EP4626297A1

EP4626297A1 - Beleuchtungsvorrichtung zur bereitstellung von beleuchtungslicht für ein bildgebungsinstrument, bildgebungsvorrichtung, verfahren zum einstellen einer beleuchtungsvorrichtung und verfahren zur erzeugung von beleuchtungslicht

Info

Publication number: EP4626297A1
Application number: EP23836736.1A
Authority: EP
Inventors: Werner Göbel; Uwe Martin; Julia POPKO
Original assignee: Karl Storz SE and Co KG
Current assignee: Karl Storz SE and Co KG
Priority date: 2022-12-19
Filing date: 2023-12-18
Publication date: 2025-10-08
Also published as: DE102022133968A1; WO2024133105A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung (210). Die Beleuchtungsvorrichtung (210) umfasst eine optische Schnittstelle (214) zur Auskopplung von Beleuchtungslicht und eine Beleuchtungseinheit (216), die dazu eingerichtet ist, Beleuchtungslicht an die optische Schnittstelle (214) zu liefern. Die Beleuchtungseinheit (216) umfasst zumindest ein erstes Leuchtelement (218), das dazu eingerichtet ist, einen ersten Lichtstrahl (220) in einem ersten Wellenlängenbereich (222) zu emittieren, der breitbandig ist, zumindest ein zweites Leuchtelement (224), das dazu eingerichtet ist, einen zweiten Lichtstrahl (226) in einem zweiten Wellenlängenbereich (228) zu emittieren, wobei der zweite Wellenlängenbereich (228) in dem ersten Wellenlängenbereich (222) enthalten ist oder diesen zumindest erheblich überlappt, zumindest einen Strahlkombinierer (230), der dazu eingerichtet ist, den ersten Lichtstrahl (220) und den zweiten Lichtstrahl (226) zu kombinieren und zur optischen Schnittstelle (214) zu führen, wobei der Strahlkombinierer (230) derart wellenlängenselektiv und bezüglich des ersten Leuchtelements (218) und des zweiten Leuchtelements (224) derart angeordnet ist, dass der erste Lichtstrahl (220) für Wellenlängen, die in dem zweiten Wellenlängenbereich (228) liegen, eine größere Abschwächung erfährt als für Wellenlängen, die außerhalb des zweiten Wellenlängenbereichs (228) liegen, und eine Steuerung (232), die dazu eingerichtet ist, das erste Leuchtelement (218) in einem Breitbandmodus zu aktivieren, um breitbandiges Beleuchtungslicht in dem ersten Wellenlängenbereich (222) bereitzustellen, wobei die Steuerung (232) ferner dazu eingerichtet ist, in dem Breitbandmodus das zweite Leuchtelement (224) zu aktivieren, um mittels des zweiten Leuchtelements (224) Licht in dem zweiten Wellenlängenbereich (228) derart zu erzeugen, dass die Abschwächung des ersten Lichtstrahls (220) für Wellenlängen, die in dem zweiten Wellenlängenbereich (228) liegen, durch Beimischung von Licht des zweiten Lichtstrahls (226) zu dem Licht des ersten Lichtstrahls (220) zumindest teilweise kompensiert ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Bildgebungsvorrichtung, ein Verfahren zum Einstellen einer Beleuchtungsvorrichtung und ein Verfahren zur Erzeugung von Beleuchtungslicht.

Description

Beleuchtungsvorrichtung zur Bereitstellung von Beleuchtungslicht für ein Bildgebungsinstrument, Bildgebungsvorrichtung, Verfahren zum Einstellen einer Beleuchtungsvorrichtung und Verfahren zur Erzeugung von Beleuchtungslicht

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung zur Bereitstellung von Beleuchtungslicht für ein Bildgebungsinstrument, wie beispielsweise ein Endoskop, Exoskop und/oder Mikroskop. Ferner betrifft die Erfindung eine Bildgebungsvorrichtung, ein Verfahren zum Einstellen einer Beleuchtungsvorrichtung und ein Verfahren zur Erzeugung von Beleuchtungslicht.

Zur medizinischen Bildgebung werden Bildgebungsinstrumente wie Endoskope, Exoskope und/oder Mikroskope eingesetzt. Beispielsweise im Bereich der Endoskopie wird dabei ein Bildgebungsinstrument mit einer Beleuchtungsvorrichtung kombiniert, die Beleuchtungslicht für das Bildgebungsinstrument liefert. Das Beleuchtungslicht wird dem Bildgebungsinstrument zugeführt und von diesem in Richtung eines abzubildenden Objekts ausgekoppelt.

Häufig wird Weißlichtbildgebung eingesetzt, da diese einem Benutzer Bilder liefert, die intuitiv verständlich sind. Beobachtetes Gewebe wird mit Weißlicht beleuchtet, und mittels einer Kamera oder anderer Bilderfassungssensorik werden Bilder des Gewebes erzeugt, die dann einem Benutzer angezeigt werden können. Hierbei können Bild- und Videodaten in Echtzeit aufgenommen werden.

Kombiniert wird die Weißlichtbildgebung in einigen Anwendungen mit Fluoreszenzbildgebung. Gewebe wird dabei in einem bestimmten Wellenlängenbereich beleuchtet, um gezielt in bestimmte Entitäten wie beispielsweise Gewebebereiche eingebrachte fluoreszierende Farbstoffmoleküle anzuregen. In analoger Weise können auch nativ enthaltene Moleküle zur Fluoreszenz angeregt werden, sofern Licht in einem geeigneten Wellenlängenbereich eingestrahlt wird. Das aufgrund einer Fluoreszenzanregung emittierte Licht mit größerer Wellenlänge kann durch einen geeignet gewählten Filter beobachtet werden, mittels dessen Anregungslicht ausgeblendet werden kann.

In der Praxis werden oftmals kombinierte Beleuchtungsvorrichtungen eingesetzt, die Beleuchtungslicht sowohl für Weißlichtbildgebung als auch für Fluoreszenzbildgebung liefern. In solchen kombinierten Beleuchtungsvorrichtungen werden Leuchtelemente mit disjunkten Emissionsspektren eingesetzt, sodass in der Handhabung, der Auswahl geeigneter Filter und der Aufnahme und Auswertung von Bilddaten problemlos zwischen den unterschiedlichen Beleuchtungssituationen unterschieden werden kann. Beispielsweise kann in derartigen Beleuchtungsvorrichtungen ein Weißlichtleuchtelement wie etwa eine Weißlicht-LED Licht mit Wellenlängen unterhalb von 700 nm emittieren, wohingegen Anregungslicht für Fluoreszenzbildgebung mittels eines Nahinfrarotleuchtelements wie beispielsweise einer Nahinfrarot-LED erzeugt wird. Das Anregungslicht für Fluoreszenzbildgebung weist dann beispielsweise Wellenlängen auf, die größer sind als 700 nm.

Die Leuchtelemente in derartigen Beleuchtungsvorrichtungen sind regelmäßig derart angeordnet, dass diese Licht von zwei Seiten auf einen spektralselektiven Strahlteiler bzw. einen spektralselektiven Strahlkombinierer einstrahlen. Ein geeigneter Strahlkombinierer ist beispielweise unterhalb von 700 nm reflektierend, oberhalb von 700 nm transmittierend. Aufgrund der unterschiedlichen Spektralbereiche der Leuchtelemente kann somit Licht des Weißlichtleuchtelements durch den Strahlkombinierer umgelenkt werden, wohingegen Licht des Nahinfrarotleuchtelements den Strahlkombinierer passieren kann. Durch geeignete Schrägstellung des Strahlkombinierers können dann sowohl das Licht des Weißlichtleuchtelements als auch das Licht des Nahinfrarotleuchtelements einem gemeinsamen optischen Pfad zugeführt werden, der zu einer optischen Schnittstelle der Beleuchtungsvorrichtung bzw. von dort zu einem angeschlossenen Bildgebungsinstrument führt.

Durch eine derartige Anordnung der Leuchtelemente in Kombination mit einem Strahlkombinierer können die verwendeten optischen Elemente unbeweglich verbaut werden. Das Weißlichtleuchtelement und das Nahinfrarotleuchtelement können durch einfaches Schalten wahlweise aktiviert werden, da deren Licht jeweils aufgrund bzw. trotz des Strahlkombinierers in den gemeinsamen optischen Pfad gelangen kann.

Ausgehend vom Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, Beleuchtungslicht zuverlässig und vielseitig bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Beleuchtungsvorrichtung, eine Bildgebungsvorrichtung, ein Verfahren zum Einstellen einer Beleuchtungsvorrichtung einem Verfahren zum Erzeugen von Beleuchtungslicht, wie sie hierin beschrieben und in den Ansprüchen definiert sind.

Es kann eine Beleuchtungsvorrichtung vorgesehen sein, insbesondere zur Bereitstellung von Beleuchtungslicht für ein Bildgebungsinstrument wie ein Endoskop, Exoskop und/oder Mikroskop. Hierbei kann es sich um eine Endoskopbeleuchtungsvorrichtung, Exoskopbeleuchtungsvorrichtung oder Mikroskopbeleuchtungsvorrichtung handeln. Die Beleuchtungsvorrichtung kann eine optische Schnittstelle zur Auskopplung von Beleuchtungslicht und eine Beleuchtungseinheit umfassen, die dazu eingerichtet ist, Beleuchtungslicht an die optische Schnittstelle zu liefern. Die Beleuchtungseinheit kann zumindest ein erstes Leuchtelement umfassen, das dazu eingerichtet ist, einen ersten Lichtstrahl in einem ersten Wellenlängenbereich zu emittieren, der breitbandig ist. Ferner kann die Beleuchtungseinheit zumindest ein zweites Leuchtelement umfassen, das dazu eingerichtet ist, einen zweiten Lichtstrahl in einem zweiten Wellenlängenbereich zu emittieren, wobei der zweite Wellenlängenbereich in dem ersten Wellenlängenbereich enthalten ist oder diesen zumindest erheblich überlappt. Des Weiteren kann die Beleuchtungseinheit zumindest einen Strahlkombinierer umfassen, der dazu eingerichtet ist, den ersten Lichtstrahl und den zweiten Lichtstrahl zu kombinieren und zur optischen Schnittstelle zu führen, wobei der Strahlkombinierer derart wellenlängenselektiv und bezüglich des ersten Leuchtelements und des zweiten Leuchtelements derart angeordnet ist, dass der erste Lichtstrahl für Wellenlängen, die in dem zweiten Wellenlängenbereich liegen, eine größere Abschwächung erfährt als für Wellenlängen, die außerhalb des zweiten Wellenlängenbereichs liegen. Außerdem umfasst die Beleuchtungseinheit in einigen Ausführungsformen eine Steuerung, die dazu eingerichtet ist, das erste Leuchtelement in einem Breitbandmodus zu aktivieren, um breitbandiges Beleuchtungslicht in dem ersten Wellenlängenbereich bereitzustellen, wobei die Steuerung ferner dazu eingerichtet ist, in dem Breitbandmodus das zweite Leuchtelement zu aktivieren, um mittels des zweiten Leuchtelements Licht in dem zweiten Wellenlängenbereich derart zu erzeugen, dass die Abschwächung des ersten Lichtstrahls für Wellenlängen, die in dem zweiten Wellenlängenbereich liegen, durch Beimischung von Licht des zweiten Lichtstrahls zu dem Licht des ersten Lichtstrahls zumindest teilweise kompensiert ist.

Die Erfindung betrifft ferner in einigen Ausführungsformen eine Bildgebungsvorrichtung, die eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung sowie ein Bildgebungsinstrument umfasst, das mit der Beleuchtungsvorrichtung verbindbar ist.

Zudem kann ein Verfahren zum Einstellen einer Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung, und/oder einer Bildgebungsvorrichtung, insbesondere einer erfindungsgemäßen Bildgebungsvorrichtung, vorgesehen sein. Das Verfahren umfasst ein Aktivieren des ersten Leuchtelements, ein Aktivieren des zweiten Leuchtelements mit zumindest zwei unterschiedlichen Intensitäten durch Vorgabe zumindest zweier unterschiedlicher Intensitätsparameterwerte und ein Durchführen zumindest einer Weißabgleichmessung für jede der unterschiedlichen Intensitäten des zweiten Leuchtelements. Ferner umfasst das Verfahren ein Analysieren der Weißabgleichmessungen zum Auffinden eines Intensitätsparameterwerts, der eine Intensität des zweiten Leuchtelements definiert, bei der die Abschwächung des ersten Lichtstrahls durch den Strahlkombinierer mittels des zweiten Lichtstrahls zumindest teilweise kompensiert wird und ein Setzen des aufgefundenen Intensitätsparameterwerts als Parameter für den Breitbandmodus.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Erzeugung von Beleuchtungslicht, insbesondere für ein Bildgebungsinstrument wie ein Endoskop, Exoskop und/oder Mikroskop, insbesondere mittels einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung. Das Verfahren umfasst ein Erzeugen eines ersten Lichtstrahls in einem ersten Wellenlängenbereich, der breitbandig ist, ein Erzeugen eines zweiten Lichtstrahls in einem zweiten Wellenlängenbereich, wobei der zweite Wellenlängenbereich in dem ersten Wellenlängenbereich enthalten ist oder diesen zumindest erheblich überlappt und ein Kombinieren des ersten Lichtstrahls und des zweiten Lichtstrahls mittels zumindest eines Strahlkombinierers, der derart wellenlängenselektiv ist und derart angeordnet wird, dass der erste Lichtstrahl für Wellenlängen, die in dem zweiten Wellenlängenbereich liegen, eine größere Abschwächung erfährt als für Wellenlängen, die außerhalb des zweiten Wellenlängenbereichs liegen. Des Weiteren umfasst das Verfahren ein Bereitstellen breitbandigen Beleuchtungslichts in dem ersten Wellenlängenbereich mittels des ersten Lichtstrahls und des zweiten Lichtstrahls, wobei die Abschwächung des ersten Lichtstrahls für Wellenlängen, die in dem zweiten Wellenlängenbereich liegen, durch Beimischung von Licht des zweiten Lichtstrahls zu dem Licht des ersten Lichtstrahls zumindest teilweise kompensiert wird.

Die erfindungsgemäßen Merkmale gestatten es, Beleuchtungslicht zuverlässig und vielseitig bereitzustellen. Durch die gezielte Beimischung von Licht des zweiten Leuchtelements im Breitbandmodus können Lichtverluste ausgeglichen werden, die sich aufgrund der Wellenlängenselektivität des Strahlkombinierers für Teilbereiche es Beleuchtungslichts des ersten Leuchtelements ergeben. Insbesondere kann ein Teil des Lichts des ersten Leuchtelements vom Strahlkombinierer umgelenkt werden, während ein zweiter Teil durch den Strahlkombinierer hindurchtritt und verloren geht, wobei dieser Verlust dann durch das zweite Leuchtelement ausgeglichen werden kann. Somit können überlappende Spektren verwendet werden. Dies ermöglicht es, Fluoreszenzbildgebung auch mit solchen Farbstoffen oder autofluoreszierenden Gewebearten durchzuführen, die zumindest teilweise im sichtbaren Bereich anregbar sind. Trotz der überlappenden Spektralbereiche kann die gezielte Beimischung bewerkstelligen, dass kein mechanisch beweglicher Strahlkombinierer eingesetzt werden muss. Der Strahlkombinierer kann sowohl im Breitbandmodus als auch in einem Fluoreszenzmodus unverändert verbleiben. Indem sich der Breitbandmodus auf eine Kombination mehrerer Leuchtelemente stützt, kann ausgeglichen werden, dass die selektive Transmissivität des Strahlkombinierers für Licht des zweiten Leuchtelements Lichtverluste des ersten Leuchtelements mit sich bringt. Die rein aktivierungsbasierte Beimischung von Licht des zweiten Leuchtelements und die Möglichkeit, auf mechanisch bewegliche Teile zu verzichten, gestattet es zudem, zwischen Betriebsmodi sehr rasch umzuschalten, wodurch beispielsweise Weißlichtbilder und Fluoreszenzbilder de facto in Echtzeit parallel aufgezeichnet werden können.

Die Beleuchtungsvorrichtung kann eine Endoskoplichtquelle, eine Exoskoplichtquelle und/oder eine Mikroskoplichtquelle sein. Die Beleuchtungsvorrichtung kann ein eigenständiges Gerät sein. Insbesondere weist die Beleuchtungsvorrichtung ein Gehäuse auf, das von dem Bildgebungsinstrument separat ausgebildet ist.

Die optische Schnittstelle kann wahlweise lösbar und verbindbar sein. Zudem kann die optische Schnittstelle mit einer mechanischen Schnittstelle kombiniert sein, sodass eine optische Verbindung beispielsweise automatisch dann hergestellt wird, wenn das Bildgebungsinstrument mechanisch angekoppelt wird. Die optische Schnittstelle und/oder die mechanische Schnittstelle kann in das Gehäuse der Beleuchtungsvorrichtung integriert sein. Die optische Schnittstelle kann beispielsweise durch eine Wandung des Gehäuses hindurchtreten, sodass von der Beleuchtungseinheit erzeugtes Beleuchtungslicht über die optische Schnittstelle abgegeben werden kann.

Das Beleuchtungslicht der Beleuchtungsvorrichtung kann über einen Lichtleiter zu dem Bildgebungsinstrument und/oder zu einem distalen Ende des Bildgebungsinstruments führbar sein. Der Lichtleiter kann Teil des Bildgebungsinstruments sein. Das Bildgebungsinstrument und/oder der Lichtleiter und/oder die Beleuchtungsvorrichtung kann über einen Kupplungsstecker und/oder eine Kupplungssteckbuchse verfügen. Vorzugsweise ist eine optische Verbindung zwischen der Beleuchtungsvorrichtung und dem Bildgebungsinstrument über eine Kupplungsstecker-Kupplungssteckbuchse- Verbindung herstellbar, wobei der Kupplungsstecker an dem Beleuchtungsinstrument oder der Beleuchtungsvorrichtung und die Kupplungssteckbuchse entsprechend an der Beleuchtungsvorrichtung bzw. dem Beleuchtungsinstrument vorgesehen sein kann.

„Breitbandig“ kann im Rahmen dieser Offenbarung eine spektrale Breite von wenigstens 100 nm, insbesondere wenigstens 200 nm, bevorzugt wenigstens 300 nm, besonders bevorzugt wenigstens 350 nm und vorzugsweise wenigstens 400 nm bedeuten. Der erste Wellenlängenbereich kann zumindest teilweise im sichtbaren Spektralbereich liegen, insbesondere zumindest teilweise zwischen 400 nm und 700 nm. Der erste Wellenlängenbereich ist bevorzugt wenigstens 100 nm, besonders bevorzugt wenigstens 200 nm und vorzugsweise wenigstens 300 nm breit. Der erste Lichtstrahl umfasst insbesondere Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen im ersten Wellenlängenbereich. In einigen Ausführungsformen ist das Licht des ersten Lichtstrahls kontinuierlich über den ersten Wellenlängenbereich verteilt. Alternativ kann der erste Lichtstrahl mehrere schmalbandige Anteile umfassen, die über den ersten Spektralbereich verteilt sind, insbesondere derart, dass Licht des ersten Lichtstrahls für das menschliche Auge als Weißlicht wahrnehmbar ist.

Angaben, die sich auf spektrale Breiten und/oder auf minimal und/oder maximale Wellenlängen von Spektralbereichen beziehen, können im Rahmen dieser Offenbarung dahingehend zu verstehen sein, dass damit jeweils solche Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche gemeint sind, in denen eine Intensität höchsten 10 %, höchstens 5 %, höchstens 2 % oder sogar höchstens 1 % von einer größten Intensität des betreffenden Bezugsspektralbereichs beträgt. Beispielsweise kann unter einer spektralen Breite eines Emissionsspektrums eines Leuchtelements ein Abstand zwischen einer ersten Wellenlänge und einer zweiten Wellenlänge gemeint sein, zwischen denen ein Emissionsmaximum liegt und bei denen eine Emissionsintensität höchsten 10 %, höchstens 5 %, höchstens 2 % oder sogar höchstens 1 % der Emissionsintensität am Emissionsmaximum beträgt. Gleichermaßen können im Rahmen dieser Offenbarung spektrale Breiten und/oder minimale und/oder maximale Wellenlängen von Spektralbereichen verstanden werden, die sich auf Transmissionseigenschaften und/oder Reflexionseigenschaften und/oder sonstige wellenlängenabhängige optische Eigenschaften von Objekten beziehen.

Das erste Leuchtelement kann zumindest eine Leuchtdiode (LED) umfassen, die breitbandig im ersten Wellenlängenbereich emittiert. Alternativ oder zusätzlich kann das erste Leuchtelement eine Kombination mehrerer einzelnen Leuchtmittel umfassen, die in unterschiedlichen Spektralbereichen emittieren und gemeinsam die breitbandige Emission im ersten Wellenlängenbereich bereitstellen. Beispielsweise kann das erste Leuchtmittel mehrere unterschiedliche LEDs und/oder mehrere unterschiedliche Laserdioden umfassen. In anderen Ausführungsformen kann das erste Leuchtelement auch eine Glühlampe und/oder eine Gasentladungslampe umfassen. Ferner kann das erste Leuchtelement zumindest einen Phosphorkonverter umfassen, beispielsweise kombiniert mit zumindest einer Laserdiode. Das erste Leuchtelemente kann ein Weißlichtleuchtelement sein, beispielsweise eine Weißlicht-LED.

Das zweite Leuchtelement kann zumindest eine LED umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann das zweite Leuchtelement eine Kombination mehrerer einzelnen Leuchtmittel umfassen, die in unterschiedlichen Spektralbereichen emittieren und gemeinsam die Emission im zweiten Wellenlängenbereich bereitstellen. Beispielsweise kann das zweite Leuchtmittel mehrere unterschiedliche LEDs und/oder mehrere unterschiedliche Laserdioden umfassen. In anderen Ausführungsformen kann das zweite Leuchtelement auch eine Glühlampe und/oder eine Gasentladungslampe umfassen. Ferner kann das zweite Leuchtelement zumindest einen Phosphorkonverter umfassen, beispielsweise kombiniert mit zumindest einer Laserdiode. Das zweite Leuchtelemente kann ein Breitbandleuchtelement oder ein einfarbiges Leuchtelement oder ein mehrfarbiges Leuchtelement umfassen. Insbesondere umfasst das zweite Leuchtelement zumindest eine einfarbige Leuchtdiode und/oder zumindest eine einfarbige Laserdiode. Beispielsweise kann das zweite Leuchtelement eine rote LED oder eine blaue LED oder eine grüne LED umfassen. In einigen Ausführungsformen kann das zweite Leuchtelement dazu eingerichtet sein, Licht in einem Spektralbereich zwischen 400 und 450 nm zu emittiert, beispielsweise zwischen 420 nm und 490 nm oder zwischen 440 nm und 480 nm. Alternativ oder zusätzlich kann das zweite Leuchtelement dazu eingerichtet sein, Licht in einem Spektralbereich zwischen 600 nm und 680 nm zu emittiert, beispielsweise zwischen 610 nm und 650 nm oder zwischen 620 und 660 nm oder zwischen 630 und 670 nm.

Der Breitbandmodus kann ein Weißlichtmodus sein. Der erste Lichtstrahl kann ein Weißlichtstrahl sein. Der zweite Lichtstrahl kann ein Anregungslichtstrahl für Fluoreszenzbildgebung, insbesondere für Fluoreszenzendoskopie sein.

Der zweite Spektralbereich kann vollständig in dem ersten Spektralbereich enthalten sein, insbesondere derart, dass er von Grenzen des ersten Spektralbereichs beabstandet ist. Alternativ kann der zweite Spektralbereich und den ersten Spektralbereich derart überlappen, dass eine kleinste Wellenlänge des zweiten Spektralbereichs kleiner ist als eine größte Wellenlänge des ersten Spektralbereichs, wobei insbesondere zudem eine größte Wellenlänge des zweiten Spektralbereichs größer sein kann als die größte Wellenlänge des ersten Spektralbereichs. Zwei Spektralbereiche können im Rahmen dieser Offenbarung als „erheblich überlappend“ angesehen werden, wenn eine spektrale Breite eines Überlappbereichs wenigstens 25 %, wenigstens 40 % oder sogar wenigstens 50 % einer spektralen Breite des schmaleren der beiden Bereiche beträgt und/oder wenn eine spektrale Breite des Überlappbereichs wenigstens 5 nm, bevorzugt wenigstens 10 nm, besonders bevorzugt wenigstens 20 nm, vorzugsweise wenigstens 30 nm, besonders bevorzugt wenigstens 40 nm und insbesondere wenigstens 50 nm beträgt.

Der zweite Spektralbereich kann spektral schmaler als der erste Spektralbereich und/oder schmalbandig sein. „Schmalbandig“ kann im Rahmen dieser Offenbarung bedeuten, dass eine spektrale Breite höchstens 50 nm, bevorzugt höchstens 40 nm, besonders bevorzugt höchsten 30 nm, vorzugsweise höchstens 20 nm und insbesondere höchstens 10 nm beträgt. Der Strahlkombinierer kann ein Strahlteiler sein, insbesondere ein spektralselektiver und/oder wellenlängenselektiver Strahlteiler. Der Strahlkombinierer kann ein wellenlängenselektiver teildurchlässiger Spiegel sein. Der Strahlkombinierer kann dazu eingerichtet sein, einen von dem ersten Lichtstrahl und dem zweiten Lichtstrahl zu transmittieren und den anderen zu reflektieren, sodass beide Lichtstrahlen den Strahlkombinierer parallel und/oder koaxial und/oder optisch ineinander eingekoppelt verlassen. Der Strahlkombinierer und das erste Leuchtelement können derart angeordnet sein, dass der erste Lichtstrahl von dem Strahlteiler umgelenkt und in Richtung der optischen Schnittstelle reflektiert wird. Ferner können der Strahlkombinierer und das zweite Leuchtelement derart angeordnet sein, dass der zweite Lichtstrahl von dem Strahlkombinierer transmittiert wird, insbesondere zu der optischen Schnittstelle hin. Alternativ können der Strahlkombinierer und das zweite Leuchtelement derart angeordnet sein, dass der zweite Lichtstrahl von dem Strahlteiler umgelenkt und in Richtung der optischen Schnittstelle reflektiert wird. Ferner können dann der Strahlkombinierer und das erste Leuchtelement derart angeordnet sein, dass der erste Lichtstrahl von dem Strahlkombinierer transmittiert wird, insbesondere zu der optischen Schnittstelle hin.

Allgemein ausgedrückt kann der Strahlkombinierer dazu eingerichtet sein, Licht mit Wellenlängen in dem zweiten Wellenlängenbereich zu transmittieren und Licht mit Wellenlängen, die in dem ersten Wellenlängenbereich und außerhalb des zweiten Wellenlängenbereichs liegen, zu reflektieren. Alternativ kann der Strahlkombinierer dazu eingerichtet sein, Licht mit Wellenlängen in dem zweiten Wellenlängenbereich zu reflektieren und Licht mit Wellenlängen, die in dem ersten Wellenlängenbereich und außerhalb des zweiten Wellenlängenbereichs liegen, zu transmittieren.

Der Strahlkombinierer kann zumindest eine spektrale Kante definieren, die einen Spektralbereich hoher Transmissivität und/oder geringer Reflektivität von einem Spektralbereich geringer Transmissivität und/oder hoher Reflektivität trennt. Die spektrale Kante liegt insbesondere innerhalb des ersten Wellenlängenbereichs. In einigen Ausführungsformen kann der Strahlkombinierer zumindest zwei spektrale Kanten definieren, die einen Spektralbereich hoher Transmissivität und/oder geringer Reflektivität begrenzen. Alternativ kann in einigen Ausführungsformen der Strahlkombinierer zumindest zwei spektrale Kanten definieren, die einen Spektralbereich geringer Transmissivität und/oder hoher Reflektivität begrenzen. Der Strahlkombinierer kann einen Kantenfilter und/oder einen Kerbfilter umfassen oder als ein solcher ausgebildet sein. Der Strahlkombinierer kann einen reflektierenden Spektralbereich und einen transmittierenden Spektralbereich definieren. Die Reflexionseigenschaft und/oder die Transmissionseigenschaften des Strahlkombinierers in Kombination mit der Anordnung des ersten Leuchtelements relativ zum Strahlkombinierer und zur optischen Schnittstelle können derart angepasst sein, dass Licht mit Wellenlängen, die in einem ersten Teilbereich des ersten Wellenlängenbereichs liegen, zur optischen Schnittstelle gelangt, wohingegen Licht mit Wellenlängen, die in einem von dem ersten Teilbereich verschiedenen zweiten Teilbereich des ersten Wellenlängenbereichs liegen, nicht oder zumindest um wenigstens einen Faktor 5, wenigstens einen Faktor 10, wenigstens einen Faktor 20, wenigstens einen Faktor 50 oder wenigstens einen Faktor 100 abgeschwächt zur optischen Schnittstelle gelangt. Das zweite Leuchtelement kann dazu eingerichtet sein, in dem Breitbandmodus Licht zu emittieren, das in dem zweiten Teilbereich des ersten Wellenlängenbereichs liegt.

Die spektrale Kante des Strahlkombinierers kann auf eine untere Grenzwellenlänge und/oder eine obere Grenzwellenlänge des zweiten Wellenlängenbereichs abgestimmt sein und/oder dieser zumindest im Wesentlichen entsprechen. Beispielsweise kann ein spektraler Abstand zwischen der spektralen Kante des Strahlkombinierers und der unteren Grenzwellenlänge und/oder der oberen Grenzwellenlänge des zweiten Spektralbereichs höchstens 20 nm, höchsten 15 nm oder sogar höchstens 10 nm betragen, insbesondere zuzüglich einer Breite eines Übergangsbereichs um die spektrale Kante, in dem die Transmissivität und/oder die Reflexivität des Strahlkombinierers sich sprunghaft ändert.

Die Beleuchtungsvorrichtung kann eine Steuereinheit umfassen, welche die Steuerung ausbildet. Alternativ oder zusätzlich kann die Beleuchtungsvorrichtung eine Schaltung umfassen, die die Steuerung implementiert. Die Steuerung kann zumindest einen Prozessor, zumindest ein computerlesbares Medium und/oder zumindest einen Arbeitsspeicher umfassen. Das computerlesbare Medium kann ein Computerprogramm umfassen, das Programmcode enthält, der dazu eingerichtet ist, die Steuerung dazu zu veranlassen, die beschriebenen Funktionalitäten zu implementieren.

In einigen Ausführungsformen kann die Beleuchtungsvorrichtung zumindest ein weiteres Leuchtelement umfassen, das in zumindest einem weiteren Wellenlängenbereich emittiert, der in dem ersten Wellenlängenbereich enthalten ist und/oder diesen zumindest erheblich überlappen. Beispielsweise können neben dem ersten Leuchtelemente zwei oder drei oder vier oder fünf oder noch mehr weitere unterschiedliche Leuchtelemente vorgesehen sein. In solchen Fällen können gekreuzte Strahlkombinierer und/oder mehrere Strahlkombinierer verwendet werden, die sich hinsichtlich ihrer spektralen Eigenschaften unterscheiden können. Licht des ersten Leuchtelements, das jeweils aufgrund der Einkopplung von Licht eines der weiteren Leuchtelemente verloren geht, kann durch das entsprechende weitere Leuchtelement analog zum Vorgehen mit dem zweiten Leuchtelement ersetzt werden, indem das Licht des besagten Leuchtelements zugemischt wird.

Die Bildgebungsvorrichtung kann eine mikroskopische, makroskopische und/oder exoskopische Bildgebungsvorrichtung sein. Das Bildgebungsinstrument kann als Mikroskop, Makroskop und/oder Exoskop ausgebildet sein und/oder ein solches umfassen. In einigen Ausführungsformen kann die Bildgebungsvorrichtung eine endoskopische Bildgebungsvorrichtung, insbesondere eine Endoskopvorrichtung sein. Das Bildgebungsinstrument kann ein Endoskop sein und/oder umfassen. Es versteht sich, dass das Bildgebungsinstrument über elektronische Komponenten verfügen aber auch rein mechanisch ausgebildet sein kann.

Die Bildgebungsvorrichtung und insbesondere das Bildgebungsinstrument ist in einigen Ausführungsformen dazu eingerichtet, zur Begutachtung und/oder Beobachtung in einen Hohlraum einführbar zu sein, beispielsweise in eine künstliche und/oder natürliche Kavität, etwa in ein Inneres eines Körpers, in ein Körperorgan, in Gewebe oder dergleichen. Die Bildgebungsvorrichtung und insbesondere das Bildgebungsinstrument kann auch dazu eingerichtet sein, zur Begutachtung und/der Beobachtung in ein Gehäuse, eine Verschalung, einen Schacht, ein Rohr oder eine andere, insbesondere künstliche, Struktur einführbar zu sein.

Die Bildgebungsvorrichtung und insbesondere das Bildgebungsinstrument kann dazu eingerichtet sein, Gewebeparameter, Bilder von Wunden, Bilder von Körperteilen etc. aufzunehmen. Beispielsweise kann die Bildgebungsvorrichtung dazu eingerichtet sein, ein Operationsfeld abzubilden. Die Bildgebungsvorrichtung umfasst insbesondere zumindest eine Optik und zumindest eine mit der Optik gekoppelte Bilderfassungssensorik. Die Bilderfassungssensor umfasst beispielsweise zumindest einen Bildsensor. In einigen Ausführungsformen umfasst die Bildgebungsvorrichtung und/oder das Bildgebungsinstrument eine Weißlichtkamera und/oder Sensorik zur Weißlichtbilderfassung.

Das Bildgebungsinstrument kann dazu eingerichtet sein, in zumindest einem Weißlichtmodus und in zumindest einem Fluoreszenzmodus betreibbar zu sein. Das Bildgebungsinstrument kann dazu eingerichtet sein, im Weißlichtmodus das breitbandige Beleuchtungslicht auf ein abzubildendes Objekt einzustrahlen. Ferner kann das Bildgebungsinstrument dazu eingerichtet sein, im Fluoreszenzmodus Licht des zweiten Lichtstrahls auf das abzubildende Objekt einzustrahlen. Das Bildgebungsinstrument kann über zumindest einen Beobachtungsfilter verfügen, der dazu eingerichtet ist, Licht des zweiten Lichtstrahls zu blockieren und Licht mit Wellenlängen oberhalb einer oberen Grenzwellenlänge des zweiten Spektralbereichs zu transmittieren, wobei hierbei insbesondere ein geringfügiger Überlapp derart gegeben sein kann, dass ein geringer Anteil von Anregungslicht als vom Objekt remittiertes Objektlicht durch den Beobachtungsfilter hindurch beobachtbar ist. Hierdurch kann nach Art einer Blauzunge Gewebe zur Orientierung betrachtet werden, auch wenn diese keine Fluoreszenz zeigt. Durch den Beobachtungsfilter hindurch kann Fluoreszenzlicht beobachtet werden.

Die Bildgebungsvorrichtung und/oder das Bildgebungsinstrument kann in einigen Ausführungsformen eine räumlich und spektral auflösende Bilderfassungseinheit umfassen, die zumindest eine Optik und zumindest eine mit der Optik gekoppelte Bilderfassungssensorik umfasst, die dazu eingerichtet sind, eine Bilderfassung eines Bildbereichs durchzuführen, bei der räumlich und spektral aufgelöste Bilddaten erzeugt werden, die sowohl räumliche als auch spektrale Information umfassen.

Die Bilderfassungseinheit und insbesondere die Optik und/oder die Bilderfassungssensorik kann/können zur multispektralen und/oder hyperspektralen Bildgebung eingerichtet sein, im Speziellen dazu, multispektrale und/oder hyperspektrale Bilddaten zu erfassen und/oder zu erzeugen. Multispektrale Bildgebung bzw. multispektrale Bilddaten kann sich dabei insbesondere auf solche Bildgebung beziehen, bei der wenigstens zwei, insbesondere wenigstens drei, und in einigen Fällen wenigstens fünf Spektralbänder voneinander unabhängig erfassbar sind und/oder erfasst werden. Hyperspektrale Bildgebung bzw. hyperspektrale Bilddaten kann sich dabei insbesondere auf solche Bildgebung beziehen, bei der wenigstens 20, wenigstens 50 oder sogar wenigstens 100 Spektralbänder voneinander unabhängig erfassbar sind und/oder erfasst werden.

Die Bildgebungsvorrichtung kann nach dem Pushbroom-Verfahren und/oder nach dem Whiskbroom- Verfahren und/oder nach dem Staring- Verfahren und/oder nach einem Schnappschussprinzip arbeiten.

Die Bildgebungsvorrichtung und/oder das Bildgebungsinstrument kann zusätzlich zur spektral aufgelösten Bildgebung zur Weißlichtbildgebung eingerichtet sein. Hierfür kann eine separate Optik und/oder eine gemeinsame Optik verwendet werden. Die Weißlichtbildgebung und die spektral aufgelöste Bildgebung können gleichzeitig oder abwechselnd oder zeitweise gleichzeitig und zeitweise nacheinander durchgeführt werden.

In einigen Ausführungsformen umfasst die Bildgebungsvorrichtung und/oder das

Bildgebungsinstrument Sensorik zur Fluoreszenzbildgebung. Die Bildgebungsvorrichtung und/oder das Bildgebungsinstrument kann zusätzlich zur spektral aufgelösten Bildgebung und ggf. zusätzlich zur Weißlichtbildgebung zur Fluoreszenzbildgebung eingerichtet sein. Hierfür kann eine separate Optik und/oder eine gemeinsame Optik verwendet werden. Die Fluoreszenzbildgebung, ggf. die Weißlichtbildgebung und die spektral aufgelöste Bildgebung können gleichzeitig oder abwechselnd oder zeitweise gleichzeitig und zeitweise nacheinander durchgeführt werden.

Für einige Anwendungen kann es vorteilhaft sein, eine große spektrale Auflösung verwenden zu können. Es bietet sich dann eine hyperspektrale Bildgebung an. Diese kann mit einer Weißlichtbildgebung und/oder einer Fluoreszenzbildgebung kombiniert sein. Hierdurch ist eine Beobachtung in Echtzeit über ein Weißlichtbild und/oder ein Fluoreszenzbild möglich, auch wenn die Erfassung spektral aufgelöster Bilddaten nur im Wesentlichen in Echtzeit erfolgt, also beispielsweise mehrere Sekunden zur Erstellung eines spektral aufgelösten Bildes benötigt werden.

Für einige Anwendungen kann es vorteilhaft sein, spektrale Bilddaten in Echtzeit zu erzeugen. Dies beinhaltet beispielsweise die Erzeugung eines spektral aufgelösten Bildes in weniger als einer Sekunde oder sogar mehrmals pro Sekunde. Hierbei kann es zweckmäßig sein, auf multispektrale Bildgebung zurückzugreifen. Einer ggf. geringeren spektralen Auflösung steht dann eine höhere Bildwiederholrate gegenüber. Je nach Anwendung kann es hinreichend sein, nur wenige verschiedene Spektralbereiche und/oder Wellenlängen zu berücksichtigen, beispielsweise zwei oder drei oder vier oder generell weniger als zehn. Hierbei kann wahlweise auf eine zusätzliche Weißlichtbildgebung verzichtet werden. Spektral aufgelöste Bilddaten, die in Echtzeit gewonnen werden bzw. mehrere Bilder pro Sekunde liefern, können auch zu Überwachungszwecken eingesetzt werden, wobei nicht zwingend ein wiederzugebendes Bild für einen Benutzer erstellt werden muss, sondern die Bilddaten auch im Hintergrund verarbeitet werden können.

Das zweite Leuchtelement kann insbesondere dann zur Anregung von Fluoreszenzfarbstoffen verwendet werden, die Absorption im sichtbaren Bereich zeigen, wenn Licht des ersten Lichtstrahls aufgrund der Abschwächung durch den Strahlkombinierer von Weißlicht abweicht, wobei die Beleuchtungseinheit dazu eingerichtet ist, in dem Breitbandmodus Weißlicht zu erzeugen, indem durch die Beimischung von Licht des zweiten Lichtstrahls zu dem Licht des ersten Lichtstrahls eine Abweichung von Weißlicht ausgeglichen ist. Spektrale Verluste aufgrund des Strahlkombinierers können somit ausgeglichen werden. Dies ist insbesondere deshalb möglich, weil das zweite Leuchtelemente gerade in dem Spektralbereich Licht liefert, in dem Licht des ersten Leuchtelements verloren geht. In einigen Ausführungsformen ist die Steuerung dazu eingerichtet, eine Intensität des zweiten Leuchtelements einzustellen, um eine Intensität des zum Licht des ersten Lichtstrahls beigemischten Lichts des zweiten Lichtstrahls in dem Breitbandmodus einzustellen. Hierdurch kann breitbandiges Beleuchtungslicht spektral genau reproduziert werden. Zudem können hierdurch zeitlich veränderliche Lichtverluste im ersten Lichtstrahl ausgeglichen werden, die sich beispielsweise aufgrund einer Veränderung des Strahlkombinierers, der Umgebungsatmosphäre und/oder der Leuchtelemente ergeben. Die Beimischung von Licht des zweiten Lichtstrahls zu Licht des ersten Lichtstrahls kann variabel und/oder veränderlich und/oder anpassbar sein.

Eine hohe Qualität zur Verfügung gestellten Weißlichts kann insbesondere dann erzielt werden, wenn die Steuerung der Beleuchtungseinheit in einem Kalibriermodus betreibbar ist, wobei in dem Kalibriermodus eine Reihe von Weißabgleichmessungen durchführbar sind, bei denen eine Intensität des zweiten Leuchtelements variierbar ist. Beispielsweise kann in einem, insbesondere für einen Benutzer geführten, Kalibrierprozess eine Menge beigemischten Lichts des zweiten Lichtstrahls sukzessive erhöht und/oder verringert und/oder allgemein verändert werden. Für unterschiedliche Beimischungen kann dann jeweils eine Weißabgleichmessung durchgeführt werden, anhand derer die Steuerung und/oder eine Steuereinheit des Bildgebungsinstruments und/oder eine Steuereinheit der Bildgebungsvorrichtung versucht, einen Weißabgleich durchzuführen. Hierfür kann beispielsweise jeweils ein Bild einer, insbesondere vorab bekannten, Farbtestkarte aufgenommen werden. Anhand der unterschiedlichen Bilder der Farbtestkarte ist ermittelbar, ob eine Beimischung hinreichend ist, um einen Weißabgleich durchführen zu können.

Die Steuerung der Beleuchtungseinheit kann ferner dazu eingerichtet sein, das zweite Leuchtelement in dem Breitbandmodus nach Maßgabe eines Intensitätsparameterwerts zu aktivieren, der auf zumindest einer in dem Kalibriermodus durchgeführten Kalibration beruht. Hierdurch wird eine Auswahl einer geeigneten Beimischung anhand einer Kalibration ermöglicht, wodurch benutzerseitig und/oder werksseitig sichergestellt werden kann, dass eine hohe Weißlichtqualität erzielbar ist.

Wie bereits erwähnt, kann die Beleuchtungseinheit zusätzlich in einem Fluoreszenzmodus betreibbar sein, in dem Anregungslicht für Fluoreszenzbildgebung mittels des zweiten Leuchtelements erzeugbar ist. Hierdurch kann schnell und zuverlässig sowie insbesondere ohne die Notwendigkeit, mechanisch bewegbare optische Elemente verwenden zu müssen, zwischen dem Breitbandmodus und dem Fluoreszenzmodus umgeschaltet werden. Es kann zudem ein Parallelmodus vorgesehen sein, in dem laufend zwischen dem Fluoreszenzmodus und dem Breitbandmodus umgeschaltet wird. Dies kann getriggert mit einer Modusumschaltung des Bildgebungsinstruments erfolgen, sodass Weißlichtbilder und Fluoreszenzbilder im Wechsel aufgenommen werden können.

Eine geeignete Einstellung einer Lichtbeimischung kann insbesondere dann schnell und einfach durchgeführt werden, wenn die Beleuchtungsvorrichtung ferner zumindest einen Farbsensor umfasst, der dazu eingerichtet ist, zumindest einen Farbwert zu ermitteln, wobei die Steuerung der Beleuchtungseinheit dazu eingerichtet ist, die Beimischung von Licht des zweiten Lichtstrahls zu dem Licht des ersten Lichtstrahls nach Maßgabe des Farbwerts durchzuführen. Der Farbsensor kann ein Dreibereichsfarbsensor sein. Der Farbsensor kann beispielsweise zwischen dem Strahlkombinierer und der optischen Schnittstelle angeordnet sein, sodass kombiniertes Licht des ersten Lichtstrahls und des zweiten Lichtstrahls vom Farbsensor detektierbar ist. Beispielsweise kann ein Teildurchlässiger Spiegel im optischen Pfad vom Strahlkombinierer zur optischen Schnittstelle angeordnet sein, der einen Teil des vom Strahlkombinierer kombinierten Lichts dem Farbsensor zuführt. Die Steuerung kann einen Regelkreis zur Einstellung der Beimischung nach Maßgabe des Farbwerts implementieren. Der Farbwert kann dabei als Regelgröße und/oder eine Intensität des zweiten Leuchtelements für die Beimischung als Stellgröße verwendet werden. Als Führungsgröße kann ein Sollwert für den Farbwert dienen.

Alternativ oder zusätzlich kann die Bildgebungsvorrichtung einen entsprechend ausgebildeten Farbsensor umfassen. Dieser kann beispielsweise in einem Strahlengang des Bildgebungsinstruments vorgesehen sein.

Im Verfahren zum Einstellen einer Beleuchtungsvorrichtung und/oder einer Bildgebungsvorrichtung kann das Analysieren der Weißabgleichmessungen zum Auffinden eines Intensitätsparameterwerts automatisiert erfolgen, insbesondere in einer Steuerung und/oder Steuereinheit der Beleuchtungsvorrichtung und/oder der Bildgebungsvorrichtung. Das Analysieren kann den Versuch eines Durchführens eines Weißabgleichs sowie eine Beurteilung bezüglich eines Erfolgs des Durchführens des Weißabgleichs umfassen.

In einigen Ausführungsformen werden mehrere Weißabgleichmessungen durchgeführt. Das Analysieren kann dann ein Kategorisieren der Weißabgleichmessungen umfassen, wobei Weißabgleichmessungen zumindest in die Kategorien „Weißabgleich möglich“ und „Weißabgleich nicht möglich“ eingeteilt werden. Auf der Grundlage der Analyse kann ein geeigneter Intensitätsparameterwert aufgefunden werden, bei dem die Beimischung des zweiten Lichtstrahls hinreichend ist, um den Weißabgleich durchführen zu können. In einigen Ausführungsformen kann das Analysieren einen Vergleich einer Testaufnahme mit zumindest einer Basisaufnahme umfassen. Hierdurch kann für jede Weißabgleichmessung zuverlässig ermittelt werden, ob die zugehörige Beimischung von Licht des zweiten Leuchtelements hinreichend ist. Die Basisaufnahme kann zumindest eine Aufnahme eines Testobjekts umfassen, bei dem das Testobjekt in einer Weise beleuchtet war, die einen Weißabgleich anhand eines Bilds des Testobjekts ermöglicht. Die Testaufnahme und die Basisaufnahme können jeweils ein Bild eines Farbtestelements, insbesondere einer Farbtestkarte, umfassen. Das Farbtestelement könnte Teil eines chirurgischen Instrumentes sein und/oder auf diesem, vorzugsweise distalseitig, angeordnet und/oder aufgebracht sein. Beispielsweise kann das Farbtestelement auf dem Schaft eines chirurgischen Instruments angeordnet sein.

Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen und Systeme sowie die erfindungsgemäßen Verfahren sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können diese zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten sowie Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.

Es wird insbesondere darauf hingewiesen, dass alle in Bezug auf eine Vorrichtung beschriebenen Merkmale und Eigenschaften, aber auch Verfahrensweisen, sinngemäß auf Verfahren übertragbar und im Sinne der Erfindung einsetzbar und als mitoffenbart gelten. Gleiches gilt auch in umgekehrter Richtung. Das bedeutet, dass auch in Bezug auf Verfahren genannte, bauliche also vorrichtungsgemäße Merkmale im Rahmen der Vorrichtungsansprüche berücksichtigt, beansprucht und ebenfalls zur Offenbarung gezählt werden können.

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand der beigefügten Figuren beispielhaft beschrieben. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und im Rahmen der Ansprüche sinnvoll in Kombination verwenden.

Falls von einem bestimmten Objekt mehr als ein Exemplar vorhanden ist, ist ggf. nur eines davon in den Figuren und in der Beschreibung mit einem Bezugszeichen versehen. Die Beschreibung dieses Exemplars kann entsprechend auf die anderen Exemplare von dem Objekt übertragen werden. Sind Objekte insbesondere mittels Zahlenwörtern, wie beispielsweise erstes, zweites, drittes Objekt etc. benannt, dienen diese der Benennung und/oder Zuordnung von Objekten. Demnach können beispielsweise ein erstes Objekt und ein drittes Objekt, jedoch kein zweites Objekt umfasst sein. Allerdings könnten anhand von Zahlenwörtern zusätzlich auch eine Anzahl und/oder eine Reihenfolge von Objekten ableitbar sein.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Bildgebungsvorrichtung mit einer Beleuchtungsvorrichtung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Beleuchtungsvorrichtung;

Fig. 3 schematische Transmissionskurven von Strahlkombinierern der Beleuchtungsvorrichtung;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer weiteren Bildgebungsvorrichtung mit einer Beleuchtungsvorrichtung und einem Bildgebungsinstrument;

Fig. 5 eine schematische Teilschnittdarstellung der Beleuchtungsvorrichtung;

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Farbtestelements;

Fig. 7 eine schematische Darstellung von Spektren von Leuchtelementen der

Beleuchtungsvorrichtung;

Fig. 8 eine schematische Darstellung einer alternativen Beleuchtungsvorrichtung;

Fig. 9 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Einstellen einer Beleuchtungsvorrichtung; und

Fig. 10 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Erzeugung von Beleuchtungslicht.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Bildgebungsvorrichtung 10. Im exemplarisch dargestellten Fall ist die Bildgebungsvorrichtung 10 eine endoskopische Bildgebungsvorrichtung, konkret eine Endoskopvorrichtung. Alternativ könnte es sich bei der Bildgebungsvorrichtung 10 um eine exoskopische, eine mikroskopische oder eine makroskopische Bildgebungsvorrichtung handeln. Die Bildgebungsvorrichtung 10 ist beispielhaft als medizinische Bildgebungsvorrichtung gezeigt. Die Bildgebungsvorrichtung 10 ist beispielsweise zu einer Untersuchung einer Kavität vorgesehen.

Die Bildgebungsvorrichtung 10 weist ein medizinisches Bildgebungsinstrument 14 auf. Im dargestellten Fall handelt es sich hierbei um ein Endoskop.

Ferner umfasst die Bildgebungsvorrichtung 10 eine Beleuchtungsvorrichtung 12 mit einer optischen Schnittstelle 16 und eine Beleuchtungseinheit 18. Das Bildgebungsinstrument 14 ist optisch an die optische Schnittstelle 16 anbindbar. Die optische Schnittstelle 16 kann Teil einer optisch-mechanischen Schnittstelle sein, die wahlweise lösbar und verbindbar ist. Das Beleuchtungsgerät 14 kann wahlweise von der Beleuchtungsvorrichtung 12 abkoppelbar sein. Die Beleuchtungseinheit 18 ist dazu eingerichtet, Beleuchtungslicht an die optische Schnittstelle 16 zu liefern. Bei einer Bildgebung mittels des Bildgebungsinstruments 14 kann entsprechend die Beleuchtungseinheit 18 das erforderliche Beleuchtungslicht bereitstellen, das zum Beleuchtungsgerät 14 geführt und von dort auf ein abzubildendes Objekt wie beispielsweise einen Situs ausgekoppelt wird.

Die Bildgebungsvorrichtung 10 umfasst im dargestellten Fall ferner eine Anzeigeeinheit 74, auf der Bilder angezeigt werden können, die auf Bilddaten beruhen, die mittels des Bildgebungsinstruments 14 erfasst wurden. Hierbei kann es sich um Videobilder, Standbilder, Überlagerungen unterschiedlicher Bilder, Teilbilder, Bildsequenzen etc. handeln.

Die Bildgebungsvorrichtung 10 ist multimodal. Exemplarisch ist die Bildgebungsvorrichtung in drei grundlegenden Modi betreibbar, einem Multispektralmodus, einem Fluoreszenzmodus und einem Weißlichtmodus. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Bildgebungsvorrichtung 10 zusätzlich oder alternativ zum Multispektralmodus in einem Hyperspektralmodus betreibbar ist.

Die Beleuchtungsvorrichtung 12 ist multimodal. Die Beleuchtungsvorrichtung 12 ist in unterschiedlichen Beleuchtungsmodi betreibbar, in denen sie Licht für unterschiedliche Bildgebungsmodi liefert. Vorliegend ist die Beleuchtungsvorrichtung 12 in drei grundlegenden Modi betreibbar, einem Multispektralmodus, einem Fluoreszenzmodus und einem Weißlichtmodus. Ebenso ist das Bildgebungsinstrument 14 in unterschiedlichen Betriebsmodi betreibbar, konkret ebenfalls zumindest in einem Multispektralmodus, einem Fluoreszenzmodus und einem Weißlichtmodus. Im entsprechenden Betriebsmodus der Bildgebungsvorrichtung 10 werden die Modi der Beleuchtungsvorrichtung 12 aufeinander abgestimmt. Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung der Beleuchtungsvorrichtung 12. Die Beleuchtungseinheit 18 umfasst mehrere unabhängig voneinander aktivierbare Leuchtelemente 20, 22, 24, 26, 28. Diese sind dazu eingerichtet, Licht gemäß unterschiedlichen Emissionsspektren zu emittieren, um Beleuchtungslicht zu liefern, d. h. das jeweilige Emissionsspektrum unterscheidet sich von Leuchtelement zu Leuchtelement.

Beispielhaft sind die Leuchtelemente 20, 22, 24, 26, 28 als LEDs ausgebildet. Konkret ist ein erstes Leuchtelement 20 als rote LED, ein zweites Leuchtelement 22 als dunkelrote LED, ein drittes Leuchtelement 24 als blaue LED und ein viertes Leuchtelement 26 als Nah-IR-LED ausgebildet. Die farbigen Leuchtelemente 20, 22, 24, 26 emittieren jeweils schmalbandig, beispielsweise mit Emissionspeak etwa bei den Wellenlängen 660 nm (erstes Leuchtelement 20), 770 nm (zweites Leuchtelement 22), 460 nm (drittes Leuchtelement 24) und 940 nm (viertes Leuchtelement 26).

Ferner ist ein fünftes Leuchtelement 28 vorgesehen, das vorliegend ein Weißlichtleuchtelement ist, etwa eine Weißlicht-LED. Das fünfte Leuchtelement 28 emittiert beispielsweise in einem Spektralbereich von etwa 400 bis 700 nm. In anderen Ausführungsformen können auch Laserdioden verwendet werden, insbesondere als farbige Leuchtelemente.

Je nach Beleuchtungsmodus werden einige der Leuchtelemente 20, 22, 24, 26, 28 zumindest zeitweise aktiviert, wohingegen ggf. andere Leuchtelemente 20, 22, 24, 26, 28 in dem betreffenden Beleuchtungsmodus nicht verwendet werden.

Vorliegend umfasst eine erste Gruppe erste Leuchtelement 20 und das vierte Leuchtelement 26. Die erste Gruppe kann zusätzlich das Leuchtelement 22 und/oder das Leuchtelement 24 umfassen. Die erste Gruppe wird zur Multispektralbildgebung verwendet, wobei die enthaltenen Leuchtelemente 20, 26 sowie ggf. 22 und 24 jeweils als Stützstelle dienen. Im Multispektralmodus wird beispielsweise zunächst mit dem ersten Leuchtelement 20 beleuchtet und ein Bild aufgenommen. Anschließend wird mit dem vierten Leuchtelement 26 beleuchtet und ein Bild aufgenommen. Die Bilder beruhen jeweils auf Remission, d. h. es wird das vom abzubildenden Objekt zurückgestreute Licht betrachtet. Durch die beiden unterschiedlichen Stützstellen kann spektrale Information über das abzubildende Objekt gewonnen werden. Beispielsweise können hierdurch bestimmte Gewebearten, ein Perfusionszustand, eine Gewebebeschaffenheit oder dergleichen beurteilt werden.

Ferner umfasst eine zweite Gruppe das erste Leuchtelement 20, das zweite Leuchtelement 22 und das dritte Leuchtelement 24. Die zweite Gruppe wird zur Beleuchtung bei Fluoreszenzbildgebung verwendet. Hierbei können zum Beispiel gezielt mit geeignet gewählten Farbstoffen eingefärbte Objekte betrachtet werden. Auch können unterschiedliche Farbstoffe in unterschiedliche Gewebearten oder dergleichen eingebracht werden, die gleichzeitig betrachtet werden. Durch gezielte Anregung eines bestimmten Farbstoffs wird dieser zur Fluoreszenz angeregt. Abgebildet wird dann das Fluoreszenzlicht. Das erste Leuchtelement 20 ist beispielsweise dazu geeignet, den Farbstoff Cyanin 5.5 (Cy 5.5) anzuregen. Das zweite Leuchtelement 22 ist dazu geeignet, den Farbstoff Indocyaningrün (ICG) anzuregen. Das dritte Leuchtelement 24 ist dazu geeignet, den Farbstoff Fluoreszin anzuregen.

Des Weiteren umfasst eine dritte Gruppe das fünfte Leuchtelement 28. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die dritte Gruppe zudem das erste Leuchtelement 20 und das dritte Leuchtelement 24. Die dritte Gruppe dient dazu, Beleuchtungslicht für Weißlichtbildgebung bereitzustellen. Hierfür kann Weißlicht des fünften Leuchtelements 28 mit Licht bestimmter farbiger Leuchtelemente gemischt werden, wodurch spektrale Verluste ausgeglichen und/oder eine Farbtemperatur gezielt eingestellt werden kann.

Erkennbar sind einige der Leuchtelemente 20, 22, 24, 26, 28 mehreren Gruppen zugeordnet, beispielhaft das erste Leuchtelement 20 allen drei Gruppen sowie das dritte Leuchtelement 24 und ggf. auch das zweite Leuchtelement 22 der zweiten und der dritten Gruppe.

Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass einige oder sämtliche der Leuchtelement 20, 22, 24, 26, 28 in einem Hyperspektralmodus eingesetzt werden. Es wird dann ein breites Anregungsspektrum erzeugt. In Kombination mit einem geeigneten Hyperspektraldetektor kann dann über das gesamte sichtbare und Nah-IR- Spektrum spektrale Information bzgl. des abzubildenden Objekt erfasst werden. Das Bildgebungsinstruments 14 kann zu diesem Zweck eine Pushbroom-Anordnung als Hyperspektraldetektor umfassen. In anderen Ausführungsformen wird eine Whiskbroom-Anordnung, eine Staring-Anordnung und/oder eine Schnappschuss- Anordnung verwendet. Das Bildgebungsinstrument 14 kann ein hyperspektrales Bildgebungsinstrument sein. Bezüglich unterschiedlicher Methoden einer hyperspektralen Bildgebung sowie hierfür erforderlicher Komponenten wird auf den Fachartikel „Review of spectral imaging technology in biomedical engineering: achievements and challenges“ von Quingli Li et al. Erschienen in Journal of Biomedical Optics 18(10), 100901 , Oktober 2013, sowie auf den Fachartikel „Medical hyperspectral imaging: a review“ von Guolan Lu und Baowei Fei, erschienen in Journal of Biomedical Optics 19(1), 010901 , Januar 2014, verwiesen. Die Beleuchtungseinheit 18 umfasst zwei gekreuzte Strahlkombinierer 30, 32. Diese umfassen jeweils eine Ausgangsseite 42, 44, jeweils eine der Ausgangsseite 42, 44 gegenüberliegende Eingangsseite 37, 41 und jeweils zwei einander gegenüberliegende Eingangsseiten 34, 36, 38, 40. Sämtliche Eingangsseiten 34, 36, 37, 38, 40, 41 führen einfallendes Licht zur entsprechenden Ausgangsseite 42, 44. Die Ausgangsseite 42 eines ersten gekreuzten Strahlkombinierers 30 ist eine Eingangsseite 41 des zweiten gekreuzten Strahlkombinierers 32 zugewandt. Die Ausgangsseite 44 des zweiten gekreuzten Strahlkombinierers 32 ist der optischen Schnittstelle 16 zugewandt. Die beiden gekreuzten Strahlkombinierer 30, 32 sind vorzugsweise zueinander und/oder zur optischen Schnittstelle koaxial angeordnet.

Die Beleuchtungseinheit 18 kann geeignete optische Elemente wie Linsen und/oder nicht dargestellte Spiegel umfassen. Exemplarisch sind in Fig. 2 mehrere Linsen 78, 80, 82, 84, 86, 88 dargestellt. Eine Linse 78 ist etwa der optischen Schnittstelle 16 zugeordnet und koppelt von der Ausgangsseite 44 des zweiten gekreuzten Strahlkombinierers 32 kommendes Licht in die optische Schnittstelle 16 ein. Ferner kann jedem der Leuchtelemente 20, 22, 24, 26, 28 jeweils eine Linse 80, 82, 84, 86, 88 zugeordnet sein. Ein besonders hoher Grad an Kompaktheit kann insbesondere dann erzielt werden, wenn die Leuchtelemente 20, 22, 24, 26, 28 jeweils ohne zwischengeordneten Spiegel an Eingangsseiten 34, 36, 37, 38, 40 des zumindest einen gekreuzten Strahlkombinierers 30, 32 angeordnet sind. Die Leuchtelemente 20, 22, 24, 26, 28 können dann sehr nah an den zumindest einen gekreuzten Strahlkombinierer 30, 32 herangerückt werden.

Die gekreuzten Strahlkombinierer 30, 32 umfassen jeweils zwei Strahlteilerelemente 90, 92, 94, 96. Die Strahlteilerelemente 90, 92, 94, 96 können auch als Strahlkombiniererelemente bezeichnet werden. Diese können grundsätzlich teildurchlässig sein, sodass Licht von allen Eingangsseiten 34, 36, 37, 38, 40, 41 zur jeweiligen Ausgangsseite 42, 44 umgelenkt wird. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Strahlteilerelemente 90, 92, 94, 96 selektiv lichtdurchlässig. Dies ist mit weiterer Bezugnahme auf Fig. 3 veranschaulicht. Die Strahlteilerelemente 90, 92, 94, 96 können Filter sein, die lediglich in einem definierten Bereich reflektieren, ansonsten aber eine hohe Transmission aufweisen. In Fig. 3 sind Transmissionskurven 98, 100, 102, 104 der Strahlteilerelemente 90, 92, 94, 96 der beiden gekreuzten Strahlkombinierer 30, 32 dargestellt. Jedem der farbigen Leuchtelemente 20, 22, 24, 26 bzw. jeder der gegenüberliegenden Eingangsseiten 34, 36, 38, 40 ist eines der Strahlteilerelemente 90, 92, 94, 96 zugeordnet. Die Strahlteilerelemente 90, 92, 94, 96 sind dabei derart gewählt, dass diese jeweils in demjenigen Wellenlängenbereich reflektieren, in dem das zugeordnete Leuchtelement 20, 22, 24, 26 emittiert, daneben aber weitgehend transmittieren. Hierfür können im mittleren Wellenlängenbereich Kerbfilter verwendet werden, die beispielhaft die Transmissionsspektren 100 und 102 aufweisen können. An spektralen Rändern können anstelle von Kerbfiltern auch Hochpass- oder Tiefpass-Filter verwendet werden, vgl. Transmissionsspektren 98 und 104.

Aufgrund der spezifischen Transmissionsspektren 98, 100, 102, 104 der gekreuzten Strahlkombinierer 30, 32 wird Licht des fünften Leuchtelements 28 spektral beschnitten. Es kann daher in der bereits erwähnten Weise zweckmäßig sein, das durch die Strahlkombinierer 30, 32 geblockte Licht gezielt mittels der Leuchtelemente 20 und 24, ggf. auch 22 und/oder 26 zu ergänzen. Hierdurch kann speziell in denjenigen Spektralbereichen ergänzt werden, in denen die Strahlkombinierer 30, 32 Licht des fünften Leuchtelements 28 absorbieren und/oder reflektieren, jedenfalls aber nicht zur optischen Schnittstelle 16 transmittieren. Die ergänzend eingesetzten Leuchtelemente 20, 24 und ggf. 22 werden dabei vorzugsweise mit verringerter Leistung bzw. mit angepasster Leistung betrieben. Hierbei kann darauf abgezielt werden, das ursprüngliche Spektrum des fünften Leuchtelements 28 zumindest weitgehend wiederherzustellen.

In einigen Ausführungsformen kann das fünfte Leuchtelement 28 alternativ ein grünes Leuchtelement sein, bzw. allgemein ausgedrückt ein farbiges Leuchtelement, das vorrangig in demjenigen Spektralbereich emittiert, den der zumindest eine Strahlkombinierer 30, 32 transmittiert. Beispielsweise kann das fünfte Leuchtelement 26 in solchen Ausführungsformen eine LED mit einem Emissionspeak bei etwa 530 nm sein. Infrage kommt hierfür auch eine grüne Laserdiode. Dabei kann vorgesehen sein, dass im Weißlichtmodus eine Farbmischung erfolgt und insbesondere keine individuelle Weißlichtquelle wie eine Weißlicht-LED zum Einsatz kommt, sondern Weißlicht aus separaten Leuchtelementen gezielt gemischt wird.

Es versteht sich, dass im Fall geeigneter Farbstoffe ein solches grünes Leuchtelement ebenfalls im Fluoreszenzmodus verwendbar sein kann. Alternativ oder zusätzlich könnte es im Multispektralmodus verwendbar sein.

Die Beleuchtungseinheit 18 definiert einen gemeinsamen optischen Pfad 54, in den emittiertes Licht der Leuchtelemente 20, 22, 24, 26, 28 einkoppelbar ist. Der gemeinsame optische Pfad 54 erstreckt sich ausgehend von der Ausgangsseite 44 des zweiten gekreuzten Strahlkombinierers 32 zur optischen Schnittstelle. Der gemeinsame optische Pfad 54 ist vorliegend koaxial mit dem fünften Leuchtelement 26 angeordnet.

In der gezeigten Ausführungsform sind die Leuchtelemente 20, 26 der ersten Gruppe derart angeordnet, dass von den Leuchtelementen 20, 26 emittiertes Licht ausgehend vom jeweiligen Leuchtelement 20, 26 bis zur optischen Schnittstelle 16 jeweils einen zumindest im Wesentlichen gleich langen Lichtweg durchläuft. Die Leuchtelemente 20, 26 der ersten Gruppe weisen jeweils eine lichtemittierende Fläche 56, 58 auf. Die lichtemittierenden Flächen 56, 62 sind bezüglich des gemeinsamen optischen Pfads 54 äquidistant angeordnet. Dies ist vorliegend dadurch erreicht, dass die beiden Leuchtelemente 20, 26 im gleichen Abstand von dem ihnen zugeordneten Strahlkombinierer 32 (vorliegend exemplarisch der zweite Strahlkombinierer 32), im Speziellen von dessen gegenüberliegenden Eingangsseiten 38, 40, angeordnet sind. Das Licht wird dabei vom gekreuzten Strahlkombinierer 32 in den gemeinsamen optischen Pfad 54 eingekoppelt.

Die Strahlkombinierer 30, 32 sind insbesondere derart angeordnet, dass lichtemittierende Flächen 56, 58, 60, 62, 64 der Leuchtelemente 20, 22, 24, 26, 28 jeweils bezüglich ihres zugeordneten gekreuzten Strahlkombinierer 30, 32 äquidistant angeordnet sind.

Durch die Verwendung gekreuzter Strahlkombinierer 30, 32 und für unterschiedliche Modi gemeinsam verwendbarer Leuchtelemente 20, 22, 24, 26, 28 weist die Beleuchtungseinheit 18 bzw. die Beleuchtungsvorrichtung 12 einen hohen Grad an Kompaktheit auf. Zudem kann durch die äquidistante Anordnung erreicht werden, dass keine spektralen Verschiebungen auftreten, wenn das Bildgebungsinstrument 14 bzw. dessen Lichtleiter relativ zu der optischen Schnittstelle 16 verdreht wird.

Es versteht sich, dass eine andere Anzahl von Leuchtelementen 20, 22, 24, 26, 28 und/oder eine andere Anzahl gekreuzter Strahlteiler 30, 32 verwendet werden kann. Die Verwendung gekreuzter Strahlkombinierer 30, 32 hat sich als besonders zweckmäßig herausgestellt. In anderen Ausführungsformen können aber andere Arten von Strahlkombinierern und/oder andere optische Elemente verwendet werden, um Licht von den Leuchtelementen 20, 22, 24, 26, 28 in die optische Schnittstelle 16 einzukoppeln.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Bildgebungsvorrichtung 240 mit einer Beleuchtungsvorrichtung 210 und einem Bildgebungsinstrument 212. Das Bildgebungsinstrument 212 ist beispielhaft als Endoskop ausgebildet. Die Beleuchtungsvorrichtung 210 umfasst eine optische Schnittstelle 214, an die das Bildgebungsinstrument 212 anschließbar ist. Vorliegende ist beispielsweise das Bildgebungsinstrument 212 über ein Lichtleiterkabel 242 anschließbar. Das Bildgebungsinstrument 212 weist hierfür eine Schnittstelle 244 auf, an die das Lichtleiterkabel 242 anschließbar ist. Das Leichtleiterkabel 242 kann permanent an die optische Schnittstelle 214 angebunden oder von dieser lösbar sein. In anderen Ausführungsformen kann die optische Schnittstelle 214 auch an einem distalen Ende des Lichtleiterkabels 242 ausgebildet sein. In wiederum anderen Ausführungsformen kann auch das Lichtleiterkabel 242 permanent am Bildgebungsinstrument 212 angebunden sein.

Das Bildgebungsinstrument 212 ist zur Aufnahme von Weißlichtbildern und Fluoreszenzbildern eingerichtet. Es umfasst hierfür geeignete optische und sensorische Ausstattung, die nicht dargestellt ist. Beleuchtungslicht, das von der Beleuchtungsvorrichtung 210 an das Bildgebungsinstrument 212 geliefert wird, kann von dem Bildgebungsinstrument 212 ausgekoppelt werden, um ein abzubildendes Objekt zu beleuchten.

Die Beleuchtungsvorrichtung 210 ist vorliegend in einem Breitbandmodus und in einem Fluoreszenzmodus betreibbar. Beleuchtungsvorrichtung 210 weist eine Beleuchtungseinheit 216 auf, die in FIG. 5 näher gezeigt ist. Die Beleuchtungseinheit 216 umfasst eine Steuerung 232, die dazu eingerichtet ist, die unterschiedlichen Modi zu steuern.

Die Bildgebungsvorrichtung 240 umfasst ferner eine Basiseinheit 246, an welche das Bildgebungsinstrument 212 angeschlossen ist. Die Basiseinheit 246 empfängt Bilddaten von dem Bildgebungsinstrument 212 und/oder von einer an das Bildgebungsinstrument 212 angeschlossenen Kameraeinheit. Zudem erzeugt die Basiseinheit 246 Ausgabedaten, anhand derer Bildausgaben für einen Benutzer erzeugbar sind. Die Bildgebungsvorrichtung 240 umfasst hierfür beispielhaft eine Anzeige 248, mittels derer die Bildausgabe ausgebbar ist.

Im Folgenden wird zusätzlich auf FIG. 5 Bezug genommen. Diese zeigt eine schematische Teilschnittdarstellung der Beleuchtungsvorrichtung 210. Die Beleuchtungsvorrichtung 210 umfasst die optische Schnittstelle 214. Diese ist dazu eingerichtet, Beleuchtungslicht auszukoppeln, vorliegend beispielsweise in das Lichtleiterkabel 242.

Ferner umfasst die Beleuchtungsvorrichtung 210 wie erwähnt die Beleuchtungseinheit 216. Die Beleuchtungseinheit 216 umfasst zumindest ein erstes Leuchtelement 218, das dazu eingerichtet ist, einen ersten Lichtstrahl 220 in einem ersten Wellenlängenbereich 222 zu emittieren, der breitbandig ist. Der erste Wellenlängenbereich ist in FIG. 7 dargestellt, die eine schematische Darstellung von verschiedenen relevanten Spektren zeigt und auf die im Folgenden häufiger Bezug genommen wird.

Das erste Leuchtelement 218 umfasst im vorliegenden Fall ein Weißlichtleuchtelement 234, das beispielhaft als Weißlicht-LED ausgebildet ist. Ein Emissionsspektrum 250 des ersten Leuchtelements 218 ist in FIG. 7 schematisch eingezeichnet. Das Emissionsspektrum 250 ist breitbandig. Dieses umfasst beispielsweise Wellenlängen im Bereich zwischen etwa 400 nm und 700 nm. Die Steuerung 232 ist dazu eingerichtet, das erste Leuchtelement 218 anzusteuern und wahlweise zu aktivieren bzw. dessen Intensität einzustellen.

Die Beleuchtungseinheit 216 umfasst zudem zumindest ein zweites Leuchtelement 224, das dazu eingerichtet ist, einen zweiten Lichtstrahl 226 in einem zweiten Wellenlängenbereich 228 zu emittieren, wobei der zweite Wellenlängenbereich 228 in dem ersten Wellenlängenbereich 222 enthalten ist oder diesen zumindest erheblich überlappt. Bezüglich des zweiten Wellenlängenbereichs wird wieder auf FIG. 7 verwiesen.

Das zweite Leuchtelement 224 umfasst im vorliegenden Fall ein farbiges Leuchtelement 236, das beispielhaft als Farb-LED ausgebildet ist. Ein Emissionsspektrum 252 des zweiten Leuchtelements 224 ist in FIG. 7 schematisch eingezeichnet. Das Emissionsspektrum 252 ist schmalbandig. Dieses umfasst beispielsweise Wellenlängen im Bereich zwischen etwa 630 nm und 680 nm. Die Steuerung 232 ist dazu eingerichtet, das zweite Leuchtelement 224 anzusteuern und wahlweise zu aktivieren bzw. dessen Intensität einzustellen.

Die Beleuchtungseinheit 216 umfasst ferner zumindest einen Strahlkombinierer 230, der dazu eingerichtet ist, den ersten Lichtstrahl 220 und den zweiten Lichtstrahl 226 zu kombinieren und zur optischen Schnittstelle 214 zu führen, wobei der Strahlkombinierer 230 derart wellenlängenselektiv und bezüglich des ersten Leuchtelements 218 und des zweiten Leuchtelements 224 derart angeordnet ist, dass der erste Lichtstrahl 220 für Wellenlängen, die in dem zweiten Wellenlängenbereich 228 liegen, eine größere Abschwächung erfährt als für Wellenlängen, die außerhalb des zweiten Wellenlängenbereichs 228 liegen.

Der Strahlkombinierer 230 umfasst vorliegende einen Kantenfilter, dessen Transmissionsspektrum 254 in FIG. 7 dargestellt ist. Der Strahlkombinierer 230 ist beispielhaft für Wellenlängen oberhalb von etwa 600 nm transparent. Im Bereich geringer Transmissivität, also im vorliegenden Beispiel bei Wellenlängen unterhalb von etwa 600 nm, ist der Strahlkombinierer 230 reflektierend. Der Strahlkombinierer 230 reflektiert daher einen ersten Teilbereich des ersten Wellenlängenbereichs 222, vorliegende Wellenlängen bis etwa 600 nm. Ein zweiter Teilbereich des ersten Wellenlängenbereichs 222 wird hingegen transmittiert, vorliegend Wellenlängen ab etwa 600 nm.

Der Strahlkombinierer 230 kann zur Anpassung seiner optischen Eigenschaften eine geeignete Beschichtung aufweisen. Der Strahlkombinierer 230 ist vorliegend in einem Innenraum 256 der Beleuchtungseinheit 216 angeordnet. Die Beleuchtungseinheit 216 umfasst eine Halterung 258, an welcher der Strahlkombinierer 230 angebracht ist. Die Halterung 258 hält den Strahlkombinierer 230 im Innenraum 256.

Der Strahlkombinierer 230 sowie die Leuchtelemente 218, 224 und/oder die optische Schnittstelle 214 sind insbesondere ortsfest zueinander angeordnet. Der Strahlteiler 230 kann sich somit in unterschiedlichen Betriebsmodi jeweils unverändert und/oder unbewegt an derselben Position befinden, im Speziellen relativ zu den Leuchtelementen 218, 224 und/oder der optischen Schnittstelle 214.

Der erste Lichtstrahl 220 trifft winklig auf den Strahlkombinierer 230, vorliegend in einem Winkel von 45 Grad. Licht des ersten Lichtstrahls 220, das im ersten Teilbereich des ersten Wellenlängenbereichs 222 liegt, wird daher vom Strahlkombinierer 230 umgelenkt und zur optischen Schnittstelle 214 geführt. Licht des ersten Lichtstrahls 220, das im zweiten Teilbereich des ersten Wellenlängenbereichs 222 liegt, wird hingegen transmittiert und im Inneren der Beleuchtungsvorrichtung 210 absorbiert. Dieses Licht ist de facto für die Beleuchtung verloren.

Da das Licht des zweiten Lichtstrahls 226 in einem Bereich hoher Transmissivität des Strahlkombinierers 230 liegt, wird es transmittiert und tritt durch den Strahlteiler hindurch. Der zweite Lichtstrahl 226 gelangt daher durch den Strahlteiler hindurch unabgelenkt zur optischen Schnittstelle 214.

In anderen Worten weicht somit aufgrund der Transmissivität des Strahlkombinierers 230 und dessen Überlapp mit dem Emissionsspektrum des ersten Leuchtelements 218 das Licht des ersten Lichtstrahls 220, das zu der optischen Schnittstelle 214 gelangt, vom Emissionsspektrum des ersten Leuchtelements 218 bzw. konkret von Weißlicht ab.

Die Steuerung 232 der Beleuchtungseinheit 216 ist dazu eingerichtet, das erste Leuchtelement 218 in einem Breitbandmodus zu aktivieren, um breitbandiges Beleuchtungslicht in dem ersten Wellenlängenbereich 222 bereitzustellen, wobei die Steuerung 232 ferner dazu eingerichtet ist, in dem Breitbandmodus das zweite Leuchtelement 224 zu aktivieren, um mittels des zweiten Leuchtelements 224 Licht in dem zweiten Wellenlängenbereich 228 derart zu erzeugen, dass die Abschwächung des ersten Lichtstrahls 220 für Wellenlängen, die in dem zweiten Wellenlängenbereich 228 liegen, durch Beimischung von Licht des zweiten Lichtstrahls 226 zu dem Licht des ersten Lichtstrahls 220 zumindest teilweise kompensiert ist.

Indem die Steuerung 232 im Breitbandmodus gezielt das zweite Leuchtelement 224 aktiviert, kann Licht im zweiten Teilbereich des ersten Wellenlängenbereichs 222 hinzugefügt werden. Hierdurch wird dasjenige Licht des ersten Lichtstrahls 220 ersetzt, das aufgrund der Ausgestaltung und Anordnung von Strahlkombinierer 230 und Leuchtelementen 218, 224 verloren geht, wie dies oben beschrieben wurde. Hierdurch kann die Beleuchtungseinheit 216 trotz der beschriebenen Lichtverluste im Breitbandmodus Weißlicht erzeugen.

Die Steuerung 232 ist ferner dazu eingerichtet, eine Intensität des erste Leuchtelements 218 und/oder des zweiten Leuchtelements 224 einzustellen. Hierdurch kann ein Beimischungsgrad eingestellt werden.

Um einen adäquaten Beimischungsgrad auffinden zu können, ist die Steuerung 232 vorliegend dazu eingerichtet, in einem Kalibriermodus betreibbar zu sein. Im Kalibriermodus werden mehrere Weißabgleichmessungen durchgeführt, für die die Intensität des zweiten Leuchtelements 224 variiert wird. Insbesondere werden im Kalibriermodus das erste Leuchtelement 218 und das zweite Leuchtelement 224 gemeinsam verwendet, wobei für unterschiedliche Intensitäten des zweiten Leuchtelements 224 und insbesondere zugleich gleichbleibende Intensität des ersten Leuchtelements 218 Weißabgleichmessungen durch geführt werden.

Für jede Weißabgleichmessung wird zunächst der Versuch unternommen, einen Weißabgleich durchzuführen. Dies kann von der Steuerung 232 der Beleuchtungsvorrichtung 210 oder auch von einer Steuereinheit einer Kamera und/oder einer Steuerung des Bildgebungsinstruments 212 durchgeführt werden. Für fehlende oder zu geringe Beimischungen von Licht des zweiten Leuchtelements 224 ist aufgrund des beschnittenen Spektrums des ersten Leuchtelements 218, das durch das Transmissionsspektrum des Strahlkombinierers 230 bedingt ist, unter Umständen kein Weißabgleich möglich.

Wird ein Beimischungswert erreicht, der hoch genug für einen Weißabgleich ist, können zusätzlich Testaufnahmen eines Farbtestelements 240 aufgenommen werden. Hierfür wird beispielsweise ein Farbtestelement 240 mittels des Bildgebungsinstruments aufgenommen, wie es schematisch in FIG. 6 dargestellt ist. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei dem Farbtestelement 240 exemplarisch um eine Farbtestkarte.

Die Weißabgleichmessungen können analysiert werden, um einen geeigneten Beimischungsgrad zu erhalten. Dabei kann ein Analysieren der betreffenden Weißabgleichmessung jeweils einen Vergleich der Testaufnahme mit zumindest einer Basisaufnahme umfassen, für die bekannt ist, dass ein Weißabgleich möglich war. Das Farbtestelement 240 umfasst beispielsweise mehrere unterschiedliche Farbflächen, deren Erscheinungsbild für eine Bildaufnahme mit einer korrekt weißlichtkalibrierten Lichtquelle bekannt ist. Hierbei kann es sich um die erwähnte Basisaufnahme handeln. Für unterschiedliche Beimischungsgrade werden dann die beobachteten Farben der Farbflächen in der betreffenden Testaufnahme mit denen in der Basisaufnahme verglichen. Hierdurch ist beurteilbar, ob die Beimischung geeignet gewählt wird.

Konkret werden Weißabgleichmessungen zum Auffinden eines Intensitätsparameterwerts durchgeführt, der eine Intensität des zweiten Leuchtelements 224 definiert, bei der das abgeschnittene Spektrum des ersten Leuchtelements 218 geeignet ergänzt wird. Hierfür kann ein Analysieren der Weißabgleichmessungen die Analyse mehrerer Testaufnahmen umfassen, um den besten Intensitätswert identifizieren zu können. Ist ein geeigneter Intensitätswert gefunden, kann dieser von der Steuerung 232 dazu verwendet werden, im Breitbandmodus die Intensität des zweiten Leuchtelements 224 entsprechend einzustellen. Der Kalibriermodus liefert somit den geeigneten Intensitätsparameterwert.

Die Weißabgleichmessungen können zum Beispiel durchgeführt werden, indem die Intensität des zweiten Leuchtelements 224 graduell erhöht oder verringert wird, beispielsweise in Schritten von 1 % eines maximalen Intensitätswerts des zweiten Leuchtelements 224.

Der Breitbandmodus liefert somit Beleuchtungslicht, das zumindest im Wesentlichen dem Spektrum des ersten Leuchtelements 218 entspricht und/oder das Weißlicht ist. Der Breitbandmodus kann daher zur Aufnahme von Weißlichtbildern verwendet werden.

Zusätzlich kann aufgrund der Transmissivität des Strahlkombinierers 230 im sichtbaren Bereich das Licht des zweiten Leuchtelements 224 zur Beleuchtung im Fluoreszenzmodus verwendet werden. Beispielhaft ist im dargestellten Fall das zweite Leuchtelement 224 ein rotes Leuchtelement, das wie erwähnt rotes Licht emittiert. Hierdurch können Farbstoffe zur Fluoreszenz angeregt werden, die in diesem Bereich absorbieren, wie beispielsweise Cyaninfarbstoffe, etwa Cy5 oder Cy5.5.

Es versteht sich, dass in anderen Ausführungsformen das Spektrum des Strahlkombinierers 230 anders gewählt sein kann. Insbesondere kann der Strahlkombinierer 230 auch als Kerbfilter ausgebildet sein und beispielsweise blaues, grünes oder gelbes Licht transmittieren, übriges Licht aber reflektieren. Zweckmäßigerweise wird ein solcher Strahlteiler 230 dann mit einem zweiten Leuchtelement 224 kombiniert, das in dem Spektralbereich emittiert, in dem der Strahlkombinierer 230 transmittierend ausgebildet ist. In solchen Ausführungsformen geht entsprechend Licht in einem mittleren Bereich des Spektrums des ersten Leuchtelements 218 verloren. Analog zum oben beschriebenen Fall kann dann als Ersatz für das verlorene Licht des ersten Leuchtelements 218 Licht des zweiten Leuchtelements 224 beigemischt werden.

Ferner versteht sich, dass die obige beispielhafte Ausgestaltung dahingehend exemplarisch ist, dass alternativ vom Strahlkombinierer 230 auch das Licht des ersten Leuchtelements 218 weitgehend transmittiert und das Licht des zweiten Leuchtelements 224 reflektiert wird. Dies gilt sowohl für den Fall eines Kantenfilter als auch für den Fall eines Kerbfilters. Der Strahlkombinierer 230 kann beispielsweise lediglich in einem schmalen Spektralbereich reflektierend ausgebildet sein. Dieser Spektralbereich ist dann zweckmäßigerweise an das Emissionsspektrum des zweiten Leuchtelements 224 angepasst.

Zudem ist anhand der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, dass die Funktionsprinzipien der Lichtbeimischung, wie sie beispielhaft für die Beleuchtungsvorrichtung 210 beschrieben wurden, auch für die Beleuchtungsvorrichtung 12 der Figuren 1 bis 3 anwendbar sind. Dort werden effektiv mehrere Leuchtelemente und mehrere Strahlkombinierer kombiniert. Die Lichtbeimischung zum Ausgleich von Lichtverlusten ist aber dort, wie erwähnt, ebenso einsetzbar.

FIG. 8 ist eine schematische Darstellung einer alternativen Beleuchtungsvorrichtung 210‘. Zur Unterscheidung sind die Bezugszeichen dieser Ausführungsform mit Hochkommata versehen. Bezüglich der Beschreibung der einzelnen Elemente und Komponenten kann auf die obigen Ausführungen verwiesen werden.

Die Beleuchtungsvorrichtung 210‘ weist eine Beleuchtungseinheit 216‘ mit einem ersten Leuchtelement 218‘ und einem zweiten Leuchtelement 224‘ auf, die einen ersten Lichtstrahl 218‘ bzw. einen zweiten Lichtstrahl 226‘ bereitstellen können. Über einen Strahlkombinierer 230‘ werden die beiden Lichtstrahlen 218‘, 226‘ zumindest anteilig einer optischen Schnittstelle 214‘ der Beleuchtungseinheit 216‘ zugeführt.

Um einen geeigneten Intensitätsparameterwert für die Beimischung von Licht des zweiten Leuchtelements 224‘ zu finden, wird in dieser Ausführungsform ein Farbsensor 238‘ eingesetzt. Dieser kann beispielsweise Teil der Beleuchtungsvorrichtung 210 sein. Im exemplarischen Aufbau gemäß FIG. 8 ist ein teildurchlässiger Spiegel 258‘ vorgesehen, der einen geringen Anteil der beiden Lichtstrahlen 220‘, 226‘ nach deren Kombination im Strahlkombinierer 230 auf den Farbsensor 238‘ umlenkt. Alternativ oder zusätzlich kann ein bewegbarer Spiegel vorgesehen sein und/oder der Farbsensor 238‘ kann in einen Strahlengang bewegbar ausgebildet sein. Mittels des Farbsensors 238‘ ist ermittelbar, ob das aufgrund des Strahlteilers 230‘ verlustbehaftete Spektrum des ersten Leuchtelements 218‘ mittels des zweiten Leuchtelements 224‘ bei einer eingestellten Intensität geeignet wieder ergänzt ist.

Fig. 9 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Einstellen der Beleuchtungsvorrichtung 10. Der Ablauf der Verfahren ergibt sich auch aus den obigen Ausführungen. Das Verfahren umfasst einen Schritt S1 1 eines Aktivierens des ersten Leuchtelements 218. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt S12 eines Aktivierens des zweiten Leuchtelements 224 mit zumindest zwei unterschiedlichen Intensitäten durch Vorgabe zumindest zweier unterschiedlicher Intensitätsparameterwerte. Zudem umfasst das Verfahren einen Schritt S13 eines Durchführens zumindest einer Weißabgleichmessung für jede der unterschiedlichen Intensitäten des zweiten Leuchtelements 224. Außerdem umfasst das Verfahren einen Schritt S14 eines Analysierens der Weißabgleichmessungen zum Auffinden eines Intensitätsparameterwerts, der eine Intensität des zweiten Leuchtelements 224 definiert, bei der die Abschwächung des ersten Lichtstrahls 220 durch den Strahlkombinierer 232 mittels des zweiten Lichtstrahls (226) zumindest teilweise kompensiert wird. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt S15 eines Setzens des aufgefundenen Intensitätsparameterwerts als Parameter für den Breitbandmodus.

Im vorliegenden Fall umfasst der Schritt S14 des Analysierens einen Vergleich einer Testaufnahme mit zumindest einer Basisaufnahme.

Ferner umfassen im vorliegenden Fall die Testaufnahme und die Basisaufnahme jeweils ein Bild eines Farbtestelements 240 (siehe Fig. 6).

Fig. 10 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Erzeugung von Beleuchtungslicht. Der Ablauf der Verfahren ergibt sich auch aus den obigen Ausführungen. Das Verfahren wird insbesondere mittels der Beleuchtungsvorrichtung 10 durchgeführt.

Der Verfahren umfasst einen Schritt S21 eines Erzeugens eines ersten Lichtstrahls 220 in einem ersten Wellenlängenbereich 222, der breitbandig ist. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt S22 eines Erzeugens eines zweiten Lichtstrahls 226 in einem zweiten Wellenlängenbereich 228, wobei der zweite Wellenlängenbereich 228 in dem ersten Wellenlängenbereich 222 enthalten ist oder diesen zumindest erheblich überlappt. Außerdem umfasst das Verfahren einen Schritt S23 eines Kombinierens des ersten Lichtstrahls 220 und des zweiten Lichtstrahls 226 mittels zumindest eines Strahlkombinierers 230, der derart wellenlängenselektiv ist und derart angeordnet wird, dass der erste Lichtstrahl 220 für Wellenlängen, die in dem zweiten Wellenlängenbereich 228 liegen, eine größere Abschwächung erfährt als für Wellenlängen, die außerhalb des zweiten Wellenlängenbereichs 228 liegen. Des Weiteren umfasst das Verfahren einen Schritt S24 eines Bereitstellens breitbandigen Beleuchtungslichts in dem ersten Wellenlängenbereich 222 mittels des ersten Lichtstrahls 220 und des zweiten Lichtstrahls 226, wobei die Abschwächung des ersten Lichtstrahls 222 für Wellenlängen, die in dem zweiten Wellenlängenbereich 228 liegen, durch Beimischung von Licht des zweiten Lichtstrahls 226 zu dem Licht des ersten Lichtstrahls 220 zumindest teilweise kompensiert wird.

Bezugszeichenliste

10 Bildgebungsvorrichtung

12 Beleuchtungsvorrichtung

14 Bildgebungsinstrument

16 optische Schnittstelle

18 Beleuchtungseinheit

20 Leuchtelement

22 Leuchtelement

24 Leuchtelement

26 Leuchtelement

28 Leuchtelement

30 Strahlkombinierer

32 Strahlkombinierer

34 Eingangsseite

36 Eingangsseite

37 Eingangsseite

38 Eingangsseite

40 Eingangsseite

41 Eingangsseite

42 Ausgangsseite

44 Ausgangsseite

46 Filtereinheit

48 Filter

50 Filter

52 Filter

54 optischer Pfad

56 lichtemittierende Fläche

58 lichtemittierende Fläche

60 lichtemittierende Fläche

62 lichtemittierende Fläche

64 lichtemittierende Fläche

66 Steuerung

68 Kameraeinheit

70 Beobachtungsstrahlengang

72 Filtersensor

74 Anzeigeeinheit

76 Schaft

77 Optik

78 Linse 80 Linse

82 Linse

84 Linse

86 Linse

88 Linse

90 Strahlteilerelement

92 Strahlteilerelement

94 Strahlteilerelement

96 Strahlteilerelement

98 Transmissionsspektrum

100 Transmissionsspektrum

102 Transmissionsspektrum

104 Transmissionsspektrum

210 Beleuchtungsvorrichtung

212 Bildgebungsinstrument

214 optische Schnittstelle

216 Beleuchtungseinheit

218 erstes Leuchtelement

220 erster Lichtstrahl

222 erster Wellenlängenbereich

224 zweites Leuchtelement

226 zweiter Lichtstrahl

228 zweiter Wellenlängenbereich

230 Strahlkombinierer

232 Steuerung

234 Weißlichtleuchtelement

236 Leuchtelement

238 Farbsensor

240 Farbtestelement

242 Lichtleiterkabel

244 Schnittstelle

246 Basiseinheit

248 Anzeige

250 Emissionsspektrum

252 Emissionsspektrum

254 Transmissionsspektrum

256 Innenraum

258 Spiegel

Claims

Ansprüche

1. Beleuchtungsvorrichtung (210), insbesondere zur Bereitstellung von Beleuchtungslicht für ein Bildgebungsinstrument (212) wie ein Endoskop, Exoskop und/oder Mikroskop, umfassend: eine optische Schnittstelle (214) zur Auskopplung von Beleuchtungslicht; und eine Beleuchtungseinheit (216), die dazu eingerichtet ist, Beleuchtungslicht an die optische Schnittstelle (214) zu liefern, wobei die Beleuchtungseinheit (216) umfasst: zumindest ein erstes Leuchtelement (218), das dazu eingerichtet ist, einen ersten Lichtstrahl (220) in einem ersten Wellenlängenbereich (222) zu emittieren, der breitbandig ist; zumindest ein zweites Leuchtelement (224), das dazu eingerichtet ist, einen zweiten Lichtstrahl (226) in einem zweiten Wellenlängenbereich (228) zu emittieren, wobei der zweite Wellenlängenbereich (228) in dem ersten Wellenlängenbereich (222) enthalten ist oder diesen zumindest erheblich überlappt; zumindest einen Strahlkombinierer (230), der dazu eingerichtet ist, den ersten Lichtstrahl (220) und den zweiten Lichtstrahl (226) zu kombinieren und zur optischen Schnittstelle (214) zu führen, wobei der Strahlkombinierer (230) derart wellenlängenselektiv und bezüglich des ersten Leuchtelements (218) und des zweiten Leuchtelements (224) derart angeordnet ist, dass der erste Lichtstrahl (220) für Wellenlängen, die in dem zweiten Wellenlängenbereich (228) liegen, eine größere Abschwächung erfährt als für Wellenlängen, die außerhalb des zweiten Wellenlängenbereichs (228) liegen; und eine Steuerung (232), die dazu eingerichtet ist, das erste Leuchtelement (218) in einem Breitbandmodus zu aktivieren, um breitbandiges Beleuchtungslicht in dem ersten Wellenlängenbereich (222) bereitzustellen, wobei die Steuerung (232) ferner dazu eingerichtet ist, in dem Breitbandmodus das zweite Leuchtelement (224) zu aktivieren, um mittels des zweiten Leuchtelements (224) Licht in dem zweiten Wellenlängenbereich (228) derart zu erzeugen, dass die Abschwächung des ersten Lichtstrahls (220) für Wellenlängen, die in dem zweiten Wellenlängenbereich (228) liegen, durch Beimischung von Licht des zweiten Lichtstrahls (226) zu dem Licht des ersten Lichtstrahls (220) zumindest teilweise kompensiert ist.

2. Beleuchtungsvorrichtung (210) nach Anspruch 1 , wobei Licht des ersten Lichtstrahls (220) aufgrund der Abschwächung durch den Strahlkombinierer (230) von Weißlicht abweicht, und wobei die Beleuchtungseinheit (216) dazu eingerichtet ist, in dem Breitbandmodus Weißlicht zu erzeugen, indem durch die Beimischung von Licht des zweiten Lichtstrahls (226) zu dem Licht des ersten Lichtstrahls (220) eine Abweichung von Weißlicht ausgeglichen ist.

3. Beleuchtungsvorrichtung (210) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuerung (232) dazu eingerichtet ist, eine Intensität des zweiten Leuchtelements (224) einzustellen, um eine Intensität des zum Licht des ersten Lichtstrahls (220) beigemischten Lichts des zweiten Lichtstrahls (226) in dem Breitbandmodus einzustellen.

4. Beleuchtungsvorrichtung (210) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuerung (232) der Beleuchtungseinheit (216) in einem

Kalibriermodus betreibbar ist, wobei in dem Kalibriermodus eine Reihe von Weißabgleichmessungen durchführbar sind, bei denen eine Intensität des zweiten Leuchtelements (224) variierbar ist.

5. Beleuchtungsvorrichtung (210) nach Anspruch 4, wobei die Steuerung (232) der Beleuchtungseinheit (216) dazu eingerichtet ist, das zweite Leuchtelement (224) in dem Breitbandmodus nach Maßgabe eines Intensitätsparameterwerts zu aktivieren, der auf zumindest einer in dem Kalibriermodus durchgeführten Kalibration beruht.

6. Beleuchtungsvorrichtung (210) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Beleuchtungseinheit (216) zusätzlich in einem Fluoreszenzmodus betreibbar ist, in dem Anregungslicht für Fluoreszenzbildgebung mittels des zweiten Leuchtelements (224) erzeugbar ist.

7. Beleuchtungsvorrichtung (210) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Leuchtelement (218) eine Weißlichtleuchtelement (234), insbesondere eine Weißlichtleuchtdiode, umfasst.

8. Beleuchtungsvorrichtung (210) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Wellenlängenbereich (222) und/oder der zweite

Wellenlängenbereich (228) im sichtbaren Bereich liegt.

9. Beleuchtungsvorrichtung (210) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite Leuchtelement (224) ein einfarbiges Leuchtelement (236), insbesondere eine einfarbige Leuchtdiode, umfasst.

10. Beleuchtungsvorrichtung (210) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Strahlkombinierer (230) dazu eingerichtet ist, Licht mit Wellenlängen in dem zweiten Wellenlängenbereich (228) zu transmittieren und Licht mit Wellenlängen, die in dem ersten Wellenlängenbereich (222) und außerhalb des zweiten Wellenlängenbereichs (228) liegen, zu reflektieren.

11. Beleuchtungsvorrichtung (210) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend zumindest einen Farbsensor (238), der dazu eingerichtet ist, zumindest einen Farbwert zu ermitteln, wobei die Steuerung (232) dazu eingerichtet ist, die Beimischung von Licht des zweiten Lichtstrahls (226) zu dem Licht des ersten Lichtstrahls (220) nach Maßgabe des Farbwerts durchzuführen.

12. Bildgebungsvorrichtung (240), umfassend: eine Beleuchtungsvorrichtung (210) nach einem der vorhergehenden Ansprüche; und ein Bildgebungsinstrument (212), das mit der Beleuchtungsvorrichtung (210) verbindbar ist.

13. Bildgebungsvorrichtung (240) nach Anspruch 12, ferner umfassend zumindest einen Farbsensor (238), der dazu eingerichtet ist, zumindest einen Farbwert zu ermitteln, wobei die Steuerung (232) der Beleuchtungsvorrichtung (210) dazu eingerichtet ist, die Beimischung von Licht des zweiten Lichtstrahls (226) zu dem Licht des ersten Lichtstrahls (220) nach Maßgabe des Farbwerts durchzuführen.

14. Verfahren zum Einstellen einer Beleuchtungsvorrichtung (210) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und/oder einer Bildgebungsvorrichtung (240) nach Anspruch 12 oder 13, umfassend die Schritte:

Aktivieren des ersten Leuchtelements (218);

Aktivieren des zweiten Leuchtelements (224) mit zumindest zwei unterschiedlichen Intensitäten durch Vorgabe zumindest zweier unterschiedlicher Intensitätsparameterwerte;

Durchführen zumindest einer Weißabgleichmessung für jede der unterschiedlichen Intensitäten des zweiten Leuchtelements (224); und

Analysieren der Weißabgleichmessungen zum Auffinden eines Intensitätsparameterwerts, der eine Intensität des zweiten Leuchtelements (224) definiert, bei der die Abschwächung des ersten Lichtstrahls (220) durch den Strahlkombinierer (232) mittels des zweiten Lichtstrahls (226) zumindest teilweise kompensiert wird; und Setzen des aufgefundenen Intensitätsparameterwerts als Parameter für den Breitbandmodus.

15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Analysieren einen Vergleich einer Testaufnahme mit zumindest einer Basisaufnahme umfasst.

16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Testaufnahme und die Basisaufnahme jeweils ein Bild eines Farbtestelements (240), insbesondere einer Farbtestkarte, umfassen.

17. Verfahren zur Erzeugung von Beleuchtungslicht, insbesondere für ein Bildgebungsinstrument (212) wie ein Endoskop, Exoskop und/oder Mikroskop, insbesondere mittels einer Beleuchtungsvorrichtung (210) nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , umfassend:

Erzeugen eines ersten Lichtstrahls (220) in einem ersten Wellenlängenbereich (222), der breitbandig ist;

Erzeugen eines zweiten Lichtstrahls (226) in einem zweiten Wellenlängenbereich (228), wobei der zweite Wellenlängenbereich (228) in dem ersten Wellenlängenbereich (222) enthalten ist oder diesen zumindest erheblich überlappt;

Kombinieren des ersten Lichtstrahls (220) und des zweiten Lichtstrahls (226) mittels zumindest eines Strahlkombinierers (230), der derart wellenlängenselektiv ist und derart angeordnet wird, dass der erste Lichtstrahl (220) für Wellenlängen, die in dem zweiten Wellenlängenbereich (228) liegen, eine größere Abschwächung erfährt als für Wellenlängen, die außerhalb des zweiten Wellenlängenbereichs (228) liegen; und

Bereitstellen breitbandigen Beleuchtungslichts in dem ersten Wellenlängenbereich (222) mittels des ersten Lichtstrahls (220) und des zweiten Lichtstrahls (226), wobei die Abschwächung des ersten Lichtstrahls (222) für Wellenlängen, die in dem zweiten Wellenlängenbereich (228) liegen, durch Beimischung von Licht des zweiten Lichtstrahls (226) zu dem Licht des ersten Lichtstrahls (220) zumindest teilweise kompensiert wird.