DE102015216570A1 - microscopy system - Google Patents

microscopy system

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DE102015216570A1
DE102015216570A1 DE201510216570 DE102015216570A DE102015216570A1 DE 102015216570 A1 DE102015216570 A1 DE 102015216570A1 DE 201510216570 DE201510216570 DE 201510216570 DE 102015216570 A DE102015216570 A DE 102015216570A DE 102015216570 A1 DE102015216570 A1 DE 102015216570A1
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DE
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beam path
image
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plane
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Withdrawn
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DE201510216570
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German (de)
Inventor
Christoph Nieten
Enrico Geissler
Kai Wicker
Alois Regensburger
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Carl Zeiss Meditec AG
Carl Zeiss AG
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Carl Zeiss Meditec AG
Carl Zeiss AG
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    • G01N21/645Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N21/6456Spatial resolved fluorescence measurements; Imaging
    • G01N21/6458Fluorescence microscopy

Abstract

Mikroskopiesystem 1 mit einer Bildaufnahmevorrichtung 16, 27, die zur Aufnahme eines Bilds in einem Wellenlängenbereich eingerichtet ist, der eine Fluoreszenzwellenlänge eines Fluoreszenzfarbstoffs umfasst, und mit einem optischen System 2, 3, 11, 28, 29, durch das ein erster Beobachtungsstrahlgang 7, 32 und ein zweiter Beobachtungsstrahlengang 14, 42 definiert ist. The microscopy system 1 having an image pickup device 16, 27, which is adapted for picking up an image in a wavelength range that includes a fluorescence wavelength of a fluorescent dye and having an optical system 2, 3, 11, 28, 29, through which a first observation optical path 7, 32 and a second observing beam path 14 is defined 42nd Der erste Beobachtungsstrahlengang 7, 32 ist derart eingerichtet, dass ein Objekt in einer Objektebene 8 des optischen Systems in einem sichtbaren Wellenlängenbereich in eine Bildebene abgebildet ist, und der zweite Beobachtungsstrahlengang 14, 42 ist derart eingerichtet, dass das Objekt in dem Wellenlängenbereich, der die Fluoreszenzwellenlänge des Fluoreszenzfarbstoffs umfasst, in eine Aufnahmeebene 9, 33 der Bildaufnahmevorrichtung abgebildet ist. The first observation beam path 7, 32 is arranged such that an object is displayed in an object plane 8 of the optical system in a visible wavelength region in an image plane, and the second observation beam path 14, 42 is arranged such that the object in the wavelength range of the includes fluorescence wavelength of the fluorescent dye, is displayed in a receiving plane 9, 33 of the image pickup device.
Erfindungsgemäß ist das optische System derart ausgeführt, dass ein größtes Strahlenbündel, das eine zweite Pupillenebene 21, 35 im zweiten Beobachtungsstrahlengangs 14, 42 durchtritt, größer ist als ein größtes Strahlenbündel, das eine erste Pupillenebene 17, 35 im ersten Beobachtungsstrahlengangs 7, 32 durchtritt. According to the invention the optical system is designed such that a greatest radiation beam having a second pupil plane 21, 35 in the second observing beam path 14, 42 passes, is larger than a largest radiation beam having a first pupil plane 17, 35 in the first observing beam path 7, 32 passes.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Mikroskopiesystem mit einer Bildaufnahmevorrichtung, die zur Aufnahme eines Bilds in einem Wellenlängenbereich eingerichtet ist, der eine Fluoreszenzwellenlänge eines Fluoreszenzfarbstoffs umfasst. The invention relates to a microscope system having an image pickup device which is adapted to receive an image in a wavelength range that includes a fluorescence wavelength of a fluorescent dye. Das Mikroskopiesystem beinhaltet ein optisches System, durch das ein erster Beobachtungsstrahlgang und ein zweiter Beobachtungsstrahlengang definiert ist. The microscopy system includes an optical system through which a first observation beam path and a second observing beam path is defined. Der erste Beobachtungsstrahlengang ist derart eingerichtet, dass ein Objekt in einer Objektebene des optischen Systems in einem sichtbaren Wellenlängenbereich in eine Bildebene abgebildet ist. The first observation beam path is configured such that an object is displayed in an object plane of the optical system in a visible wavelength region in an image plane. Der zweite Beobachtungsstrahlengang ist derart eingerichtet, dass das Objekt in dem Wellenlängenbereich, der die Fluoreszenzwellenlänge des Fluoreszenzfarbstoffs umfasst, in eine Aufnahmeebene der Bildaufnahmevorrichtung abgebildet ist. The second observation beam path is arranged such that the object is displayed in the wavelength region including the fluorescence wavelength of the fluorescent dye into a receiving plane of the image pickup device.
  • Digitale Bildaufnahmevorrichtungen wurden in den letzten Jahren im Hinblick auf Empfindlichkeit, Geschwindigkeit und Pixelzahl immer weiter fortentwickelt. Digital imaging devices have been continuously further developed in recent years in terms of sensitivity, speed, and number of pixels. Nicht zuletzt aufgrund der gesunkenen Herstellungskosten haben digitale Bildaufnahmevorrichtungen mittlerweile in vielen Anwendungsfeldern Einzug gehalten, in denen bisher stets rein analoge Systeme verwendet wurden. Not least due to the lower cost digital imaging devices have now found their way into many areas of application in which hitherto purely analog systems were always used. Für eine Anwendung einer digitalen Bildaufnahmevorrichtung in einem Mikroskopiesystem in Form eines Operationsmikroskops besteht die besondere Herausforderung, dass der digitale Bildeindruck einer dargestellten Operationsszene dem Bildeindruck entsprechen muss, den ein Chirurg aus einem klassischen, rein optischen System kennt, da der Chirurg auf Basis seiner Erfahrung und der dargestellten Operationsszene Entscheidungen über den Eingriff treffen muss. For an application of a digital imaging device in a microscopy system in the form of an operating microscope, there is a special challenge that the digital image impression of an operation represented scene must match the image impression, which knows a surgeon from a classic, all-optical system because the surgeon based on his experience and the operation represented scene has to make decisions about the procedure. Als relevante Kriterien für den Bildeindruck sind hier beispielsweise Farbtreue, Auflösung aber auch Latenz zu nennen. Relevant criteria for the image impression are here but to name or latency, for example, color fidelity, resolution. Eine zusätzliche Herausforderung ergibt sich, wenn neben einem visuellen Bild auch ein Fluoreszenzbild für die Bewertung einer Operationsszene verwendet werden soll. An additional challenge arises when in addition to a visual image, a fluorescence image is to be used for the assessment of an operation scene.
  • Aus der From the DE 10 2010 026 171 A1 DE 10 2010 026 171 A1 ist ein digitales Mikroskopsystem bekannt, das ein Zoomgruppe mit mindestens zwei bewegbaren Zoomkomponenten umfasst. discloses a digital microscope system comprising a zoom group having at least two movable zoom components. Zwischen den bewegbaren Zoomkomponenten ist ein Blendenvorrichtung in Form eines Shutters angeordnet, die sich für alle Vergrößerungen der Zoomgruppe in einem Blendenbereich um einen Ort einer Pupillenebene des Mikroskopiesystems befindet. Zoom between the movable components, a diaphragm device is arranged in the form of a shutter, which is for all magnifications of the zoom group in an aperture area around a location of a pupil plane of the microscope system. Durch Öffnen und Schließen verschiedener Teilflächen der Blendenvorrichtung lassen sich verschiedene Beobachtungsstrahlengänge, in der By opening and closing of various sub-areas of the diaphragm device can be different observation beam paths, in the DE 10 2010 026 171 A1 DE 10 2010 026 171 A1 als Stereokanäle bezeichnet, sequentiell auswählen. called stereo channels, select sequentially. Dabei ist es möglich, durch gleichzeitiges Öffnen aller Teilflächen des Shutters einen Beobachtungsstrahlengang auszuwählen, durch den ein monoskopisches Einzelbild erzeugt wird. It is possible to select an observation beam path by simultaneously opening all the partial surfaces of the shutter through which a single monoscopic image is formed. Eine Kamera zur Aufnahme eines Fluoreszenzbilds ist in der A camera for capturing a fluorescence image is in the DE 10 2010 026 171 A1 DE 10 2010 026 171 A1 nicht offenbart. not disclosed.
  • Aus der From the DE 10 2005 005 253 A1 DE 10 2005 005 253 A1 sind verschiedene Mikroskopiesysteme bekannt, die jeweils eine Kamera zur Aufnahme eines Bilds in einem Fluoreszenzwellenlängenbereich umfassen. various microscopy systems are known, each comprising a camera for recording an image in a fluorescence wavelength region. In einem ersten Ausführungsbeispiel umfasst das Mikroskopiesystem ein optisches System mit einem Hauptobjektiv und mehrere Teiloptiken, durch die verschiedene Beobachtungsstrahlengänge von einem Objekt zu den rechten und linken Augen eines Haupt- und eines Nebenbeobachters definiert sind. In a first embodiment, the microscope system includes an optical system having a main lens and a plurality of sub lenses, are defined by the various observation beam paths from one object to the right and left eyes of a major and a minor observer. In einem zu einem Auge des Nebenbeobachters führenden Strahlengang ist ein Rhomboidprisma angeordnet, dessen Hauptfläche als dichroitischer Strahlteiler ausgeführt ist. In one leading to one eye of the observer side beam path of a rhomboid prism is arranged, the principal surface is designed as a dichroic beam splitter. Licht, welches von dem Objekt ausgeht und auf das Rhomboidprisma auftrifft, wird an der Hauptfläche in einen sichtbares Licht umfassenden Wellenlängenbereich und in einen die Fluoreszenzwellenlänge umfassenden Wellenlängenbereich aufgeteilt. Light emanating from the object and impinges on the rhomboid prism, is divided on the main area in a visible light wavelength range and broad in a comprehensive the fluorescence wavelength range of wavelengths. Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich wird nachfolgend dem Auge des Nebenbeobachters zugeführt, und Licht im Fluoreszenzwellenlängenbereich wird zur Kamera weitergeleitet. Light in the visible wavelength range is subsequently fed to the eye of the observer side, and light in the fluorescence wavelength range is passed on to the camera.
  • In einem zweiten Ausführungsbeispiel der In a second embodiment of the DE 10 2005 005 253 A1 DE 10 2005 005 253 A1 ist in einem Hauptbeobachter-Strahlengang ein Strahlteiler angeordnet, der sowohl Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich als auch Licht in dem die Fluoreszenzwellenlänge umfassenden Wellenlängenbereich transmittiert und reflektiert. is disposed a beam splitter in a main observer beam path, in which the fluorescence wavelength transmits both light in the visible wavelength region and light comprising the wavelength range and reflects. Das reflektierte Licht wird zwei Teiloptiken zugeführt, durch die die Nebenbeobachter-Strahlengänge definiert sind. The reflected light is supplied to two sub-lenses, through which the observer side beam paths are defined. In den Nebenbeobachter-Strahlengängen ist ein weiterer Strahlteiler angeordnet, der so ausgelegt ist, dass sichtbares Licht den Strahlteiler passiert und Licht im Fluoreszenzwellenlängenbereich reflektiert wird. In addition to the observer beam paths, a further beam splitter is arranged which is designed so that visible light passes through the beam splitter and is reflected in the fluorescence wavelength range. Im reflektierten Strahl ist nachfolgend eine Kamera zur Aufnahme eines Bilds im Fluoreszenzwellenlängenbereich angeordnet. In the reflected beam, a camera for recording an image in the fluorescence wavelength range is below arranged.
  • Nachteilig an den aus der A disadvantage of the from the DE 10 2005 005 253 A1 DE 10 2005 005 253 A1 bekannten Mikroskopiesystemen ist, dass das Fluoreszenzlicht eine geringe Intensität aufweist, so dass eine effiziente Detektion schwierig ist. is known microscopy systems is that the fluorescent light has a small intensity, so that efficient detection is difficult.
  • Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Mikroskopiesystem mit einer Bildaufnahmevorrichtung zur Aufnahme eines Bilds in einem Fluoreszenzwellenlängenbereich bereitzustellen, das sich durch eine verbesserte Detektion des Fluoreszenzlichts auszeichnet. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a microscopy system with an image pickup device for picking up an image in a fluorescence wavelength range, which is characterized by an improved detection of the fluorescent light.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Mikroskopiesystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Erfindungsgemäß ist das optische System derart ausgeführt, dass ein größtes Strahlenbündel, das eine zweite Pupillenebene im zweiten Beobachtungsstrahlengang durchtritt, größer ist als ein größtes Strahlenbündel, das eine erste Pupillenebene im ersten Beobachtungsstrahlengang durchtritt. The object is achieved by a microscope system having the features of claim 1. According to the invention the optical system is designed such that a largest beam which passes through a second pupil plane in the second observing beam path, is greater than a largest radiation beam having a first pupil plane in the first observing beam path passes.
  • Unter einer Pupillenebene im Sinne der vorliegenden Erfindung ist dabei eine Ebene zu verstehen, die quer zu einer optischen Achse des optischen Systems angeordnet ist und die eine Gerätepupille umfasst. Under a pupil plane in the sense of the present invention is understood to mean a plane that is arranged transversely to an optical axis of the optical system and which includes a device pupil. Eine Gerätepupille ist dabei allgemein als ein Ort definiert, an dem sich Hauptstrahlen, die von verschiedenen Punkten in der Objektebene des optischen Systems ausgehen, schneiden. An apparatus pupil is generally defined as a place at which principal rays emanating from different points in the object plane of the optical system intersect. Ein Hauptstrahl eines Punktes in der Objektebene ist repräsentativ für das von dem Punkt in der Objektebene ausgehende Lichtbündel und kann beispielsweise als energetisches Mittel aller Strahlen, die von dem Punkt ausgehen und das optische System in einem Beobachtungsstrahlengang von der Objektebene bis zur Bildebene durchlaufen, definiert sein. A principal ray of a point in the object plane is representative of the light emanating from the point in the object plane beam and can for example be defined as an energetic mean of all rays emanating from the point and through the optical system in an observation beam path from the object plane to the image plane, ,
  • Durch die Ausgestaltung des optischen Systems derart, dass ein größtes Strahlenbündel, das eine zweite Pupillenebene im zweiten Beobachtungsstrahlengang durchtritt, größer ist als ein größtes Strahlenbündel, das eine erste Pupillenebene im ersten Beobachtungsstrahlengang durchtritt, ist sichergestellt, dass ein vergleichsweise großer Anteil des emittierten Fluoreszenzlichts zur Bildaufnahmevorrichtung geleitet wird, wodurch die Detektion des Fluoreszenzlichts erleichtert ist. Due to the configuration of the optical system such that a largest beam which passes through a second pupil plane in the second observing beam path, is greater than a largest beam which passes through a first pupil plane in the first observing beam path, it is ensured that a relatively large fraction of the emitted fluorescent light for is passed image pickup device, whereby the detection of the fluorescent light is facilitated. Insbesondere ist bei dem erfindungsgemäßen Mikroskopiesystem ein Verhältnis aus der Intensität des Fluoreszenzlichts (im zweiten Beobachtungsstrahlengang) und der Intensität das Lichts im sichtbaren Wellenlängenbereich (im ersten Beobachtungsstrahlengang) größer als bei den bekannten Mikroskopiesystemen, bei denen die Strahlenbündel des Fluoreszenzlichts und die Strahlenbündel des sichtbaren Lichts dieselbe Pupillenebene durchlaufen und gleich groß ausgebildet sind. In particular, in the novel microscopy system, a ratio of the intensity of the fluorescent light (in the second observation optical path) and the intensity of the light in the visible wavelength region (in the first observation beam path) is larger than in the prior art microscopy systems in which the beams of fluorescence light and the beams of visible light the same pupil plane to pass through and are the same size.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung umfasst das Mikroskopiesystem eine weitere Bildaufnahmevorrichtung, die in der Bildebene des ersten Beobachtungsstrahlengangs angeordnet und zur Aufnahme eines Bilds des Objekts im sichtbaren Wellenlängenbereich eingerichtet ist. In a further development of the invention, the microscope system includes a further imaging device, which is arranged in the image plane of the first observation beam path and adapted to receive an image of the object in the visible wavelength range. Das optische System beinhaltet ferner einen Strahlteiler, der derart ausgestaltet und in dem optischen System angeordnet ist, dass der erste Beobachtungsstrahlengang durch den Strahlteiler geführt und der zweite Beobachtungsstrahlengang am Strahlteiler reflektiert ist oder umgekehrt. The optical system further includes a beam splitter which is designed and arranged in the optical system that the first observation beam path through the beam splitter and the second viewing beam path is reflected at the beam splitter or vice versa. Auf diese Weise ist ein Teil des ersten Beobachtungsstrahlengangs, der sich von dem Strahlteiler bis zur Bildebene erstreckt, räumlich getrennt von einem Teil des zweiten Beobachtungsstrahlengang, der sich von dem Strahlteiler bis zur Bildaufnahmevorrichtung erstreckt. In this way, a part of the first observation beam path, which extends from the beam splitter to the image plane, spatially separated from a second part of the observation beam path, which extends from the beam splitter to the image pickup device. Bevorzugt ist der Strahlteiler als dichroitischer Strahlteiler ausgeführt, so dass eine Trennung des einfallenden Lichts in einen Anteil, der sichtbares Licht umfasst, und in einen Anteil, der den Fluoreszenzwellenlängenbereich umfasst, ermöglicht ist. Preferably, the beam splitter is designed as a dichroic beam splitter, so that separation of the incident light is in a portion which includes visible light, and in a part which comprises the fluorescence wavelength range, made possible. Weiter bevorzugt sind die erste Pupillenebene und die zweite Pupillenebene in den räumlich voneinander getrennten Teilen der jeweiligen Beobachtungsstrahlengänge angeordnet. More preferably, the first pupil plane, and the second pupil plane in the spatially separated parts of the respective observation beam paths are arranged. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, dass das im zweiten Beobachtungsstrahlengang erzeugte Bild des Objekts im Fluoreszenzwellenlängenbereich gleichzeitig mit dem im ersten Beobachtungsstrahlengang erzeugten Bild des Objekts im sichtbaren Wellenlängenbereich aufgenommen, betrachtet und/oder detektiert werden kann. The advantage of this embodiment is seen therein, may be that the image produced in the second observing beam path of the object in the fluorescence wavelength range recorded simultaneously with the produced in the first observing beam path image of the object in the visible wavelength range considered and / or detected.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung ist das optische System derart ausgebildet, dass die erste Pupillenebene im ersten Beobachtungsstrahlengangs mit der zweiten Pupillenebene im zweiten Beobachtungsstrahlengangs zusammenfällt, so dass eine gemeinsame Pupillenebene gebildet ist. In a development of the invention, the optical system is designed such that the first pupil plane in the first observing beam path is coincident with the second pupil plane in the second observing beam path, so that a common pupil plane is formed. In der gemeinsamen Pupillenebene ist eine schaltbare Blendenvorrichtung angeordnet, die in einen ersten Betriebszustand und einen zweiten Betriebszustand versetzbar ist, wobei in dem ersten Betriebszustand der Blendenvorrichtung eine erste Transmissionsfläche in der gemeinsamen Pupillenebene angeordnet ist, die der erste Beobachtungsstrahlengang durchtritt, und in dem zweiten Betriebszustand der Blendenvorrichtung eine zweite Transmissionsfläche in der gemeinsamen Pupillenebene angeordnet ist, die der zweite Beobachtungsstrahlengang durchtritt. In the common pupil plane of a switchable diaphragm device is arranged, which is displaceable in a first operating condition and a second operating state, wherein a first transmission surface is arranged in the common pupil plane in the first operating state of the diaphragm device, the passage of the first observing beam path, and in the second operating state the diaphragm device, a second transmitting surface is disposed in the common pupil plane, which passes through the second observing beam path. Die zweite Transmissionsfläche ist größer ausgeführt als die erste Transmissionsfläche. The second transmitting surface is made larger than the first transmission surface. Diese Ausgestaltungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der ersten Beobachtungsstrahlengang und der zweite Beobachtungsstrahlengang zumindest weitgehend durch dieselben optischen Elemente geführt sind, so dass eine kompakte Ausgestaltung des Mikroskopiesystems ermöglicht ist. This embodiment of the invention is characterized in that the first observation beam path and the second observation beam path are at least largely out by the same optical elements, so that a compact configuration of the microscope system is made possible. Die Betrachtung beziehungsweise Detektion des Bilds des Objekts im sichtbaren Wellenlängenbereich über den ersten Beobachtungsstrahlengang und des Bilds des Objekts im Fluoreszenzwellenlängenbereich über den zweiten Beobachtungsstrahlengang erfolgt dabei sequentiell. The observation or detection of the image of the object in the visible wavelength range through the first observation beam path and the image of the object in the fluorescence wavelength range via the second observation beam path takes place sequentially. Durch die unterschiedlichen Größen der Transmissionsflächen ist sichergestellt, dass das größtes Strahlenbündel, das die gemeinsame Pupillenebene im zweiten Beobachtungsstrahlengang durchtritt, größer ist als das größtes Strahlenbündel, das die gemeinsame Pupillenebene im ersten Beobachtungsstrahlengang durchtritt. Due to the different sizes of the transmitting surfaces ensures that the greatest beam that passes through the common pupil plane in the second observing beam path, is greater than the largest beam that passes through the common pupil plane in the first observing beam path. Damit passiert ein vergleichsweise großer Anteil des emittierten Fluoreszenzlicht die gemeinsame Pupillenebene im zweiten Beobachtungsstrahlengang, und das Fluoreszenzlicht weist eine vergleichsweise große Intensität auf, so dass die Detektion erleichtert ist. Thus, a comparatively large fraction of the emitted fluorescent light passes through the common pupil plane in the second observing beam path, and the fluorescent light has a comparatively high intensity, so that the detection is facilitated.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Bildaufnahmevorrichtung zusätzlich zur Aufnahme des Bilds in dem Wellenlängenbereich, der die Fluoreszenzwellenlänge des Fluoreszenzfarbstoffs umfasst, auch zur Aufnahme eines Bilds im sichtbaren Wellenlängenbereich ausgebildet. In a development of the invention, the image recording apparatus is additionally for recording the image in the wavelength region including the fluorescence wavelength of the fluorescent dye, and for picking up an image in the visible wavelength region is formed. Der erste Beobachtungsstrahlengang ist derart eingerichtet, dass das Objekt in dem sichtbaren Wellenlängenbereich in die Aufnahmeebene der Bildaufnahmevorrichtung abgebildet ist. The first observation beam path is arranged such that the object is displayed in the visible wavelength range in the receiving plane of the image pickup device. Es können also mit einer einzigen Bildaufnahmevorrichtung sowohl Bilder im Fluoreszenzwellenlängenbereich als auch im sichtbaren Wellenlängenbereich aufgenommen werden, wodurch das Mikroskopiesystem kompakt ausgestaltet werden kann. Thus, it can be recorded with a single image pickup device in both images in the fluorescence wavelength range and in the visible wavelength range, whereby the microscopy system can be made compact.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung ist durch das optische System ein dritter Beobachtungsstrahlengang definiert, der derart eingerichtet ist, dass das Objekt im sichtbaren Wellenlängenbereich in die Bildebene abgebildet ist. In a development of the invention, a third observation beam path is defined by the optical system is set up such that the object is displayed in the visible wavelength range in the image plane. Die Blendenvorrichtung ist in einen dritten Betriebszustand versetzbar, in dem eine dritte Transmissionsfläche in der gemeinsamen Pupillenebene angeordnet ist, die der dritte Beobachtungsstrahlengang durchtritt. The diaphragm device is displaceable in a third operating state in which a third transmission surface is arranged in the common pupil plane, which passes through the third observation beam path. Dabei ist die dritte Transmissionsfläche im dritten Betriebszustand an einem anderen Ort in der gemeinsamen Pupillenebene angeordnet ist als die erste Transmissionsfläche im ersten Betriebszustand, so dass durch die erste Transmissionsfläche und die dritte Transmissionsfläche eine Stereobasis beziehungsweise eine Stereoperspektive in der gemeinsamen Pupillenebene definiert ist. Here, the third transmission surface is arranged in the third operational state at a different location in the common pupil plane than the first transmission surface in the first operating state so that a stereo image or a stereo perspective is defined in the common pupil plane through the first transmission surface and the third transmission surface. Damit können im ersten Betriebszustand und im dritten Betriebszustand mit der Bildaufnahmevorrichtung Bilder im sichtbaren Wellenlängenbereich aus unterschiedlichen Perspektiven aufgenommen werden. Thus, images can be taken from different perspectives in the visible wavelength range in the first operating state and in the third operating state with the image pickup device. Durch Wiedergabe und Betrachtung der Bilder auf einer entsprechend eingerichteten Bildwiedergabeeinheit kann ein stereoskopischer Bildeindruck vermittelt werden. By playback and viewing of images on a correspondingly designed image reproduction unit, a stereoscopic image impression can be imparted.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung umfasst das Mikroskopiesystem eine Steuerungseinrichtung zur Ansteuerung der Blendenvorrichtung, die dazu ausgebildet ist, die Blendenvorrichtung sequentiell in beliebiger Reihenfolge in den ersten Betriebszustand, den zweiten Betriebszustand und den dritten Betriebszustand zu versetzen. In a further development of the invention, the microscope system comprises a control device for controlling the shutter device, which is designed to enable the diaphragm device sequentially in any order, in the first operating state, the second operating state and the third operational state. Dabei ist eine Zeitdauer, in der die Blendenvorrichtung in den zweiten Betriebszustand versetzt ist, größer als eine Zeitdauer, in der die Blendenvorrichtung in den ersten Betriebszustand und/oder den dritten Betriebszustand versetzt ist. Here, a time period in which the diaphragm device is placed in the second operating state, greater than a time duration in which the diaphragm device is placed in the first operating state and / or the third operating state. Durch die längere Verweildauer der Blendenvorrichtung im zweiten Betriebszustand gelangt mehr Fluoreszenzlicht zur Bildaufnahmevorrichtung, wodurch die Detektion des Fluoreszenzlicht weiter verbessert ist. The longer residence time of the shutter device in the second operating state more fluorescent light reaches the image pickup device, whereby the detection of the fluorescent light is further improved. Insbesondere lassen sich Aussteuerung und Rauschen des Fluoreszenzbilds optimieren. In particular, modulation and noise of the fluorescence image can be optimized.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung ist in dem ersten Beobachtungsstrahlengang und/oder in dem zweiten Beobachtungsstrahlengang ein Filter angeordnet, dessen Filtercharakteristik derart ausgelegt ist, dass Licht in einem Wellenlängenbereich, durch den die Fluoreszenz des Fluoreszenzfarbstoffs angeregt wird, unterdrückt ist. In a further development of the invention, in the first observation beam path and / or in the second observation beam path a filter is arranged, the filter characteristic is designed such that light is suppressed in a range of wavelengths, by which the fluorescence of the fluorescent dye is excited. Dadurch ist die Bildqualität des Bilds im sichtbaren Wellenlängenbereich und/oder des Bilds im Fluoreszenzwellenlängenbereich verbessert. Thereby, the image quality of the image in the visible wavelength range and / or the image is improved in the fluorescence wavelength range.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung ist in dem Mikroskopiesystem eine Vorrichtung zum Einbringen und Entfernen eines Filters in den zweiten Beobachtungsstrahlengang der Filter vorhanden, wobei eine Filtercharakteristik des Filters derart ausgelegt ist, dass Licht in einem Wellenlängenbereich, durch den die Fluoreszenz des Fluoreszenzfarbstoffs angeregt wird, unterdrückt ist, und wobei die Vorrichtung zum Einbringen und Entfernen des Filters derart angesteuert ist, dass der Filter nur im zweiten Betriebszustand in den zweiten Beobachtungsstrahlengang eingebracht ist. In a further development of the invention in the microscopy system an apparatus for introducing and removing a filter in the second observing beam path of the filter is present, wherein a filter characteristic of the filter is designed so that light in a wavelength region by which the fluorescence of the fluorescent dye is excited, suppresses and wherein the device for insertion and removal of the filter is controlled such that the filter is placed only in the second operating state into the second observing beam path.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. The invention will be explained in more detail with reference to figures. Dabei zeigen im Einzelnen Here, in detail
  • 1 1 : eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mikroskopiesystems; A first embodiment of a microscope system according to the invention;
  • 2 2 : eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mikroskopiesystems; A second embodiment of a microscope system according to the invention;
  • 3a 3a und and 3b 3b : zwei Betriebszustände einer Blendenvorrichtung aus : Two operating states of a shutter device from 1 1 oder or 2 2 ; ;
  • 4a 4a bis to 4c 4c : eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mikroskopiesystems in drei unterschiedlichen Betriebszuständen; A third embodiment of a microscope system according to the invention in three different operating conditions;
  • 5a 5a bis to 5c 5c : drei Betriebszustände einer Blendenvorrichtung aus dem Mikroskopiesystem gemäß according to the three operating states of a shutter device from the microscopy system: 4a 4a bis to 4c 4c ; ; und and
  • 6a 6a und and 6b 6b : weitere mögliche Schaltstellungen der Blendenvorrichtung aus dem Mikroskopiesystem gemäß : Another possible switch positions of the shutter device of the microscope system according to 4a 4a bis to 4c 4c . ,
  • In In 1 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Mikroskopiesystems is a first exemplary embodiment of a microscope system according to the invention 1 1 dargestellt, das eine Untersuchung eines Objekts sowohl mit Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich als auch mittels Fluoreszenzanalyse ermöglicht. illustrated, which enables examination of an object with both light in the visible wavelength region as well as by means of fluorescence analysis.
  • Das Mikroskopiesystem The microscopy system 1 1 umfasst ein optisches System, welches ein Hauptobjektiv comprises an optical system comprising a main lens 2 2 , eine erste Linsengruppe , A first lens group 3 3 , bestehend aus einer ersten Linse Consisting of a first lens 4 4 und einer zweiten Linse and a second lens 5 5 , und einen Strahlteiler And a beam splitter 6 6 beinhaltet. includes. Durch das Hauptobjektiv Through the main objective 2 2 , die erste Linsengruppe , The first lens group 3 3 und den Strahlteiler and the beam splitter 6 6 ist ein erster Beobachtungsstrahlengang is a first observation beam path 7 7 definiert, der von einem Objekt in einer Objektebene defined, which from an object in an object plane 8 8th zu einer ersten Bildebene a first image plane 9 9 einer ersten Bildaufnahmevorrichtung a first image pickup device 10 10 verläuft. runs.
  • Die erste Linsengruppe The first lens group 3 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Zoom-System ausgestaltet. is designed as a zoom system in this embodiment. Ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen kann anstelle oder ergänzend zu der ersten Linsengruppe may Without departing from the scope of the invention instead or in addition to the first lens group 3 3 auch eine Tubuslinse oder ein Tubuslinsensystem im ersten Beobachtungsstrahlengang angeordnet sein, so dass ein Bild des Objekts in der ersten Bildebene a tube lens or a tube lens in the first observation beam path may be arranged so that an image of the object in the first image plane 9 9 der ersten Bildaufnahmevorrichtung the first image pickup device 10 10 entsteht. arises.
  • Die erste Bildaufnahmevorrichtung The first image pickup device 10 10 ist zur Aufnahme von Einzelbildern und/oder Videosequenzen des Objekts in einem Wellenlängenbereich, der sichtbares Licht umfasst, ausgebildet. is for capturing still images and / or video sequences of the object in a wavelength region including visible light, is formed. Sie kann beispielsweise als RGB-Kamera (3-Chip oder Bayer-Pattern) ausgeführt sein. It can for example be designed as RGB camera (3-chip or Bayer pattern).
  • Zur Durchführung einer Fluoreszenzanalyse beinhaltet das optische System des Mikroskopiesystems To carry out a fluorescence analysis optical system of the microscope system includes 1 1 weiterhin eine zweite Linsengruppe further comprising a second lens group 11 11 mit einer dritten Linse a third lens 12 12 und einer vierten Linse and a fourth lens 13 13 . , Durch das Hauptobjektiv Through the main objective 2 2 , die zweite Linsengruppe , The second lens group 11 11 und den Strahlteiler and the beam splitter 6 6 ist ein zweiter Beobachtungsstrahlengang is a second observation beam path 14 14 definiert, der von dem Objekt in der Objektebene defined which of the object in the object plane 8 8th zu einer zweiten Bildebene to a second image plane 15 15 einer zweiten Bildaufnahmevorrichtung a second image recording device 16 16 verläuft. runs.
  • Die zweite Linsengruppe The second lens group 11 11 ist in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls als Zoom-System ausgestaltet. is also designed as a zoom system in this embodiment. Ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen kann anstelle oder ergänzend zu der zweiten Linsengruppe may Without departing from the scope of the invention instead or in addition to the second lens group 11 11 auch eine Tubuslinse oder ein Tubuslinsensystem im zweiten Beobachtungsstrahlengang a tube lens or a tube lens in the second observing beam path 14 14 angeordnet sein, so dass ein Bild des Objekts in der Bildebene be arranged so that an image of the object in the image plane 15 15 der zweiten Bildaufnahmevorrichtung the second image pickup device 16 16 entsteht. arises.
  • Die zweite Bildaufnahmevorrichtung The second image pickup device 16 16 ist zur Aufnahme von Einzelbildern und/oder Videosequenzen des Objekts in einem Wellenlängenbereich, der eine Fluoreszenzwellenlänge eines Fluoreszenzfarbstoffs umfasst, eingerichtet. is for capturing still images and / or video sequences of the object in a wavelength range that includes a fluorescence wavelength of a fluorescent dye set. Die Begriffe „Fluoreszenzwellenlänge” und „Fluoreszenzwellenlängenbereich” bezeichnen im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Emissionswellenlänge beziehungsweise einen Emissionswellenlängenbereich, in der beziehungsweise in dem ein Fluoreszenzfarbstoff Licht nach einer Anregung emittiert. The terms "fluorescence wavelength" and "fluorescence wavelength range" designate in the present invention has an emission wavelength or an emission wavelength range, respectively in the emitted in a fluorescent dye light after excitation.
  • Unter Fluoreszenz ist eine spontane Emission von Licht zu verstehen, die beim Übergang eines Moleküls von einem Zustand hoher Energie in einen Zustand niedriger Energie erfolgt. Fluorescence is meant a spontaneous emission of light which occurs during the transition of a molecule from a high energy state to a lower energy state. Fluoreszenz tritt auf, wenn Licht in einem bestimmten Anregungswellenlängebereich auf das Molekül trifft. Fluorescence occurs when light is incident in a specific excitation wavelength range to the molecule. Dabei werden Photonen absorbiert und Elektronen des Moleküls auf ein energetisch höheres Orbital gehoben. Here, photons are absorbed and lifted electrons of the molecule to a higher energy orbital. Fallen die Elektronen von dort wieder auf ihr ursprüngliches Niveau zurück, wird Energie in Form von Wärme und Licht abgegeben. Traps electrons from there back to its original level, energy in the form of heat and light is emitted. Das abgestrahlte Fluoreszenzlicht ist dabei immer langwelliger als das Anregungslicht. The emitted fluorescent light is always longer wavelength than the excitation light.
  • Für eine Fluoreszenzanalyse ist es zunächst erforderlich, das Objekt mit einem Fluoreszenzfarbstoff anzureichern. For fluorescence analysis, it is first necessary to enrich the object with a fluorescent dye. Der Fluoreszenzfarbstoff reichert sich in bestimmten Strukturen oder Gewebearten des Objekts (beispielsweise in Tumorgewebe) in erhöhter Konzentration an. The fluorescent dye accumulates (e.g., in the tumor tissue) in increased concentration in certain structures or types of tissues of the object. Durch eine Bestrahlung des Objekts mit Licht in dem Anregungswellenlängenbereich wird die Fluoreszenz des Farbstoffes angeregt. By irradiating the object with light in the excitation wavelength range of the fluorescence of the dye is excited. Die Strukturen oder Gewebearten, in denen der Fluoreszenzfarbstoff angereichert ist, emittieren dabei verstärkt Fluoreszenzlicht, so dass diese Strukturen oder Gewebearten visuell oder durch Auswertung eines elektronisch aufgenommenen Bildes detektiert werden können. The structures or tissue types in which the fluorescent dye is enriched, thereby emit fluorescent light amplified, so that these structures or tissue types can be detected visually or by evaluation of an electronically captured image.
  • In der Medizintechnik kommen als Fluoreszenzfarbstoffe häufig Protoporphyrin IX (PpIX), Fluorescein oder Indocyanine Green (ICG) zum Einsatz. In medical technology are used as fluorescent dyes often protoporphyrin IX (PpIX), fluorescein or Indocyanine Green (ICG) is used. Die Anregungswellenlängenbereiche liegen für PpIX bei ca. 400 bis 500 nm, für Fluorescein bei ca. 485 bis 505 nm und für ICG bei ca. 790 bis 810 nm. Die Fluoreszenzwellenlängenbereiche liegen für PpIX bei ca. ca. 600 bis 750 nm, für Fluorescein bei ca. 500 bis 650 nm und für ICG bei ca. 800 bis 1000 nm. The excitation wavelength ranges of PpIX at about 400 to 500 nm for fluorescein at about 485-505 nm and for ICG at about 790-810 nm. The fluorescence wavelength ranges for PpIX at about 600 to 750 nm for fluorescein at about 500 to 650 nm and for ICG at about 800 to 1000 nm.
  • Zur Anregung der Fluoreszenz umfasst das Mikroskopiesystem eine Beleuchtungseinheit For exciting the fluorescence, the microscope system includes an illumination unit 23 23 , die Licht im Anregungswellenlängenbereich des Fluoreszenzfarbstoffs emittiert. Which emits light in the excitation wavelength range of the fluorescent dye. Die Beleuchtungseinheit kann ergänzend auch zur Beleuchtung des Objekts mit Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich ausgebildet sein. The illumination unit may be formed in addition, to illuminate the object with light in the visible wavelength range. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Beleuchtungsstrahlengang In the present embodiment, an illumination beam path, 24 24 an dem Hauptobjektiv on the main lens 2 2 zu der Objektebene to the object plane 8 8th geführt. guided. Ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen kann der Beleuchtungsstrahlengang auch ober- oder unterhalb des Hauptobjektivs über einen Strahlteiler oder einen Spiegel in einen Beobachtungsstrahlengang oder zwischen verschiedenen Beobachtungsstrahlengängen eingekoppelt werden. the illumination beam path can without departing from the scope of the invention also above or below the main objective of a beam splitter or a mirror are coupled into an observation beam path or between different observation beam paths.
  • In einer dem ersten Beobachtungsstrahlengangs In the first observation beam path 7 7 des Mikroskopiesystems zugeordneten ersten Pupillenebene the microscope system associated first pupil plane 17 17 befindet sich eine Blendenvorrichtung There is a shutter device 18 18 , die einen lichtundurchlässigen Bereich That an opaque area 19 19 sowie eine erste Transmissionsfläche and a first transmission surface 20 20 aufweist. having. Durch die erste Transmissionsfläche Through the first transmission surface 20 20 ist ein Strahlenbündel, das die erste Pupillenebene is a beam which the first pupil plane 17 17 im ersten Beobachtungsstrahlengang durchtritt, beschränkt. passes the first observation beam path is limited.
  • Im zweiten Beobachtungsstrahlengang In the second viewing path 14 14 ist eine zweite Pupillenebene a second pupil plane 21 21 ausgebildet, die von Strahlenbündel, die von dem Objekt in der Objektebene formed by the bundle of rays of the object in the object plane 8 8th ausgehen und an dem Strahlteiler go out and at the beam splitter 6 6 reflektiert werden, durchtreten ist. be reflected, is pass. Das optische System ist derart ausgeführt, dass ein größtes Strahlenbündel, das die zweite Pupillenebene The optical system is designed such that a largest beam that the second pupil plane 21 21 im zweiten Beobachtungsstrahlengang in the second observing beam path 14 14 durchtritt, größer ist als das größtes Strahlenbündel, das die erste Pupillenebene passes, is larger than the largest beam which the first pupil plane 17 17 durch die erste Transmissionsfläche through the first transmission surface 20 20 hindurch durchtritt. through occurs.
  • Der Strahlteiler The beam splitter 6 6 ist bevorzugt dichroitisch ausgeführt, so dass eine Trennung eines einfallenden Lichtstrahls in einen Anteil, der sichtbares Licht umfasst, und einen Anteil, der einen Fluoreszenzwellenlängenbereich umfasst, ermöglicht ist. is preferably of dichroic, so that a separation of an incident light beam into a portion which includes visible light and a portion which comprises a fluorescence wavelength range is made possible. Für den Erfindungsgedanken ist es dabei zweitrangig, ob sichtbares Licht transmittiert und Fluoreszenzlicht reflektiert wird, oder umgekehrt. For the inventive concept it is secondary whether visible light is transmitted and fluorescence light is reflected, or vice versa. Die durch den Strahlteiler erzielte räumliche Trennung zwischen dem ersten Beobachtungsstrahlengang und dem zweiten Beobachtungsstrahlengang im Bereich zwischen dem Strahlteiler und den Beobachtungsvorrichtungen hat zur Folge, dass in dem ersten und dem zweiten Beobachtungsstrahlengang jeweils eine eigene Pupillenebene ausgebildet sind. The generated by the beam splitter spatial separation between the first observation beam path and the second observation beam path in the region between the beam splitter and the observation devices has the result that a separate pupil plane are formed respectively in the first and the second observing beam path. Die Anordnung der Blendenvorrichtung in der ersten Pupillenebene des ersten Beobachtungsstrahlengang bewirkt, dass ein Verhältnis, gebildet aus dem Anteil des reflektierten Lichts, der die erste Pupillenebene passiert, und dem gesamten am Objekt reflektierten Lichts, kleiner ist als ein Verhältnis, gebildet aus dem Anteil des emittierten Fluoreszenzlichts, der die zweite Pupillenebene passiert, an dem gesamten von dem Objekt emittierten Fluoreszenzlichts. The arrangement of the diaphragm device in the first pupil plane of the first observation beam path causes a ratio formed from the portion of the reflected light which passes the first pupil plane, and the total reflected on the object light is smaller than a ratio formed from the portion of the emitted fluorescent light that passes through the second pupil plane, on the entire light emitted from the object fluorescent light. Damit steht ein im Verhältnis großer Anteil des emittierten Fluoreszenzlichts für eine Detektion zur Verfügung. This provides a large proportion in the emitted fluorescent light for detection.
  • Optional ist im Strahlengang zwischen dem Hauptobjektiv is optional in the beam path between the main objective 2 2 und dem Strahlteiler and the beam splitter 6 6 ein Filter a filter 22 22 angeordnet, dessen Filtercharakteristik einen geringen Transmissionsgrad für Licht im Anregungswellenlängenbereich des Fluoreszenzfarbstoffs aufweist. arranged, the filter characteristic has a low transmittance for light in the excitation wavelength range of the fluorescent dye. Dadurch ist die Qualität des aufgenommenen Bilds an der ersten und/oder zweiten Bildaufnahmevorrichtung verbessert. Thus, the quality of the captured image at the first and / or second image pickup apparatus is improved.
  • Bevorzugt ist die zweite Bildaufnahmevorrichtung the second imaging device is preferably 16 16 derart ausgestaltet, dass der der Fluoreszenzwellenlängenbereich mit erhöhter Qualität detektiert werden kann. designed such that the fluorescence can be detected wavelength range with increased quality. Insbesondere kann diese Bildaufnahmevorrichtung speziell an die geringe Intensität des Fluoreszenzlichts angepasst sein, z. In particular, this image pickup apparatus may be specially adapted to the low intensity of the fluorescence light, for. B. durch eine verringerte Auflösung und/oder vergrößerte Detektorfläche pro Pixel, sowie einen geringen Pegel von Signalrauschen. For example, by a reduced resolution and / or larger detector area per pixel, and a low level of signal noise.
  • In In 2 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. a further embodiment of the invention is shown. Gleichwirkende Elemente des Mikroskopiesystems sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen, die im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Equivalent elements of the microscope system are provided with the same reference numerals in connection with the first embodiment according to 1 1 verwendet wurden. were used. Das Ausführungsbeispiel gemäß The embodiment of 2 2 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß differs from the embodiment according to 1 1 dadurch, dass zwischen dem Objektiv characterized in that between the lens 2 2 und dem Strahlteiler and the beam splitter 6 6 ein Zoomsystem a zoom system 25 25 angeordnet ist, welches die Zoomsysteme in dem ersten Beobachtungsstrahlengang und dem zweiten Beobachtungsstrahlengang aus is arranged, which is composed of the zoom systems in the first observing beam path and the second observing beam path 1 1 ersetzt. replaced. Dadurch kann das Mikroskopiesystem kompakter ausgestaltet werden. This allows the microscope system can be made more compact.
  • Anhand der Based on 3a 3a und and 3b 3b wird eine optionale Ergänzung zu den Ausführungsbeispielen gemäß is an optional addition to the exemplary embodiments 1 1 und and 2 2 vorgestellt. presented. In diesen ergänzenden Ausführungsbeispielen ist die Blendenvorrichtung These additional embodiments, the diaphragm device 18 18 derart schaltbar ausgeführt, dass in einem Betriebszustand eine erste Transmissionsfläche carried out so switchable that in an operating state a first transmission surface 20 20 und in einem weiteren Betriebszustand eine weitere Transmissionsfläche and in a further operating mode, a further transmission surface 26 26 in der ersten Pupillenebene in the first pupil plane 17 17 angeordnet ist. is arranged. Die weitere Transmissionsfläche The further transmission surface 26 26 unterscheidet sich dabei von der ersten Transmissionsfläche it differs from the first transmission surface 20 20 durch ihre Lage in der ersten Pupillenebene by their position in the first pupil plane 17 17 sowie optional durch ihre Form und/oder Größe. and optionally by their shape and / or size.
  • Die Schaltbarkeit der Blendenvorrichtung The ability to switch the screen device 18 18 kann mechanisch oder elektrooptisch realisiert sein. can be implemented mechanically or electro-optically. Ein Beispiel für eine mechanische Umsetzung stellt ein drehbares Blendenrad dar, das eine Blendenöffnung aufweist, die durch Drehung des Blendenrads an unterschiedlichen Stellen in der Pupillenebene An example of a mechanical implementation is a rotatable aperture wheel having an aperture opening, which by rotation of the aperture at different locations in the pupil plane 17 17 platziert werden kann. can be placed. Die erste und die weitere Transmissionsfläche ist dabei durch eine entsprechende Platzierung der Blendenöffnung in der Pupillenebene The first and more transmission surface is by appropriate placement of the aperture in the pupil plane 17 17 verwirklicht. realized. Auf elektrooptischem Wege ist eine schaltbare Blendenvorrichtung beispielsweise mit Hilfe einer Flüssigkristallblende realisierbar. In electro-ways is a switchable stop device for example by means of a liquid crystal panel realized. Durch entsprechende Ansteuerung der Flüssigkristallblende können bestimmte Teilbereiche oder die gesamte Blende geöffnet werden. By appropriate control of the liquid crystal shutter certain partial areas or the entire aperture can be opened. Weitere Möglichkeiten zur Ausgestaltung einer schaltbaren Blendenvorrichtung sind in der Other options for the design of a switchable stop device are DE 10 2011 010 262 A1 DE 10 2011 010 262 A1 offenbart, deren Inhalt diesbezüglich vollumfänglich in diese Anmeldung übernommen wird. disclose the contents of which in this respect fully incorporated into this application.
  • Durch die Schaltung der Blendenvorrichtung in einen ersten und einen weiteren Betriebszustand können mit der ersten Bildaufnahmevorrichtung By the circuit of the stop device in a first and a further operating state can use the first image pickup device 10 10 sequentiell Bilder des Objektbereichs im sichtbaren Wellenlängenbereich aus unterschiedlichen Perspektiven aufgenommen werden. sequentially images of the object region are taken from various perspectives in the visible wavelength range. Durch Wiedergabe der Bilder auf einer geeigneten Bildwiedergabeeinheit kann das Objekt stereoskopisch dargestellt werden. By displaying the images on a suitable image reproduction unit, the object can be displayed stereoscopically. In einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist die schaltbare Blendenvorrichtung derart ansteuerbar, dass die Lagen der ersten Transmissionsfläche In a further embodiment not shown, the switchable diaphragm device is controllable such that the layers of the first transmission surface 20 20 und/oder der weiteren Transmissionsfläche and / or the further transmission surface 26 26 in der ersten Pupillenebene variabel eingestellt werden können, so dass eine Stereobasis und/oder Stereoperspektive für die stereoskopische Wiedergabe des Objekts variierbar ist. can be variably set in the first pupil plane, so that a stereo base and / or stereo perspective is varied for the stereoscopic playback of the object.
  • In den In the 4a 4a , . 4b 4b und and 4c 4c ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Mikroskopiesystems in verschiedenen Betriebszuständen dargestellt. a further embodiment of a microscope system according to the invention is shown in various operating states. Im Gegensatz zu den zuletzt behandelten Ausführungsbeispielen weist das Mikroskopiesystem gemäß Unlike the last treated embodiments, the microscope system according to 4a 4a bis to 4c 4c nur eine Bildaufnahmevorrichtung only an imaging device 27 27 auf, die sowohl zur Aufnahme von Bilder im sichtbaren Wellenlängenbereich als auch im Fluoreszenzwellenlängenbereich eingerichtet ist. on which is arranged both for receiving images in the visible wavelength region and the fluorescence wavelength range. Auf einen Strahlteiler zur Aufteilung des eintreffenden Lichts in einen Anteil im sichtbaren Wellenlängenbereich und einen Anteil im Fluoreszenzwellenlängenbereich kann bei diesem Ausführungsbeispiel verzichtet werden. A beam splitter for dividing the incident light into a fraction in the visible wavelength range and a proportion in the fluorescence wavelength band can be dispensed with in this embodiment.
  • Das Mikroskopiesystem The microscopy system 1 1 umfasst ein optisches System, welches ein Hauptobjektiv comprises an optical system comprising a main lens 28 28 und eine Linsengruppe and a lens group 29 29 , bestehend aus einer ersten Linse Consisting of a first lens 30 30 und einer zweiten Linse and a second lens 31 31 , beinhaltet. Includes. Die Linsengruppe The lens group 29 29 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Zoom-System ausgestaltet. is designed as a zoom system in this embodiment. Ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen kann anstelle oder ergänzend zu der Linsengruppe can without leaving the scope of the invention in place of or in addition to the lens group 29 29 auch eine Tubuslinse oder ein Tubuslinsensystem im ersten Beobachtungsstrahlengang a tube lens or a tube lens in the first observing beam path 32 32 angeordnet sein, so dass ein Bild des Objekts in der Bildebene be arranged so that an image of the object in the image plane 33 33 der Bildaufnahmevorrichtung the image pickup apparatus 27 27 entsteht. arises.
  • Optional ist im Strahlengang zwischen dem Hauptobjektiv is optional in the beam path between the main objective 28 28 und der Linsengruppe and the lens group 29 29 ein Filter a filter 34 34 angeordnet, dessen Filtercharakteristik einen geringen Transmissionsgrad für Licht im Anregungswellenlängenbereich des Fluoreszenzfarbstoffs aufweist. arranged, the filter characteristic has a low transmittance for light in the excitation wavelength range of the fluorescent dye. Dadurch ist die Qualität des aufgenommenen Bilds an der Bildaufnahmevorrichtung verbessert. Thus, the quality of the captured image is improved at the image pickup device.
  • In einer Pupillenebene In a pupil plane 35 35 ist eine schaltbare Blendenvorrichtung is a switchable shutter device 36 36 angeordnet, die wie oben bereits beschrieben als mechanische oder elektrooptische Einheit ausgeführt sein kann. arranged, which can be as already described above designed as a mechanical or electro-optical unit. In In 4a 4a ist die schaltbare Blendenvorrichtung in einen ersten Betriebszustand versetzt, in dem eine erste Transmissionsfläche the switchable diaphragm device is placed in a first operating condition in which a first transmission surface 37 37 in der Pupillenebene in the pupil plane 35 35 angeordnet ist. is arranged. Dadurch ist ein erster Beobachtungsstrahlengang This is the first observation beam path 32 32 definiert, der von einem Objekt in einer Objektebene defined, which from an object in an object plane 8 8th zu einer Bildebene to an image plane 33 33 der Bildaufnahmevorrichtung the image pickup apparatus 27 27 verläuft. runs.
  • In In 4b 4b ist die schaltbare Blendenvorrichtung in einem zweiten Betriebszustand dargestellt, in dem eine zweite Transmissionsfläche the switchable diaphragm device is shown in a second operating state, in which a second transmitting surface 38 38 in der Pupillenebene in the pupil plane 35 35 angeordnet ist. is arranged. Dadurch ist ein zweiter Beobachtungsstrahlengang This is a second observation path 42 42 definiert, der von dem Objekt zu der Bildebene defines the from the object to the image plane 33 33 der Bildaufnahmevorrichtung the image pickup apparatus 27 27 verläuft. runs. Die zweite Transmissionsfläche The second transmission surface 38 38 ist dabei größer ausgeführt als die erste Transmissionsfläche is made larger than the first transmission surface 37 37 . ,
  • Bei der in When in 4c 4c dargestellten Konfiguration ist die schaltbare Blendenvorrichtung in einen dritten Betriebszustand versetzt, in dem eine dritte Transmissionsfläche Configuration shown, the switchable shutter device is placed in a third operating state, in which a third transmission surface 39 39 in der Pupillenebene in the pupil plane 35 35 ausgebildet ist, die sich von der ersten Transmissionsfläche is formed, extending from the first transmission surface 37 37 zumindest hinsichtlich ihrer Lage in der Pupillenebene, optional auch hinsichtlich Größe und/oder Form unterscheidet. at least differ in terms of their location in the pupil plane, optionally also with respect to size and / or shape. Dadurch ist ein dritter Beobachtungsstrahlengang This is a third viewing path 43 43 definiert, der von dem Objekt zu der Bildebene defines the from the object to the image plane 33 33 der Bildaufnahmevorrichtung the image pickup apparatus 27 27 verläuft. runs.
  • Der in in 4b 4b gezeigte zweite Betriebszustand dient bevorzugt zur Durchführung einer Fluoreszenzanalyse. second operating condition shown is preferred for performing a fluorescence analysis. In diesem Betriebszustand wird mit Hilfe der Bildaufnahmevorrichtung In this operating state is implemented using the image pickup device 27 27 ein Fluoreszenzbild des Objekts in der Objektebene a fluorescence image of the object in the object plane 8 8th aufgenommen. added. Durch die Anordnung einer großen Transmissionsfläche in der Pupillenebene ist sichergestellt, dass ein großer Anteil des emittierten Fluoreszenzlichts zu der Bildaufnahmevorrichtung geleitet wird, so dass die Detektion des Fluoreszenzlichts verbessert und die Qualität des aufgenommenen Fluoreszenzbilds verbessert ist. By providing a large transmitting surface in the pupil plane, it is ensured that a large fraction of the emitted fluorescent light is guided to the image pickup device, so that the detection of the fluorescent light is improved and the quality of the captured fluorescence image is improved.
  • Durch die Schaltung der Blendenvorrichtung By switching the diaphragm device 36 36 in den ersten und den dritten Betriebszustand können mit der ersten Bildaufnahmevorrichtung in the first and third operating state can use the first image pickup device 37 37 sequentiell Bilder des Objektbereichs im sichtbaren Wellenlängenbereich aus unterschiedlichen Perspektiven aufgenommen werden. sequentially images of the object region are taken from different perspectives in the visible range of wavelengths. Durch Wiedergabe der Bilder auf einer geeigneten Bildwiedergabeeinheit kann das Objekt stereoskopisch dargestellt werden. By displaying the images on a suitable image reproduction unit, the object can be displayed stereoscopically. In einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist die schaltbare Blendenvorrichtung derart ansteuerbar, dass die Lagen der ersten Transmissionsfläche In a further embodiment not shown, the switchable diaphragm device is controllable such that the layers of the first transmission surface 37 37 und/oder der weiteren Transmissionsfläche and / or the further transmission surface 39 39 in der ersten Pupillenebene variabel eingestellt werden können, so dass eine Stereobasis und/oder Stereoperspektive für die stereoskopische Wiedergabe des Objekts variierbar ist. can be variably set in the first pupil plane, so that a stereo base and / or stereo perspective is varied for the stereoscopic playback of the object. In wiederum einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst das Mikroskopiesystem eine Steuerungseinrichtung zur Ansteuerung der Blendenvorrichtung, die dazu ausgebildet ist, die Blendenvorrichtung wiederholend sequentiell in beliebiger Reihenfolge in den ersten Betriebszustand, den zweiten Betriebszustand und den dritten Betriebszustand zu versetzen. In yet a further embodiment not shown, the microscope system comprises a control device for controlling the shutter device, which is adapted to sequentially move the diaphragm device repeatedly in any order in the first operating state, the second operating state and the third operational state. Bevorzugt ist dabei eine Zeitdauer, in der die Blendenvorrichtung in den zweiten Betriebszustand versetzt ist, größer als eine Zeitdauer, in der die Blendenvorrichtung in den ersten Betriebszustand und/oder den dritten Betriebszustand versetzt ist. Preferred is a time period in which the diaphragm device is placed in the second operating state, greater than a time duration in which the diaphragm device is placed in the first operating state and / or the third operating state. Besonders bevorzugt ist die Zeitdauer, in der die Blendenvorrichtung in den ersten Betriebszustand versetzt ist, gleich oder maximal um 10% verschieden zu der Zeitdauer, in der die Blendenvorrichtung in den dritten Betriebszustand versetzt ist, und die Zeitdauer, in der die Blendenvorrichtung in den zweiten Betriebszustand versetzt ist, ist mindestens doppelt so groß wie die Zeitdauer, in der die Blendenvorrichtung in den ersten Betriebszustand versetzt ist. Particularly preferably, the time period in which the diaphragm device is placed in the first operating state, the same or maximum is 10% different from the time duration in which the diaphragm device is placed in the third operating state, and the time period in which the diaphragm device second in the operating condition is offset, is at least twice as great as the time period in which the diaphragm device is placed in the first operating state.
  • In einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Element zur Strahlbeeinflussung in der Transmissionsfläche vorgesehen, beispielsweise ein Filter. In a further embodiment not shown, an element for beam influencing the transmission surface is provided, such as a filter. Dieses Element muss jedoch so ausgeführt sein, dass das Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich, das im ersten beziehungsweise dritten Betriebszustand die erste beziehungsweise dritte Transmissionsfläche passiert und das Licht im Fluoreszenzwellenlängenbereich, das im zweiten Betriebszustand die zweite Transmissionsfläche passiert, eine ausreichende Intensität zur Betrachtung beziehungsweise Detektion des Bilds im sichtbaren Wellenlängenbereich beziehungsweise im Fluoreszenzwellenlängenbereich aufweist. However, this element must be designed so that the light in the visible wavelength range that passes through the first or third transmission surface in the first or third operating state and the light in the fluorescence wavelength range that passes through the second transmitting surface in the second operating state, a sufficient intensity for observation or detection of the image in the visible wavelength range or having in the fluorescence wavelength range. Beispielsweise sollte ein Element in der Transmissionsfläche eine Transmission von mehr als 80%, insbesondere von mehr als 90%, weiter insbesondere von mehr als 95% in den jeweiligen Wellenlängenbereichen nicht unterschreiten. For example, an element in the transmitting surface should not be less than a transmittance of more than 80%, in particular more than 90%, more particularly of more than 95% in the respective wavelength ranges.
  • In den In the 5a 5a , . 5b 5b und and 5c 5c ist die Blendenvorrichtung the shutter device 36 36 beispielhaft in einer Draufsicht in dem ersten Betriebszustand ( by way of example (in a plan view in the first operating state 5a 5a ), dem zweiten Betriebszustand ( (), The second operating state 5c 5c ) und dem dritten Betriebszustand ( ) And the third operational state ( 5b 5b ) dargestellt. ) Shown. Deutlich ersichtlich ist, dass die erste Transmissionsfläche It is clearly visible that the first transmission surface 37 37 sich in der Lage von der dritten Transmissionsfläche in the location of the third transmission surface 39 39 unterscheidet, so dass durch beide Transmissionsflächen is different, so that, by both transmission surfaces 37 37 , . 39 39 eine Stereobasis geschaffen ist, die eine Aufnahme des Objekts aus verschiedenen Perspektiven und eine nachfolgende stereoskopische Darstellung des Objekts in einer Bildwiedergabeeinheit erlaubt. A stereo base is provided which allows recording of the object from different perspectives, and subsequent stereoscopic representation of the object in a picture display unit. Aus Out 5c 5c ist zu erkennen, dass die zweite Transmissionsfläche It can be seen that the second transmission surface 38 38 deutlich größer ausgeführt ist als die erste und die dritte Transmissionsfläche is made significantly larger than the first and third transmission surface 37 37 , . 39 39 , so dass ein größerer Lichtanteil durch die dritte Transmissionsfläche geleitet werden kann. , So that a larger amount of light can be passed through the third transmission surface.
  • In einem ergänzenden, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Beleuchtungseinheit In a complementary, non-illustrated embodiment, the lighting unit is 23 23 synchronisiert zu den Betriebszuständen betrieben. synchronized operated on operating states. Besonders bevorzugt wird die Beleuchtungseinheit the lighting unit is particularly preferred 23 23 dabei derart angesteuert, dass während des zweiten Betriebszustands, in dem Fluoreszenzlicht detektiert wird, verstärkt Licht in einem Wellenlängenbereich abgestrahlt wird, der eine Anregungswellenlänge des Fluoreszenzfarbstoffs umfasst, so dass die Fluoreszenz des in dem Objekt angereicherte Fluoreszenzfarbstoff angeregt wird. thereby driven such that is detected in the fluorescent light during the second operating state, amplified light is emitted in a wavelength region including an excitation wavelength of the fluorescent dye such that the fluorescence of the enriched in the object fluorescent dye is excited.
  • In einer weiteren, ergänzenden, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Beleuchtungseinheit In a further supplementary, not shown embodiment, the lighting unit is 23 23 derart angesteuert, dass während des zweiten Betriebszustands weitgehend oder ausschließlich Licht in einem Anregungswellenlängenbereich des Fluoreszenzfarbstoffs abgegeben wird. driven such that during the second operating state largely or solely light is emitted in an excitation wavelength range of the fluorescent dye. Gleichzeitig wird dieser Anregungswellenlängenbereich mit Hilfe der zuvor beschriebenen Filter in den Beobachtungsstrahlengängen zumindest weitgehend unterdrückt. At the same time the excitation wavelength range is at least largely suppressed by using the filters described above in the observation beam paths. Dadurch ist sichergestellt, dass nahezu ausschließlich Fluoreszenzlicht und kein Beleuchtungslicht detektiert wird. This ensures that almost exclusively fluorescence light and no illumination light is detected. Somit kann trotz der Verwendung einer Bildaufnahmevorrichtung für alle Strahlengänge eine Trennung zwischen Fluoreszenzsignal und Weißlichtsignal erfolgen. Thus, separation between fluorescence signal and white signal light can be performed in spite of using an image pickup device for all optical paths.
  • Bei einer Verwendung des Mikroskopiesystems in einem medizinischen Verfahren können Situationen auftreten, in denen dem Arzt die Bildinformationen für das visuelle und das Fluoreszenzbild gleichzeitig zu Verfügung stehen müssen, beispielsweise in Form einer Überlagerung beider Bilder oder einer Augmentierung bestimmter Areale aus dem Fluoreszenzbild im visuellen Bild. When using the microscope system in a medical procedure may be situations in which the physician must be to available image information for the visual and the fluorescence image at the same time, for example in the form of a superposition of the two images or an augmentation of certain areas from the fluorescence image in the visual image. Allen bisher betrachteten Ausführungsbeispielen ist gemein, dass ein Fluoreszenzbild nur monoskopisch aufgenommen wird. Allen previously considered embodiments have in common that a fluorescence image was shot monoscopically. Bei einer Aufnahme der visuellen Szenen als Stereobild liegen jedoch Informationen über die dreidimensionale Struktur des Objekts in der Objektebene vor. When recording the visual scene as a stereo image, however, has information about the three-dimensional structure of the object in the object plane. Aus der Literatur sind Verfahren bekannt, ein monokulares Bild auf Stereobilder zu mappen und auf diese Weise die effizient detektierten Fluoreszenzbilder auf ein Stereobild übertragen. Methods are known from the literature to map a monocular image on stereo images and thus transmitted efficiently detected fluorescence images on a stereo image.
  • In den In the 6a 6a und and 6b 6b sind zwei weitere Betriebszustände der schaltbaren Blendenvorrichtung gezeigt, die jeweils für sich oder sequentiell hintereinander angesteuert den dritten Betriebszustand gemäß two further operating states of the switchable diaphragm device are shown driven individually or sequentially in succession to the third mode of operation in accordance with 5c 5c ersetzen können. can replace. In den weiteren Betriebszuständen sind die Transmissionsflächen In the other operating conditions, the transmission surfaces 40 40 , . 41 41 bevorzugt so ausgestaltet, dass ein größtes Strahlenbündel, das die Transmissionsflächen preferably designed such that a largest beam that the transmission surfaces 40 40 , . 41 41 durchtritt, größer ist als ein größtes Strahlenbündel, das die erste und/oder dritte Transmissionsfläche passes is greater than a largest beam that the first and / or third transmission surface 37 37 , . 39 39 durchtritt, jedoch kleiner, als das größte Strahlenbündel, welches die Pupillenebene passes but less than the largest beam which pupil plane of the 35 35 ohne darin angeordnete Blendenvorrichtung durchtreten könnte. could pass without diaphragm device arranged therein. Bevorzugt wird in den weiteren Betriebszuständen jeweils nur ein Teil der Pupillenebene geöffnet. only part of the pupil plane is preferably in the further operating states respectively opened. Besonders bevorzugt sind die Teile der Pupillenebene, die in den zwei weiteren Betriebszuständen geöffnet werden, wie in Particularly preferred are the parts of the pupil plane that are opened in the other two operating states, as shown in 6a 6a und and 6b 6b dargestellt punktsymmetrisch zu einer optischen Achse des Hauptobjektivs shown point-symmetric to an optical axis of the main objective 2 2 angeordnet. arranged.
  • Durch eine sequentielle Ansteuerung der Blendenvorrichtung gemäß By a sequential control of the shutter device according to 6a 6a und and 6b 6b können Stereo-Fluoreszenzbilder aufgenommen werden. Stereo-fluorescence images can be recorded. Da die Transmissionsflächen in den weiteren Betriebszuständen größer ausgestaltet sind als die erste und die dritte Transmissionsfläche, die bei der Aufnahme eines Bilds im sichtbaren Wellenlängenbereich von den Beobachtungsstrahlengängen durchtreten werden, wird immer noch ein vergleichsweise großer Anteil des emittierten Fluoreszenzlichts zur Bildaufnahmevorrichtung geleitet, wodurch die Detektion des Fluoreszenzlichts erleichtert ist. Since the transmission areas in the other operating states are made larger than the first and the third transmission surface carried occur when recording an image in the visible wavelength range of the observation beam paths, a comparatively large fraction of the emitted fluorescent light so that the detection is still directed to the image pickup device, the fluorescent light is facilitated.
  • Das erfindungsgemäße Mikroskopiesystem vereint eine visuelle Betrachtung eines Objekts mit der Möglichkeit einer Fluoreszenzanalyse. The microscopy system according to the invention combines a visual observation of an object with the possibility of fluorescence analysis. Es zeichnet sich unter anderem dadurch aus, dass Fluoreszenzlicht, welches mit niedriger Intensität emittiert wird, sicher detektiert werden kann. It is characterized among other things by the fact that fluorescent light which is emitted at a low intensity, can be reliably detected. Auf diese Weise lässt sich eine Bildqualität des Fluoreszenzbilds verbessern. In this way, the image quality of the fluorescence image can be improved. Alternativ dazu kann die verbesserte Detektion auch genutzt werden, um eine verabreichte Menge eines Fluoreszenzfarbstoffs zu reduzieren und damit die Patientenbelastung zu verringern. Alternatively, the improved detection can also be used to reduce an administered amount of a fluorescent dye, thereby reducing the patient load.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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    • DE 102010026171 A1 [0003, 0003, 0003] DE 102010026171 A1 [0003, 0003, 0003]
    • DE 102005005253 A1 [0004, 0005, 0006] DE 102005005253 A1 [0004, 0005, 0006]
    • DE 102011010262 A1 [0043] DE 102011010262 A1 [0043]

Claims (9)

  1. Mikroskopiesystem ( Microscopy system ( 1 1 ) mit – einer Bildaufnahmevorrichtung ( ) With - an imaging device ( 16 16 , . 27 27 ), die zur Aufnahme eines Bilds in einem Wellenlängenbereich eingerichtet ist, der eine Fluoreszenzwellenlänge eines Fluoreszenzfarbstoffs umfasst, und mit – einem optischen System ( An optical system (-), which is adapted for recording an image in a wavelength range that includes a fluorescence wavelength of a fluorescent dye, and 2 2 , . 3 3 , . 11 11 , . 28 28 , . 29 29 ), durch das ein erster Beobachtungsstrahlgang ( ) Through which a first observation beam path ( 7 7 , . 32 32 ) und ein zweiter Beobachtungsstrahlengang ( ) And a second observing beam path ( 14 14 , . 42 42 ) definiert ist, – wobei der erste Beobachtungsstrahlengang ( ) Is defined, - wherein the first observation beam path ( 7 7 , . 32 32 ) derart eingerichtet ist, dass ein Objekt in einer Objektebene ( ) Is set up such that an object (in an object plane 8 8th ) des optischen Systems in einem sichtbaren Wellenlängenbereich in eine Bildebene abgebildet ist, und – wobei der zweite Beobachtungsstrahlengang ( ) Of the optical system is displayed in a visible wavelength region in an image plane, and - wherein the second observing beam path ( 14 14 , . 42 42 ) derart eingerichtet ist, dass das Objekt in dem Wellenlängenbereich, der die Fluoreszenzwellenlänge des Fluoreszenzfarbstoffs umfasst, in eine Aufnahmeebene ( ) Is set up such that the object in the wavelength region including the fluorescence wavelength of the fluorescent dye, (in a receiving plane 9 9 , . 33 33 ) der Bildaufnahmevorrichtung ( () Of the image pickup device 16 16 , . 27 27 ) abgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das optische System derart ausgeführt ist, dass ein größtes Strahlenbündel, das eine zweite Pupillenebene ( ) Is displayed, characterized in that the optical system is designed such that a largest beam that (a second pupil plane 21 21 , . 35 35 ) im zweiten Beobachtungsstrahlengang ( ) (In the second observing beam path 14 14 , . 42 42 ) durchtritt, größer ist als ein größtes Strahlenbündel, das eine erste Pupillenebene ( ) Passes, is larger than a largest beam which (a first pupil plane 17 17 , . 35 35 ) im ersten Beobachtungsstrahlengangs ( ) (In the first observation beam path 7 7 , . 32 32 ) durchtritt. ) Passes.
  2. Mikroskopiesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – das Mikroskopiesystem eine weitere Bildaufnahmevorrichtung ( The microscopy system according to claim 1, characterized in that - the microscope system (another image pickup device 10 10 ) umfasst, die in der Bildebene des ersten Beobachtungsstrahlengangs ( ) Which (in the image plane of the first observing beam path 7 7 ) angeordnet und zur Aufnahme eines Bilds des Objekts im sichtbaren Wellenlängenbereich eingerichtet ist, und dass – das optische System einen Strahlteiler ( is disposed) and adapted to receive an image of the object in the visible wavelength range, and that - the optical system comprises a beam splitter ( 6 6 ) umfasst, wobei der erste Beobachtungsstrahlengang ( ), Wherein the first observation beam path ( 7 7 ) durch den Strahlteiler geführt ist und der zweite Beobachtungsstrahlengang ( ) Is guided through the beam splitter and the second observing beam path ( 14 14 ) am Strahlteiler reflektiert ist oder umgekehrt. ) Is reflected at the beam splitter or vice versa.
  3. Mikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Beobachtungsstrahlengang ( The microscopy system according to one of claims 1 or 2, characterized in that (in the first observation beam path 7 7 , . 32 32 ) und/oder in dem zweiten Beobachtungsstrahlengang ( ) And / or (in the second observing beam path 14 14 , . 42 42 ) ein Filter ( ) A filter ( 22 22 , . 34 34 ) angeordnet ist, dessen Filtercharakteristik derart ausgelegt ist, dass Licht in einem Wellenlängenbereich, durch den die Fluoreszenz des Fluoreszenzfarbstoffs angeregt wird, unterdrückt ist. ) Is arranged, the filter characteristic is designed such that light is suppressed in a range of wavelengths, by which the fluorescence of the fluorescent dye is excited.
  4. Mikroskopiesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – das optische System derart ausgebildet ist, dass die erste Pupillenebene im ersten Beobachtungsstrahlengang ( The microscopy system according to claim 1, characterized in that - the optical system is designed such that the first pupil plane (in the first observation beam path 32 32 ) mit der zweiten Pupillenebene im zweiten Beobachtungsstrahlengang ( ) With the second pupil plane (in the second observing beam path 42 42 ) zusammenfällt, so dass eine gemeinsame Pupillenebene ( ) Coincide so that a common pupil plane ( 35 35 ) gebildet ist, und dass – in der gemeinsamen Pupillenebene ( ) Is formed, and that - (in the pupil plane common 35 35 ) eine schaltbare Blendenvorrichtung ( ) A switchable stop device ( 36 36 ) angeordnet ist, die in einen ersten Betriebszustand und einen zweiten Betriebszustand versetzbar ist, – wobei in dem ersten Betriebszustand der Blendenvorrichtung ( is arranged) which is displaceable in a first operating condition and a second operating state, - wherein (in the first operating state of the shutter device 36 36 ) eine erste Transmissionsfläche ( ) Has a first transmitting surface ( 37 37 ) in der gemeinsamen Pupillenebene ( ) (In the pupil plane common 35 35 ) angeordnet ist, die der erste Beobachtungsstrahlengang ( is disposed) which the first observation beam path ( 32 32 ) durchtritt, und – wobei in dem zweiten Betriebszustand der Blendenvorrichtung ) Passes, and - wherein in the second operating state of the shutter device 836 836 ) eine zweite Transmissionsfläche ( ) A second transmitting surface ( 38 38 ) in der gemeinsamen Pupillenebene ( ) (In the pupil plane common 35 35 ) angeordnet ist, die der zweite Beobachtungsstrahlengang ( ) Is arranged, the second observation beam path ( 42 42 ) durchtritt, – wobei die zweite Transmissionsfläche ( ) Passes through, - wherein the second transmission surface ( 38 38 ) größer ist als die erste Transmissionsfläche ( ) Is greater than the first transmission surface ( 37 37 ). ).
  5. Mikroskopiesystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildaufnahmevorrichtung ( The microscopy system according to claim 4, characterized in that the imaging device ( 27 27 ) zur Aufnahme eines Bilds im sichtbaren Wellenlängenbereich ausgebildet ist, und dass der erste Beobachtungsstrahlengang ( ) Is designed for receiving an image in the visible wavelength range, and that the first observation beam path ( 32 32 ) derart eingerichtet ist, dass das Objekt in dem sichtbaren Wellenlängenbereich in die Aufnahmeebene ( ) Is set up such that the object (in the visible wavelength range in the receiving plane 33 33 ) der Bildaufnahmevorrichtung ( () Of the image pickup device 27 27 ) abgebildet ist. ) Is displayed.
  6. Mikroskopiesystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass – durch das optische System ein dritter Beobachtungsstrahlengang ( The microscopy system according to claim 5, characterized in that - (through the optical system, a third observation beam path 43 43 ) definiert ist, der derart eingerichtet ist, dass das Objekt in der Objektebene ( is defined) which is set up such that the object (in the object plane 8 8th ) des optischen Systems im sichtbaren Wellenlängenbereich in die Bildebene abgebildet ist, – wobei die Blendenvorrichtung ( ) Of the optical system is shown in the visible wavelength range in the image plane, - the stop device ( 36 36 ) in einen dritten Betriebszustand versetzbar ist, in dem eine dritte Transmissionsfläche ( ) Is displaceable in a third operating state in which a third transmission surface ( 39 39 ) in der gemeinsamen Pupillenebene ( ) (In the pupil plane common 35 35 ) angeordnet ist, die der dritte Beobachtungsstrahlengang ( ) Is arranged which the third observation beam path ( 43 43 ) durchtritt, und – wobei die dritte Transmissionsfläche ( ) Passes, and - wherein the third transmission surface ( 39 39 ) im dritten Betriebszustand an einem anderen Ort in der gemeinsamen Pupillenebene ( ) (In the third operational state at a different location in the pupil plane common 35 35 ) angeordnet ist als die erste Transmissionsfläche ( ) Than the first transmission surface ( 37 37 ) im ersten Betriebszustand, so dass durch die erste Transmissionsfläche ( ) In the first operating state such that (through the first transmission surface 37 37 ) und die dritte Transmissionsfläche ( ) And the third transmission surface ( 39 39 ) eine Stereobasis in der gemeinsamen Pupillenebene ( ) A stereo base (in the pupil plane common 35 35 ) definiert ist. ) Is defined.
  7. Mikroskopiesystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikroskopiesystem eine Steuerungseinrichtung zur Ansteuerung der Blendenvorrichtung ( The microscopy system according to claim 6, characterized in that the microscope system (a control device for controlling the shutter device 36 36 ) umfasst, die dazu ausgebildet ist, die Blendenvorrichtung ( ) Which is adapted to the diaphragm device ( 36 36 ) sequentiell in beliebiger Reihenfolge in den ersten Betriebszustand, den zweiten Betriebszustand und den dritten Betriebszustand zu versetzen, wobei eine Zeitdauer, in der die Blendenvorrichtung ( to set) sequentially in any order, in the first operating state, the second operating state and the third operational state, wherein a time duration in which (the shutter device 36 36 ) in den zweiten Betriebszustand versetzt ist, größer ist als eine Zeitdauer, in der die Blendenvorrichtung ( ) Is placed in the second operating condition is greater than a time period in which the aperture device ( 36 36 ) in den ersten Betriebszustand und/oder den dritten Betriebszustand versetzt ist. ) Is placed in the first operating state and / or the third operating state.
  8. Mikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Beobachtungsstrahlengang ( The microscopy system according to one of claims 4 to 7, characterized in that (in the second observing beam path 42 42 ) ein Filter ( ) A filter ( 34 34 ) angeordnet ist, dessen Filtercharakteristik derart ausgelegt ist, dass Licht in einem Wellenlängenbereich, durch den die Fluoreszenz des Fluoreszenzfarbstoffs angeregt wird, unterdrückt ist. ) Is arranged, the filter characteristic is designed such that light is suppressed in a range of wavelengths, by which the fluorescence of the fluorescent dye is excited.
  9. Mikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zum Einbringen und Entfernen eines Filters in den zweiten Beobachtungsstrahlengang ( The microscopy system according to one of claims 4 to 7, characterized in that a device for introducing and removing a filter in the second observing beam path ( 42 42 ) vorhanden ist, wobei eine Filtercharakteristik des Filters derart ausgelegt ist, dass Licht in einem Wellenlängenbereich, durch den die Fluoreszenz des Fluoreszenzfarbstoffs angeregt wird, unterdrückt ist, und wobei die Vorrichtung zum Einbringen und Entfernen des Filters derart angesteuert ist, dass der Filter nur im zweiten Betriebszustand in den zweiten Beobachtungsstrahlengang ( is present), wherein a filter characteristic of the filter is designed such that light is in a wavelength region by which the fluorescence of the fluorescent dye is excited, is suppressed, and wherein the device for insertion and removal of the filter is controlled such that the filter only in the second operating state into the second observing beam path ( 42 42 ) eingebracht ist. ) Is introduced.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017203448A1 (en) 2017-03-02 2018-09-06 Carl Zeiss Meditec Ag Microscopy system and method for quantifying a fluorescent microscopy

Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10339784A1 (en) * 2002-08-28 2004-03-25 Carl Zeiss Microscopy system for use with fluorescent inks or for viewing indocyanin green, has dual imaging systems for visible and fluorescent light and a display system for viewing alternating sequences of visible and fluorescent images
DE10336890A1 (en) * 2003-08-08 2005-03-03 Carl Zeiss Magnification changer for an operating microscope comprises a device for changing an optical element in an observation beam path and consisting of a changing wheel rotatably mounted on a holder assembly and holding the optical element
WO2005034747A1 (en) * 2003-09-15 2005-04-21 Beth Israel Deaconess Medical Center Medical imaging systems
DE102005005253A1 (en) 2004-02-11 2005-11-17 Carl Zeiss Ag System for observation of an object including an objective two ocular systems, a camera and two beam divisors useful for microscopic observations, e.g. simultaneously by two observers
JP2007122048A (en) * 2005-10-06 2007-05-17 Carl Zeiss Surgical Gmbh Microscopic inspection system and recording method for visualizing fluorescence
WO2007085496A1 (en) * 2006-01-30 2007-08-02 Carl Zeiss Surgical Gmbh Microscope system
DE102006006014A1 (en) * 2006-02-08 2007-09-06 Carl Zeiss Surgical Gmbh Microscopy system for observing fluorescence
EP2075616A1 (en) * 2007-12-28 2009-07-01 Möller-Wedel GmbH Device with a camera and a device for mapping and projecting the picture taken
DE102008034008A1 (en) * 2008-07-21 2010-01-28 Carl Zeiss Surgical Gmbh Filter set for observing fluorescent radiation in biological tissue
DE102008062650A1 (en) * 2008-12-17 2010-07-15 Carl Zeiss Surgical Gmbh Surgical microscope for observing an infrared fluorescence and this method
DE102010026171A1 (en) 2010-07-06 2012-01-12 Carl Zeiss Surgical Gmbh Digital microscopy system
DE102010033825A1 (en) * 2010-08-09 2012-02-09 Carl Zeiss Meditec Ag Filter set for use in fluorescence tracking system to carry out fluorescence observation of object, has illuminating light filter whose transmission characteristic is sum of two partial characteristics
DE102010044502A1 (en) * 2010-09-06 2012-03-08 Leica Microsystems (Schweiz) Ag Special lighting Video Operations stereomicroscope
DE102010044503A1 (en) * 2010-09-06 2012-03-08 Leica Microsystems (Schweiz) Ag Operations fluorescence stereomicroscope
DE102011010262A1 (en) 2011-01-27 2012-08-02 Carl Zeiss Meditec Ag Optical observation device e.g. digital operating microscope, for observing stereoscopic images, has intermediate imaging optics passed on path from main objective to mirror-matrix and another path from mirror-matrix to image sensor
US20130307953A1 (en) * 2011-01-21 2013-11-21 Carl Zeiss Meditec Ag System for visualizing tissue in a surgical region
DE102014008243A1 (en) * 2014-05-27 2015-12-03 Carl Zeiss Meditec Ag Fluoreszenbeobachtungssystem and optical filter system for this purpose
DE102014016850A1 (en) * 2014-11-13 2016-05-19 Carl Zeiss Meditec Ag An optical system for fluorescence observation

Patent Citations (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10339784A1 (en) * 2002-08-28 2004-03-25 Carl Zeiss Microscopy system for use with fluorescent inks or for viewing indocyanin green, has dual imaging systems for visible and fluorescent light and a display system for viewing alternating sequences of visible and fluorescent images
US20040109231A1 (en) * 2002-08-28 2004-06-10 Carl-Zeiss-Stiftung Trading As Carl Zeiss Microscopy system, microscopy method and a method of treating an aneurysm
JP2004163413A (en) * 2002-08-28 2004-06-10 Carl-Zeiss-Stiftung Trading As Carl Zeiss Microscope system and microscope inspection method
DE10336890A1 (en) * 2003-08-08 2005-03-03 Carl Zeiss Magnification changer for an operating microscope comprises a device for changing an optical element in an observation beam path and consisting of a changing wheel rotatably mounted on a holder assembly and holding the optical element
WO2005034747A1 (en) * 2003-09-15 2005-04-21 Beth Israel Deaconess Medical Center Medical imaging systems
DE102005005253A1 (en) 2004-02-11 2005-11-17 Carl Zeiss Ag System for observation of an object including an objective two ocular systems, a camera and two beam divisors useful for microscopic observations, e.g. simultaneously by two observers
JP2007122048A (en) * 2005-10-06 2007-05-17 Carl Zeiss Surgical Gmbh Microscopic inspection system and recording method for visualizing fluorescence
WO2007085496A1 (en) * 2006-01-30 2007-08-02 Carl Zeiss Surgical Gmbh Microscope system
DE102006006014A1 (en) * 2006-02-08 2007-09-06 Carl Zeiss Surgical Gmbh Microscopy system for observing fluorescence
EP2075616A1 (en) * 2007-12-28 2009-07-01 Möller-Wedel GmbH Device with a camera and a device for mapping and projecting the picture taken
DE102008034008A1 (en) * 2008-07-21 2010-01-28 Carl Zeiss Surgical Gmbh Filter set for observing fluorescent radiation in biological tissue
US8659651B2 (en) * 2008-12-17 2014-02-25 Carl Zeiss Meditec Ag Surgical microscope for observing an infrared fluorescence and corresponding method
US20100182418A1 (en) * 2008-12-17 2010-07-22 Carl Zeiss Surgical Gmbh Surgical microscope for observing an infrared fluorescence and corresponding method
DE102008062650A1 (en) * 2008-12-17 2010-07-15 Carl Zeiss Surgical Gmbh Surgical microscope for observing an infrared fluorescence and this method
DE102010026171A1 (en) 2010-07-06 2012-01-12 Carl Zeiss Surgical Gmbh Digital microscopy system
DE102010033825A1 (en) * 2010-08-09 2012-02-09 Carl Zeiss Meditec Ag Filter set for use in fluorescence tracking system to carry out fluorescence observation of object, has illuminating light filter whose transmission characteristic is sum of two partial characteristics
DE102010044502A1 (en) * 2010-09-06 2012-03-08 Leica Microsystems (Schweiz) Ag Special lighting Video Operations stereomicroscope
DE102010044503A1 (en) * 2010-09-06 2012-03-08 Leica Microsystems (Schweiz) Ag Operations fluorescence stereomicroscope
US20130307953A1 (en) * 2011-01-21 2013-11-21 Carl Zeiss Meditec Ag System for visualizing tissue in a surgical region
DE102011010262A1 (en) 2011-01-27 2012-08-02 Carl Zeiss Meditec Ag Optical observation device e.g. digital operating microscope, for observing stereoscopic images, has intermediate imaging optics passed on path from main objective to mirror-matrix and another path from mirror-matrix to image sensor
DE102014008243A1 (en) * 2014-05-27 2015-12-03 Carl Zeiss Meditec Ag Fluoreszenbeobachtungssystem and optical filter system for this purpose
DE102014016850A1 (en) * 2014-11-13 2016-05-19 Carl Zeiss Meditec Ag An optical system for fluorescence observation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017203448A1 (en) 2017-03-02 2018-09-06 Carl Zeiss Meditec Ag Microscopy system and method for quantifying a fluorescent microscopy

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