtquelle (10) unterdrückt.
Handelt es sich bei der Anwendung z. B. um eine reflektographische Aufnahme ausschließlich des vom Objekt (5) diffus (demnach unpolarisiert) zurückgestreuten Lichts der Quelle (10), wird der Filter (6) vor dem Bildsensor 2 (2) so gewählt, dass er im Bereich der minimalen Transmission des s-polarisierten Lichts (26) nur den Teil des Lichtes passieren lässt, der der Wellenlänge der Quelle (10) entspricht. In diesem Fall ereicht das p-polarisiert zurückgestreute Licht den Bildsensor 2 (2).
Handelt es sich bei der Anwendung z. B. um die Aufnahme von Fluoreszenzlicht, welches vom Objekt (5) nach Mehrphotonen-Absorption des Anregungslichts der Quelle (10) emittiert wird, kann die Wellenlänge des Fluoreszenzlichts im kurzwelligen Wellenlängenbereich (25) der Transmissionscharakteristik des (Dünnschicht-)Polarisators liegen. Dementsprechend muss dann auch die Transmission des Filters (6) innerhalb des Bereiches der kurzwelligen Transmission (25) des (Dünnschicht-)Polarisators liegen.

1: Bildsensor 1, für die Detektion des Objektes im sichtbaren Spektralbereich
2: Bildsensor 2, für die Bildgebung speziell durch das Anregungslicht (10) hervorgerufener Streu- bzw. Emissionsstrahlung des Objektes (außerhalb des sichtbaren Spektralbereichs)
3: spektral selektiver Polarisationsstrahlteilerwürfel
4: (Kamera-)Objektiv oder endoskopischer Bildleiter zur Abbildung des Objekts (5) auf die Bildsensoren (1, 2)
5: Objekt bzw. Objektfeld (FOV = field of view)
6: Bandpassfilter für den Spektralbereich, den Bildsensor 2 anwendungsgemäß detektieren soll.
7: Bandpassfilter für den sichtbaren Spektralbereich
8: bei Einfallwinkel von 90° hochreflektierende Schicht für die Beleuchtungswellenlänge
9: Lambda-¼-Plättchen für die Beleuchtungswellenlänge
10: Beleuchtungsquelle
11: Strahlteilerwürfel mit (Dünnschicht-)Polarisator
12: variabel justierbare Linsenoptik zur Beleuchtung (10)
13: Referenz-Photodetektor zur Erfassung der Beleuchtungsintensität
14: Blickwinkel der Kamera
15: aufgeweiteter Strahl der Objektbeleuchtung
21: Transmissionkurve des p-polarisierten Lichts
22: Transmissionkurve des s-polarisierten Lichts
23: Transmissionsachse
24: Wellenlängenachse
25: kurzwelliger Bereich der Transmission des (Dünnschicht-)Polarisators
26: Bereich der maximalen Reflektion s-polarisierten Lichts unter einem Einfallswinkel von 45° auf den (Dünnschicht-)Polarisator, d. h. minimale Transmission des s-polarisierten Lichts
27: langwelliger Bereich der Transmission des (Dünnschicht-)Polarisators

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 5014909 [0003]
- JP 9182092 [0003]
- JP 2007135951 AA [0003]
- DE 10252313 [0005]
- EP 1210906 [0005]
- DE 102005003429 A1 [0007]

Claims

Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung von spektral getrennten Bildern desselben Objektes dadurch gekennzeichnet, dass eine anwenderspezifische Beleuchtung dem Objekt zugeführt wird auf der optischen Achse der Bilderfassung.
Verfahren und Vorrichtung nach (1) dadurch gekennzeichnet, dass das Licht einer monochromatischen, linear polarisierten Quelle durch die definierte Drehung der Polarisationsebene so in den Strahlteilerwürfel eingekoppelt wird, dass es auf derselben optischen Achse, auf der die Abbildung des Objektfeldes erfolgt, zum Objektfeld gelangt, nicht jedoch auf die Bildsensoren.
Verfahren und Vorrichtung nach (1) oder (2) dadurch gekennzeichnet, dass ein Strahlteilerwürfel als Lichtweiche für zwei spektral getrennte Abbildungen ein und desselben Objektfeldes benutzt wird.
Verfahren und Vorrichtung nach (1) bis (3) dadurch gekennzeichnet, dass ein Bildsensor das Objektfeld innerhalb des sichtbaren Spektralbereichs, mindestens ein zweiter Bildsensor das Objektfeld außerhalb des sichtbaren Spektralbereichs, anwendungsspezifisch optimiert durch einen optischen Bandpassfilter vor dem zweiten Bildsensor, aufnimmt.
Verfahren und Vorrichtung nach (1) bis (4) dadurch gekennzeichnet, dass die monochromatische Beleuchtung zur Gewinnung zusätzlicher (zusätzlich zur Morphologie des Objektfeldes, die mit der Aufnahme im sichtbaren Spektralbereich erfasst wird) Bildinformationen über das Objektfeld genutzt wird.
Verfahren und Vorrichtung nach (1) bis (5) dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Bildinformation aus der Aufnahme des vom Objektfeld zurückgestreuten (nun unpolarisierten) Lichts der monochromatischen Quelle gewonnen wird, indem sie spezifische Absorptions- und Streueigenschaften des Objektfeldes darstellt.
Verfahren und Vorrichtung nach (1) bis (6) dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Bildinformation aus der Aufnahme des zweiten Bildsensors aus innerhalb des Objektfeldes befindlichen Lumineszenzquellen (Fluoreszenz, Phosphoreszenz) gewonnen wird, die durch die anwendungsspezifisch gewählte Wellenlänge der integrierten Beleuchtungsquelle angeregt werden.
Verfahren und Vorrichtung nach (1) bis (6) dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Bildinformation aus der Aufnahme des zweiten Bildsensors aus innerhalb des Objektfeldes befindlichen, spontanen Emissionsquellen (z. B. Biolumineszenz, Chemilumineszenz) gewonnen wird, zu welchem Zweck die integrierte Beleuchtungsquelle abgeschaltet sein kann.
Verfahren und Vorrichtung nach (1) bis (8) dadurch gekennzeichnet, dass das die Aufnahmen der beiden Bildsensoren synchron und in Echtzeit entstehen, so dass die Erfassung ruhender Objekte bzw. Objektfelder (in Einzelbildaufnahmen) ebenso erfolgen kann wie die bewegter Objekte bzw. Objektfelder (in Bildfolgen, Filmen).
Verfahren und Vorrichtung nach (1) bis (9) dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbilder bzw. Bildfolgen der beiden Bildsensoren bzw. nach Informationsgehalt selektierte Bildausschnitte der Aufnahmen deckungsgleich und synchron superpositioniert visualisiert werden.
Verfahren und Vorrichtung nach (1) bis (10) dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzinformation die aus der Aufnahmesituation gewonnen wird, dadurch quantifizierbar ist, bzw. die Größe der Bildsignale innerhalb einer Bildfolge skalierbar sind, dass der Teil des Anregungslichts dessen Polarisation nicht in den Strahlteilerwürfel eingekoppelt wird, mit einem integrierenden Photodetektor gemessen und synchron zur Bildfolge aufgezeichnet wird.
Verfahren und Vorrichtung nach (1) bis (11) dadurch gekennzeichnet, dass das der kompakte Aufbau des Polarisationsstrahlteilermoduls in ein in der Hand zu haltendes und mit der Hand zu bedienendes Gerät integriert wird, bzw. als kompaktes Gerät aufgebaut wird, das sich an schwer zugänglichen Orten (in Hohlräumen) manövrieren bzw. installieren lässt.
Verfahren und Vorrichtung nach (1) bis (12) dadurch gekennzeichnet, dass das die Beleuchtung des Objektes über einen endoskopischen Bildleiter erfolgen kann.