本發明涉及一種用于例如在諸如手術顯微鏡、特別是手術多光譜熒光顯微鏡之類的顯微鏡或內窺鏡中進行的醫學成像、特別是多光譜熒光成像的照明濾波器系統，所述照明濾波器系統包括第一光學濾波器。本發明還涉及一種用于例如在諸如手術顯微鏡、特別是手術多光譜熒光顯微鏡之類的顯微鏡或內窺鏡中執行的醫學成像、特別是多光譜熒光成像的觀察系統，所述觀察系統包括適于將光圖像、比如從被照明物體接收的圖像分成沿著第一光路的第一光部分和沿著第二光路的第二光部分的分束器。

此外，本發明涉及包括這種照明濾波器系統和/或觀察系統的醫學成像裝置，比如顯微鏡或內窺鏡或手術顯微鏡、特別是手術多光譜熒光顯微鏡。本發明還涉及一種用于照明和觀察物體的醫學成像方法，例如顯微鏡術方法或內窺鏡術方法，所述方法包括用照明光照明物體，其中從被照明物體接收的光圖像被分成沿著第一光路的第一光部分和沿著第二光路的第二光部分。

背景技術：

例如從degrand和frangioni的“operationalnear-infraredfluorescenceimagingsystemprototypeforlargeanimalsurgery”(用于大型動物手術的操作的近紅外熒光成像系統原型)，technologyincancerresearch&treatment(癌癥研究與治療技術)，第2卷，第6期，2003年12月，第1-10頁中或者從sato等人的“developmentofanewhigh-resolutionintraoperativeimagingsystem(dual-imagevideoangiography,diva)tosimultaneouslyvisualizelightandnear-infraredfluorescenceimagesofindocyaninegreenangiography”(同時顯現吲哚菁綠血管造影術的光和近紅外熒光圖像的新的高分辨率術中成像系統(雙圖像視頻血管造影，diva)的開發)，actaneurochirurgica(2015)，第157卷，第1295-1301頁中，可以知曉用于同時成像來自物體的熒光圖像和反射可見光的彩色圖像的顯微鏡系統。這些系統需要兩個光源、針對每個光源的照明濾波器系統以及用于捕獲從物體發射的熒光以及可見反射光的圖像的觀察系統。使用兩個光源是設備密集的、昂貴的并且需要龐大的儀器。此外，這些系統由于使用兩個光源而顯現出照明的不均勻性，并且與這些系統一起每次只能使用一個熒光團。

技術實現要素：

因此，本發明的目的是改進用于例如在諸如手術顯微鏡、特別是手術多光譜熒光顯微鏡之類的顯微鏡或內窺鏡中所進行的醫學成像、特別是多光譜熒光成像的已知照明濾波器系統和觀察系統，因此這些系統僅利用一個光源來工作，能夠同時捕獲至少一個熒光信號和反射的可見光的信號，并允許用于從被照明的物體獲得不同圖像的均勻照明。

對于最初提及的照明濾波器系統，該目的被實現，因為第一光學濾波器適于淬滅可見光譜內的至少一個熒光發射帶的光。

對于開頭提及的觀察系統，該目的被解決，因為分束器適于將光圖像分成第一光部分和第二光部分，所述第一光部分包括沿著第一光路的可見光譜中的至少一個熒光發射帶，所述第二光部分包括沿著第二光路的反射可見光。

對于最初提及的成像方法，通過將從被照明物體接收到的光分成包括沿著第一光路的可見光譜中的至少一個熒光發射帶的第一光部分和包括沿著第二光路的反射可見光的第二光部分來解決該問題。

本發明的照明濾波器系統可以僅僅利用一個光源來同時捕獲至少一個熒光信號和反射光的信號，因為第一光學濾波器僅淬滅可見光譜內的熒光發射帶。在本申請的意義上，可見光譜是波長為390至780nm的光。這樣，只有對應于熒光信號的波長即熒光發射帶被移除，而其他波長的光、例如可見光和熒光激發光可以通過第一光學濾波器。這允許同時捕獲來自照明系統所照明的物體的熒光信號和可見信號。

由于包含了特定分束器，本發明的觀察系統允許同時捕獲來自所觀察的物體的至少一個熒光信號以及物體的可見反射圖像。這慮及了更加時間有效的觀察，因為不需要一個接一個地捕獲不同的熒光信號。這同樣適用于本發明的成像方法。

根據本發明的解決方案可以通過以下有利的特征來改進，這些有利的特征彼此獨立并且可以獨立地組合。此外，關于本發明裝置進行描述的所有特征都可以被使用并且因此應用于本發明的顯微鏡術方法中。

例如，本發明的照明濾波器系統可以適于多光譜成像，特別是多光譜熒光成像。照明濾波器系統可以適于多光譜熒光顯微鏡。這種多光譜熒光顯微鏡同時獲取至少兩個、優選地三個或更多個圖像，比如例如兩個或更多熒光信號，或者可見反射率圖像以及至少兩個熒光信號。前面的列舉不是詳盡的，并且照明濾波器系統可以很容易適配于要被獲取的所需多光譜圖像。

根據照明濾波器系統的實施方式，第一光學濾波器可以適于淬滅波長為500-560nm的光和/或波長為620-650nm的光。波長為500-560nm的光對應于熒光素的發射光譜(或帶)。波長為620-650nm的光對應于熒光團5-氨基酮戊酸(5-aminolevolinicacid)誘導的原卟啉ix(5-ala/ppix)的發射光譜。

如果第一光學濾波器適于淬滅可見光譜內的至少兩個熒光發射帶的光，則可以與可見反射光的信號一起同時捕獲至少兩個熒光信號。第一光學濾波器可以適于淬滅在500-560nm的波長內的光和波長為620-650nm的光。利用這種濾波器，僅僅使用一個光源，可以與可見反射光的圖像一起同時捕獲熒光信號以及5-ala/ppix信號。

在一個實施方式中，照明濾波器系統還可以包括適于衰減熒光激發帶的光的第二光學濾波器。第二光學濾波器可以適于衰減波長為390-420nm的光和/或波長為750-800nm的光。使用適于衰減波長為390-420nm的光的第二光學濾波器，可以降低5-ala/ppix和熒光的激發帶中的光的強度。當第二光學濾波器適于衰減波長為750-800nm的光時，可以降低吲哚菁綠(icg)的激發帶中的光的強度。第二光學濾波器可以用于避免對觀察物體的不必要的損壞，這在手術顯微鏡中使用照明濾波器系統用于觀察對熒光激發帶范圍內的光敏感的組織時可能是重要的。為了避免損壞組織，例如在僅捕獲可見圖像的情況下，第二光學濾波器可以與第一光學濾波器一起使用，或者代替第一光學濾波器而被使用。

在一個實施方式中，第二光學濾波器可以被配置為從第一操作位置移動到第二操作位置，其中在第一操作位置中，第二光學濾波器與第一光學濾波器處于光通信中，在第二操作位置中，第二光學濾波器與第一光學濾波器不處于光通信中。如果在其第一操作位置中，則第一光學濾波器和第二光學濾波器處于光通信中，這意味著被引導到并通過第一光學濾波器的照明光隨后在其第一操作位置遇到并通過第二光學濾波器。換句話說，表述“光通信”意味著沿著相同的光路布置的相應元件。

用于將光束引導通過照明濾波器系統的光學濾波器的替代實施方式可以是可適用的。可以將第一光學濾波器和第二光學濾波器中的每一個配置成從第一操作位置可移動到第二操作位置，其中在第一操作位置中，光學濾波器與光源處于光通信中，在第二操作位置中，光學濾波器與光源不處于光通信中，其中當第二光學濾波器處于其第二操作位置中時，第一光學濾波器處于其第一操作位置中，反之亦然。還可以使用照明濾波器系統，其中將第一光學濾波器和第二光學濾波器布置成彼此不處于光通信中，并且其中顯微鏡的光源被配置為從光源與第一光學濾波器處于光通信中的第一操作位置移動到光源與第二光學濾波器處于光通信中的第二操作位置。

在另一示例中，第一光學濾波器可以是可以淬滅所有熒光發射帶的帶阻濾波器。例如，如果要捕獲三個熒光信號，則第一光學濾波器可以是淬滅相應的三個熒光發射帶的三帶阻濾波器。還有可能使用串聯布置的多個單帶阻濾波器，串聯布置即一個接一個地處于光通信中。

第二光學濾波器可以是可以衰減所有熒光激發帶的帶阻濾波器。在同時獲取三個熒光信號的示例中，第二帶阻濾波器可以是衰減所有三個熒光激發帶的光的三帶阻濾波器。同樣，可以將具有串聯的三個單帶阻濾波器的系統用作第二帶阻濾波器。

根據本申請，淬滅光意味著基本上消除相應波長的所有光。在本申請的意義上而言，對光進行衰減意味著減少相應波長的光。淬滅是衰減相應波長的所有光的特定實施方式。

表述“與第一帶阻濾波器不處于光通信中”意味著第二光學濾波器在其第二操作位置中可以完全被布置在照明路徑之外，或者第二帶阻濾波器包括基本上透射所有波長的光的照明路徑區域。

第一光學濾波器可以是適于透射除了落入可見光的光譜中的淬滅熒光發射帶之外的熒光激發帶和可見光的帶阻濾波器。

在一個示例性實施方式中，第一光學濾波器可以是陷波濾波器，例如在要同時捕獲兩個熒光信號的情況下的雙陷波濾波器，或者在要同時捕獲三個熒光圖像的情況下的三陷波濾波器，等等。同樣，可以將多于一個的陷波濾波器元件串聯布置為第一光學濾波器，以便消除要捕獲的任何熒光發射帶的光。

第二光學濾波器也可以是帶阻濾波器。它可以適于透射除了可見光譜中的衰減的熒光激發帶之外的所有波長的可見光。

在另一實施方式中，照明濾波器系統可以包括適于僅透射熒光激發帶的光的第三光學濾波器。第三光學濾波器可以僅透射具有激發待觀察的物體中的相應熒光團所需的所有熒光激發帶的波長的光。

第三光學濾波器可以是帶通濾波器。第三光學濾波器可以被配置為從第一操作位置移動到第二操作位置，其中在第一操作位置中，第三光學濾波器與第一光學濾波器(并且優選地也與在其第一操作位置中的第二光學濾波器)處于光通信中，在第二操作位置中，第三光學濾波器與第一光學濾波器不處于光通信中。

通過第二光學濾波器衰減熒光激發帶允許調節熒光激發的強度，并且可以用于在沒有熒光模式時使用照明濾波器系統的情況下淬滅熒光激發，從而避免向激發光不必要地暴露組織。

第二光學濾波器可以適于調節熒光激發帶的衰減程度。調節衰減程度允許相對于白光(或可見光)的強度調節激發光的強度，從而提供物體的均勻照明并且改善在使用本發明照明濾波器系統的顯微鏡中捕獲的信號/圖像的質量。照明濾波器系統可以包括適于調節衰減程度的控制系統。例如，第二光學濾波器可以包括具有不同衰減程度—即，將熒光激發帶的光衰減到不同程度—的一系列濾波器元件或濾波器區。這樣的系統例如可以包括三個不同的濾波器，一個完全猝滅熒光激發帶的光，另一個具有50-75％的熒光激發帶的透射率，第三濾波器具有約25-50％的熒光激發帶的透射率。控制系統可以被配置為將相應的濾波器移動到與第一光學濾波器的光通信中，以便實現預期的衰減程度。在另一實施方式中，第二光學濾波器可以是包括多個衰減元件或衰減區域的可變濾波器，每個衰減元件或衰減區域針對熒光激發帶具有不同的透射率，并且因此允許改變衰減程度。

在另一實施方式中，第二光學濾波器可以包括空間帶阻濾波器圖案，所述空間圖案具有在第二光學濾波器上的第一照明路徑的100％的覆蓋率，并且具有在第二光學濾波器上的第二照明路徑的小于100％的覆蓋率。帶阻濾波器圖案可以是作為空間圖案應用在基板上的帶阻濾波器涂層。“覆蓋率”是利用濾波器使光通過照明路徑的照明路徑的部分或一部分。例如80％的覆蓋率意味著通過照明通路的光的80％被濾波，而另外20％的光未被濾波通過。例如可以通過嵌入一定量的濾波化合物或者通過在相應的照明路徑中的濾波器上涂覆一定量的濾波材料來實現覆蓋率。

第三光學濾波器可以包括空間帶通濾波器圖案，所述空間圖案具有在第三光學濾波器上/通過第三光學濾波器的第一照明路徑的100％的覆蓋率，并且具有在第三光學濾波器上的第二照明路徑的小于100％的覆蓋率。帶通濾波器圖案可以是作為空間圖案應用在基板上的帶通濾波器涂層。

表述“照明路徑”限定了照明光路覆蓋在濾波器上的特定區域。如果濾波器相對于光源移位，則濾波器上的照明路徑同樣改變。在這方面中，應當注意，濾波器上的不同照明路徑可以部分重疊。因此，可以在單個濾波器上提供多個不同的照明路徑。

在基板上具有圖案化涂層的濾波器的情況下，濾波器或基板可以基本上透射所有照明光。例如，基板可以是玻璃基板。在特定照明路徑內的涂覆區域與未涂覆區域的比率確定了針對所述照明路徑的衰減的百分比。覆蓋率是涂覆區域相對于照明路徑的總區域的比率。

帶阻濾波器涂層可以總是衰減相應熒光激發帶的100％。因此，特定照明路徑內的涂層的百分比確定所述照明路徑中的熒光激發帶的衰減程度。

帶通濾波器涂層可以總是對于相應的熒光激發帶具有100％的透射率，同時淬滅即基本上消除所有其他波長。因此，覆蓋率確定具有在熒光激發波長之外的波長的光的衰減程度。正因為如此，例如可以調節白光的強度的衰減程度。本發明的強度調節允許在僅具有一個光源的顯微鏡中使用照明系統，所述光源例如是發射例如波長為300-900nm、優選為380-800nm的照明光的光源。

空間濾波器圖案，比如例如以空間圖案應用在基板上的濾波器涂層，同樣可以允許相對于彼此調節不同熒光激發帶的強度。例如，基板可以完全涂覆有第一涂層，所述第一涂層是針對第一熒光激發帶和第二熒光激發帶的雙帶通濾波器涂層。基板可以進一步用空間圖案涂覆有僅針對第二熒光激發帶具有100％透射率的單帶通濾波器涂層材料，所述空間圖案如上下文所述。這樣，可以相對于第二熒光激發帶中的光的強度來調節第一熒光激發帶中的光的相對強度。

根據另一實施方式，空間圖案可以在提供在基板上的多個照明路徑上延伸，并且覆蓋率—即涂覆區域與照明路徑的總區域的比率—在每個照明路徑中是不同的。覆蓋率可以從一個照明路徑到另一個照明路徑逐步地或逐漸地改變。

可以沿著運動軸線在基板上布置多個照明路徑，相應的濾波器被配置為沿著該運動軸線從其第一操作位置移動到其第二操作位置。例如，基板可以是片，即具有基本上矩形的，優選的是細長形狀的，玻璃板。該片可以沿著沿該片的縱向軸線的線性運動軸線而移動。在另一個實施方式中，基板可以是盤形的，該盤可以具有旋轉運動軸線。盤可以繞其中心旋轉，以便從第一操作位置移位到第二操作位置中。其他實施方式也同樣是可能的。例如，基板可以具有帶有不同的、相區別的照明路徑的矩形形狀，所述照明路徑不重疊并且當相應地移走基板時可以各自地被放置在照明光路中。

在一個實施方式中，空間圖案可以包括多個涂層貼片，即基板被涂覆的點。相鄰貼片的中心優選地彼此基本上等距離地間隔開。為了實現不同的覆蓋率，即在特定照明路徑中的不同的涂層比率，貼片的區域可以在基板上變化。貼片的中心可以是幾何中心，例如直徑彼此交叉的圓的中心或者其中對角線相交的諸如正方形、矩形、菱形或平行四邊形之類的不同形狀的中心。貼片的區域是所述貼片所覆蓋的基板的表面。

在一個實施方式中，涂層貼片可以是涂層正方形。正方形的對角線長度可以變化，優選地沿著基板的運動軸線變化。這樣，可以獲得具有沿著運動軸線逐漸下降的覆蓋率的空間圖案。

例如，在基板是片的情況下，可以在片的縱向以及寬度方向上應用固定數目的涂層貼片/涂層正方形。在縱向和寬度方向上，正方形的相鄰中心之間的距離可以相同。在寬度方向上，所有相鄰正方形可以具有相同的對角線長度，因此具有相同的面積。在縱向方向上，對角線長度以及因此的正方形的面積可以連續地增加。

優選地，貼片中心之間的距離以及貼片/正方形的長度顯著小于照明路徑的面積。“顯著小于”意味著貼片的距離/長度小10的數量級。

本發明的照明濾波器系統允許調節照明光的不同波長的強度，比如熒光激發帶的強度和白光(或可見光)強度。本發明允許各自地調節這些強度，即相對于第一熒光激發帶來調節白光的強度，或者允許相對于第二熒光激發帶來調節白光和第一熒光激發帶的強度。這改善了同時捕獲從物體反射的可見光的圖像以及熒光發射帶的信號。

在觀察系統的一個實施方式中，第一光部分包括至少兩個熒光發射帶。因此，本發明允許同時捕獲來自物體的可見反射光的彩色圖像以及兩個熒光帶，通過應用本發明的觀察系統，至少一個熒光帶在可見光譜之外，但是也可以是兩個熒光帶都在可見光譜之外。

第一光部分可以包括在500-560nm(熒光發射帶)的波長范圍內的光和/或在620-650nm(5-ala/ppix發射帶)的波長范圍內的光。

觀察系統的分束器可以是反射基本上所有要捕獲的熒光發射帶并且對所有可見光具有基本上100％透射率的多色鏡。

在另一實施方式中，觀察系統還可以在第一光路中包括適于僅透射熒光發射帶的光的帶通濾波器，這允許聚焦和改善由例如布置成在第一光路中與所述帶通濾波器處于光通信中的傳感器所檢測到的熒光發射信號。

觀察系統還可以在第二光路中包括適于淬滅熒光發射帶的光的帶阻濾波器。帶阻濾波器優選地也可以適于淬滅熒光激發帶的光。這改善了由例如布置成與帶阻濾波器處于光通信中的傳感器所檢測到的可見反射光的信號，所述傳感器例如是像ccd設備的彩色相機。

本發明還涉及一種醫學成像裝置，比如包括上述照明濾波器系統和/或上述觀察濾波器系統的顯微鏡或內窺鏡。

本發明還涉及一種醫學成像裝置，其中，第一帶阻濾波器被布置成與光源處于光通信中。如上所提及，醫學成像裝置可以僅包含單個光源。

附圖說明

在下文中，參考附圖在示例性實施方式中更詳細地描述了本發明。正如上面所解釋的那樣，可以自由組合實施方式中的各種特征。如果對于特定應用，不需要由特定特征所實現的優點，則可以省略該特征。

在附圖中，相同的附圖標記被用于相對于其設計和/或其功能彼此對應的元件。

在附圖中：

圖1示出了根據本發明實施方式的醫學成像裝置的示意性框圖；

圖2a示出了5-ala/ppix的激發和發射帶和光譜；

圖2b示出了吲哚菁綠(icg)的激發和發射光譜和帶；

圖2c示出了在本發明的示例性實施方式中使用的光的光譜部分在可見光和近紅外(nir)光的光譜上如何分布；

圖3a示出了在根據第一實施方式的照明濾波器系統中使用的濾波器的光譜特性(透射率)；

圖3b示出了包括具有圖3a的光譜特性的濾波器的第一實施方式的照明系統；

圖4a示出了根據第二實施方式的照明濾波器系統；

圖4b示出了由如圖4a所示的照明濾波器系統所包含的各個濾波器的光譜特性以及整個照明濾波器系統的光譜特性；

圖5a示出了圖5b的光學濾波器在相應的照明路徑中的光譜特性；

圖5b示出了具有空間圖案涂層的第一可變光學濾波器；

圖5c示出了具有空間圖案涂層的第二可變光學濾波器；

圖5d示出了圖5c的光學濾波器在相應的照明路徑中的光譜特性；

圖6a示出了根據本發明實施方式的觀察系統的濾波器和分束器的光譜特性(透射率和反射率)；以及

圖6b示出了包括具有圖6a所示光譜特性的濾波器和分束器的根據實施方式的觀察系統。

具體實施方式

首先，參考圖1解釋諸如內窺鏡或顯微鏡1之類的包括示例性照明濾波器系統2以及示例性觀察系統3的醫學成像裝置的設計和功能。顯微鏡1包括光源4，光源4應用根據本發明的顯微鏡術方法來將照明光5發射到待觀察物體6上。照明濾波器系統2與光源4以及物體6處于光通信中，也就是說，照明系統2處于從光源到物體6的照明光5的光路中。

照明濾波器系統2對照明光5進行濾波和光譜修改。如下面將關于本發明的照明濾波器系統2的優選實施方式更詳細解釋的那樣，它調節照明光5內的特定部分相對于彼此的強度。因此，光譜修改后的照明光7離開照明濾波器系統2并且被引導到物體6上。對光譜修改后的照明光7進行特別地適配以便改善多光譜熒光顯微鏡術方法。在所示出的實施方式中，對由照明濾波器系統2所提供的光譜修改后的照明光7進行適配以便同時捕獲反射的可見圖像以及兩個熒光信號，這也將在下面更詳細地進行描述。

光源4以及照明濾波器系統2都由控制器8調整。控制器8經由雙向信號線9與光源4連接，控制器8可以經由該雙向信號線9調整例如照明光5的強度或者在具有兩個不同光源的光單元的情況下選擇用于發射照明光5的相應光源。控制器8還經由另一個雙向信號線10來調整照明濾波器系統2—例如通過設置用于調節某些濾波器的衰減程度的濾波器以便調節包括在頻譜修改后的照明光7中的某些光譜帶的光強度的比率。使用雙向信號線9、10允許光源4和濾波器系統2的設置的環路控制。

控制器8本身經由另一雙向信號線11而與用于輸入顯微鏡的設置的控制器接口12耦合。

在限定的顯微鏡設置14處將光圖像13從物體6發送到觀察系統3。在圖1中，諸如觀察系統3所使用的元件、工作距離、放大率之類的顯微鏡觀察設置14被表示為框。控制器8可以經由另一信號線15調節顯微鏡的觀察參數。在觀察系統3的分束器21中將從物體6發送到觀察系統3的光圖像13分成沿著第一光路18的第一光部分16、17和沿著第二光路19的第二光部分20。第一光部分16、17包括兩個熒光發射帶。第二光部分包括反射可見光(visr)，即從物體反射的可見光。第一光部分16、17通過帶通濾波器22。離開帶通濾波器22的第一光部分的第一發射帶和第二熒光發射帶16’、17’被熒光傳感器23捕獲。熒光傳感器23例如可以是熒光相機，舉例而言，如果熒光發射帶在近紅外范圍內，則熒光傳感器23為nir相機。

第二光部分20通過帶阻濾波器24。離開帶阻濾波器24的第二光部分的反射可見光20’被第二傳感器25捕獲。第二傳感器25可以是可見相機，比如例如是電荷耦合器件(ccd)。

第一傳感器23經由信號線26將包括關于捕獲的熒光發射帶的信息的第一圖像讀出i1發送到處理單元28。第二圖像讀出i2經由信號線27從第二傳感器25發送到處理單元28。圖像讀出i2包含由傳感器25捕獲的反射可見光20’的圖像數據。

處理單元28還分別通過雙向信號線29和30連接到傳感器23和傳感器25中的每一個。經由這些雙向信號線29、30，處理單元28控制傳感器23和25，并讀出所述傳感器23、25的設置，以允許處理單元28對傳感器23、25進行環路控制。處理單元28本身可以通過將相應的參數輸入到控制器接口12中并經由信號線31發送該設置來接收來自顯微鏡的用戶的設置。

處理單元28可以處理圖像讀出i1和i2。在優選實施方式中，偽圖像p可以由處理單元28生成并且經由信號線32從處理單元28發送到顯示設備33、比如例如監視器。即使未在圖1中示出，偽圖像p也可以存儲在文檔系統中。偽圖像p可以是來自熒光(fl)傳感器23的圖像讀出i1和來自可見照相機25的visr圖像讀出i2的合并體。應該注意，合并的偽圖像p不僅僅是圖像讀出i1和i2的重疊。偽圖像p沒有遮掩任何圖像讀出信息(通過重疊兩個圖像讀出i1和i2則將是這種情況)，而是以自然的方式在visr圖像讀出i2內呈現熒光圖像讀出，類似于注入明亮的染料。偽圖像p可以實時生成，這允許顯微鏡1的用戶在一個合并圖像中捕獲白光圖像和熒光信號的組合。

為了提高偽圖像p的質量，圖像讀出i1和i2可以被均勻化。均勻化可以校正圖像光學的照明中的不均勻性和漸暈，否則所述照明中的不均勻性和漸暈會因為視場的周邊可能在周邊比在中心明顯更暗而導致視場上的不均勻亮度。此外，均勻化的圖像讀出i1和i2可以在合并之前彼此對準。例如，可以進行空間校正變換以校正兩個傳感器23和25的相對位置中的對準誤差，并且考慮到傳感器23和25之間的平移、旋轉和放大率失配可以應用數字濾波器。此外，可以對圖像讀出、特別是從熒光傳感器23接收的圖像讀出i1設置閾值，以便去除來自熒光傳感器23的暗電流，從而避免在熒光信號的測量中的假貢獻。

控制器8可以經由信號線34向處理單元28提供可能是由用戶經由控制器接口12輸入的顯微鏡設置14的數據，所述數據諸如例如是工作距離、放大率以及照明濾波器系統2的設置、光源1。

圖2a至圖2c示出了熒光團5-氨基酮戊酸誘導的原卟啉ix(5-ala/ppix)(圖2a)和吲哚菁綠(icg)(圖2b)的激發和發射光譜。ex.1ppix指示5-ala/ppix的激發帶，em.1ppix指示原卟啉ix的熒光發射帶，ex.2icg指示icg的熒光激發帶，而em.2icg指示icg的熒光發射帶。

圖2c的圖表示出了根據波長的熒光激發和發射帶以及可見光譜、特別是可見反射(visr)光。如下面將更詳細地解釋的那樣，在所示出的示例性實施方式中，將圖2c中限定的visr光譜引導到第二傳感器25、即visr傳感器上。將熒光發射帶em.1ppix和em.2icg引導到傳感器23、即熒光傳感器。因此，圖2c中所指示的可見反射光的光譜對應于圖1中的第二光部分20’。在圖2c中所指示的兩個熒光發射光譜em.1ppix和em.2icg分別對應于第一光部分16’和17’。

為了清楚地區分光譜帶，特別是排除原卟啉ix(photoporphyrinix)的熒光激發帶并且避免熒光激發帶與可見光譜、特別是可見反射光的重疊，使用本發明的照明濾波器系統2和觀察系統3，如下面將要解釋的那樣。

首先，參考圖3a和圖3b解釋根據第一實施方式的示例性照明濾波器系統2的設計和功能。圖3b示出了與光源4處于光通信中的照明濾波器系統2的示例性實施方式。將照明濾波器系統2布置在照明光5的光路中。照明濾波器系統2包括第一光學濾波器35。第一光學濾波器35可以是帶阻濾波器。第一光學濾波器35適于淬滅可見光譜內的熒光發射帶的光。在所示出的實施方式中，分別地淬滅ppix和icg的熒光發射帶em.1和em.2。第一光學濾波器35總是與光源4處于光通信中，因此要由傳感器23檢測的熒光發射帶總是由照明濾波器系統2從照明光5中消除。

所示出的實施方式的照明濾波器系統2還包括第二光學濾波器36。第二光學濾波器36是可選的，其可以是帶阻濾波器。第二光學濾波器36被配置為從圖3b中虛線所指示的第一操作位置37移動。在第一操作位置37中，第二光學濾波器36與第一光學濾波器35處于光通信中，也即是說，當第二光學濾波器36處于其第一操作位置37中時，照明光5通過第一光學濾波器35和第二光學濾波器36二者。

第二光學濾波器36被配置為從第一操作位置37移動到第二操作位置38，在所述第二操作位置38中，第二光學濾波器36與第一光學濾波器35不處于光通信中。在第二操作位置38中，第二光學濾波器36未被布置在照明光5的光路中，因此如果第二光學濾波器36處于其第二操作位置38中，則照明光5僅通過第一光學濾波器35而不通過第二光學濾波器36。

箭頭指示第二光學濾波器36從其第一操作位置37到其第二操作位置38的轉變39。例如可以通過將濾波器36移進和移出與第一光學濾波器35的光通信中來進行此轉變39。

在圖3a中可以看出，第一光學濾波器35是這樣的帶阻濾波器，其適于透射ppix的ex.1和ex.2icg的熒光激發帶的光以及可見光的整個光譜和與可見光相鄰的nir光的一部分—除了ppix的被淬滅的熒光發射帶em.1之外。

在一個實施方式中，第一光學濾波器35可以是淬滅em.1ppix和em.2icg的激發帶的雙陷波濾波器。

第二光學濾波器36適于透射除了由所述第二光學濾波器36衰減的熒光激發帶ex.1和ex.2之外的可見反射光。

這樣，熒光激發帶可以被導通和關閉。

本發明的照明濾波器系統2允許相對于白光和/或不同熒光激發帶的強度來調節熒光激發的強度。當例如需要最大激發功率但是對于使用顯微鏡的目鏡而言最大白光照明太亮時，這種相對強度調節是有用的。

本發明的照明濾波器系統2還可以用于例如使用根據第二實施方式的照明濾波器系統2來調節激發光和白光(或可見光)的強度比。下面參考圖3a和圖3b來解釋第二實施方式的照明濾波器系統2的設計和功能。

示例性照明濾波器系統2的另一實施方式的設計和功能將參考圖4和圖5來進行解釋。圖4和圖5中所示出的照明濾波器系統2的實施方式包括用于消除熒光發射帶em.1ppix和em.2icg處的任何光的第一光學濾波器35，其可以是雙陷波濾波器。圖4和圖5中所示出的實施方式的照明濾波器系統2還包括適于衰減熒光激發帶ex.1ppix和ex.2icg的光的第二光學濾波器36。第二光學濾波器36被配置為從它與第一光學濾波器35處于光通信中的第一操作位置37移動到第二操作位置38。在第一操作位置37和第二操作位置38之間的轉變39通過沿著運動軸線40移動第二光學濾波器36來實現。

第二光學濾波器36可以包括矩形基板，在所示實施方式中為載波片41，并且運動軸線40對應于基板41的縱向方向l。

在基板41的空間圖案43中應用帶阻濾波器涂層42，該圖案43將在下面更詳細地描述。

圖4和圖5中所示出的實施方式的照明濾波器系統2還包括適于僅透射熒光激發帶ex.1ppix和ex.2icg的光的第三光學濾波器44。第三光學濾波器44可以是帶通濾波器44。類似于第二光學濾波器36，第三光學濾波器44被配置為從第一操作位置37移動到第二操作位置38，其中，在第一操作位置37中，第三光學濾波器44與第一光學濾波器35處于光通信中，在第二操作位置38中，第三光學濾波器44與第一光學濾波器35不處于光通信中。

第三光學濾波器44同樣被包括在類似于基板41的基板45中，基板45也由具有矩形形狀的干凈載波片組成，并且其可以在從第一操作位置37到第二操作位置38的轉變39期間沿著其縱向軸線l移動，該縱向軸線l與運動軸線40相同。

第三光學濾波器44的基板45包括在與基板41上的第二光學濾波器36的空間圖案43相類似的空間圖案43中應用的帶通濾波器涂層46。

空間圖案43允許通過第二光學濾波器36將熒光激發帶ex.1ppix和ex.2icg的強度從100％逐漸衰減到0％，并且通過第三光學濾波器44將白光的強度從0逐漸到100％透射率。

濾波器36和44是可變濾波器，其允許分別地取決于它們在照明光5沿著縱向方向l/運動軸線40的路徑中的位置來調節熒光激發帶和白光強度的透射率。這是通過涂層42、46的空間圖案43來實現，其在所示出的實施方式中對于第二光學濾波器36和第三光學濾波器44二者來說是相同的。

空間圖案43具有第一照明路徑47的100％的覆蓋率。覆蓋率是指涂覆面積相對于與通過照明濾波器系統2的相應濾波器44、36的光的面積相對應的照明路徑的總面積的比率。

空間圖案43具有在基板41、45上的第二照明路徑48的小于100％的覆蓋率。在所示出的實施方式中，在示例性第二照明路徑48中涂層覆蓋率為0％，意味著在與第二照明路徑48相對應的位置上根本沒有涂層46被涂覆到基板41、45，因此這與在其中濾波器不處于光通信中的第二操作位置38相同。在基板41、45的一端上的第一照明路徑47和在沿著基板41、55的縱向方向l的相對端上的第二照明路徑48之間提供有多個照明路徑，作為示例，在圖5b和圖5c中示出了來自其中的兩個另外的照明路徑49和50。

將多個照明路徑48、49、50、47沿著運動軸線40布置在基板41、45上。空間圖案43包括多個涂層貼片51。在所示出的實施方式中，涂層貼片51是涂層正方形52。相鄰貼片51/正方形52的中心53等距離地—即以彼此相同的距離d—間隔開。然而，貼片51的面積a沿著運動軸線40變化。在所示出的示例中，貼片51的長度l對應于沿著運動軸線40變化的涂層正方形52的對角線長度l。詳細來說，即，涂層正方形52的對角線從與沿著運動軸線40的方向沒有涂層的第二照明路徑48相鄰的區域逐漸增加到具有完全、即100％涂層的第一照明路徑47。空間圖案43從圖5中左側所示出的第一照明路徑47中的100％空間覆蓋率開始，并且覆蓋率沿著運動軸線40逐漸下降，直到在相對側—圖5中所示出的右側—上的第二照明路徑48中完全不存在。

覆蓋率，即照明路徑的涂覆面積與總面積的比率，確定了在第二帶阻濾波器36的情況下的熒光激發帶的透射率的百分比，以及在所示出的實施方式中帶通濾波器44對具有波長為大約400-750nm的白光的透射率以及因此的強度。這可以針對在圖5a和圖5d中的四個示例性照明路徑47至50而看出。

因此，可以各自地調節光譜修改后的照明光7中的熒光激發帶以及白光部分的強度。所有三個濾波器的組合導致了具有白光和激發強度之間的期望比率的光譜修改后的照明光7的光譜，如圖4b中的一個示例所示。圖4b從左至右示出了：雙陷波濾波器35的熒光發射帶的猝滅、帶通濾波器44對白光部分的衰減、第二帶阻濾波器36對熒光激發光的衰減。所有這三個濾波器都處于光通信中并且導致在圖4b的右側所示出的光譜修改后的照明光7。

為了獲得涂層42、46的幾乎逐漸變化的覆蓋率，涂層貼片51/涂層正方形52的中心53之間的距離d應該顯著短于照明路徑的直徑54。這樣，濾波變得更均勻。在這方面的明顯較短意味著至少10的量級。

最后，參考圖6解釋觀察系統3的示例性實施方式。圖6b示出了觀察系統3的示意性設計，并且圖6a示出了觀察系統3的組件的光譜特性(透射率和反射)。

觀察系統3包括分束器21，其適于將被照明物體6的光圖像13分成沿著第一光路18的第一光部分16、17和沿著第二光路19的第二光部分20。第一光部分16、17包括熒光發射帶ppix的em.1和icg的em.2。第二部分20包括反射可見光。在所示出的實施方式中，分束器21是多波段的二向色鏡(polychronicmirror)55，其反射具有熒光發射帶em.1和em.2中的波長的光，并透射除了落入白光光譜中的熒光發射帶em.1之外的所有可見光譜的光。觀察系統3還包括在上面已經關于圖1解釋過的兩個濾波器22和24以及兩個傳感器23和25。

此外，第一光部分16、17在到達傳感器23之前所通過的濾波器22可以是適于僅透射熒光發射帶em.1和em.2的光的帶通濾波器。第二光部分20在到達傳感器25之前所通過的濾波器24可以是適于淬滅熒光發射帶em.1、em.2以及熒光激發帶ex.1、ex.2的光的帶阻濾波器。

附圖標記