WO2017036600A1 - Fluorescent light detection system and microscopy system - Google Patents

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WO2017036600A1
WO2017036600A1 PCT/EP2016/001478 EP2016001478W WO2017036600A1 WO 2017036600 A1 WO2017036600 A1 WO 2017036600A1 EP 2016001478 W EP2016001478 W EP 2016001478W WO 2017036600 A1 WO2017036600 A1 WO 2017036600A1
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spectral range
light
intensity distribution
camera
spatially resolved
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Application number
PCT/EP2016/001478
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French (fr)
Inventor
Christoph Nieten
Enrico Geissler
Kai Wicker
Alois Regensburger
Helge Jess
Original Assignee
Carl Zeiss Meditec Ag
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Publication date
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    • G01N2021/6463Optics
    • G01N2021/6471Special filters, filter wheel

Definitions

  • the present invention relates to a fluorescent light detection system for detecting observation and fluorescent light, and to a microscopy system comprising a fluorescent light detection system.
  • the present invention relates to fluorescent light detection systems for detecting fluorescence of the fluorescent dyes protoporphyrin IX (PpIX), fluorescein and indocyanine green (ICG).
  • the fluorescent dyes PpIX, fluorescein and ICG are used in the medical field, in particular for coloring biological material, for example blood cells, tumors or other tissue.
  • biological material for example blood cells, tumors or other tissue.
  • the fluorescent dye emits fluorescent light.
  • This fluorescent light can in turn be detected, whereby the area of a particular tissue dyed with the fluorescent dye can be made visible and distinguishable from the surrounding biological material.
  • several different fluorescent dyes are used in an operation to color different biological materials.
  • fluorescence observation systems are usually integrated with or provided by conventional surgical microscopes.
  • the fluorescence observation system is therefore usually arranged over the area to be operated and should therefore, in order not to hinder the surgeon, be as compact as possible, ie occupy little space.
  • Conventional fluorescence observation systems are designed, for example, as a stereomicroscope, whereby the surgeon can take an ocular view of the surgical area.
  • the observation beam path of the stereomicroscope can with the help of another optical system on a Display overlaid fluorescence image are overlaid, so that the surgeon can see the surgical area as well as the fluorescence image simultaneously.
  • fluorescent light detection systems use a variety of illumination and detection filters, each suitable for excitation and detection of only one fluorescence of a fluorescent dye.
  • fluorescent light detection systems include filter changers comprising a plurality of filters.
  • filter changers comprising a plurality of filters.
  • Other conventional fluorescent light detection systems comprise a beam splitter, which splits light coming from an object, which may comprise fluorescent light but also illumination light, into two radiation beams.
  • an object which may comprise fluorescent light but also illumination light
  • light of the visible spectral range for example from 400 nm to 750 nm
  • the second ray bundle carries infrared light.
  • conventional fluorescent light detection systems comprise two cameras, wherein the first beam is supplied to the first camera and the second beam is supplied to the second camera. While the first camera is configured to detect an image of visible light, the second camera is configured to detect an image of infrared light. This configuration is particularly useful in fluorescent light detection systems used to detect indocyanine green.
  • detectors with RGB Bayer matrix or RGGB Bayer matrix are usually used for the first camera.
  • the camera is divided into regularly repeating color filter cells, each color filter cell consisting of four pixels, one of which can transmit the red spectral range, two the green spectral range and one blue spectral range, so that these spectral ranges can each be selectively detected.
  • the second camera is configured to detect infrared light.
  • This configuration provides high sensitivity to infrared light, ie, a high number of pixels for detecting infrared light, but relatively few pixels are used to detect other spectral regions (red, green, blue). provided. Therefore, this configuration is suitable only for the fluorescent dye indocyanine green, but not for other fluorescent dyes whose fluorescence is outside the infrared spectral range.
  • the fluorescent dye protoporphyrin IX has an absorption spectrum which has a normalized absorption intensity of more than 0.2 between 350 nm and 430 nm.
  • the normalized absorption intensity is normalized to the maximum absorption intensity, i. H. the normalized absorption spectrum has only values between 0 and 1.
  • the fluorescent dye PpIX can therefore be efficiently excited.
  • the maximum of the absorption, the fluorescent dye at about 405nm.
  • the fluorescent dye PpIX emits fluorescent light in a spectral range of about 600nm to 750nm, with a major peak of emission intensity at 635nm and a minor peak at about 705nm.
  • the fluorescent dye fluorescein has a normalized absorption intensity of greater than 0.2 between about 450nm and 530nm. In this area, the fluorescent dye fluorescein can therefore be well stimulated.
  • the absorption spectrum of fluorescein peaks at about 495nm.
  • the fluorescent dye fluorescein emits emission light in the range of about 490nm to 650nm. The maximum of the emission spectrum is around 520nm.
  • the fluorescent dye indocyanine green has a normalized absorption intensity of greater than 0.2 between 700nm and about 840nm. Indocyanine green can therefore be well stimulated in this area.
  • the maximum of the absorption spectrum of indocyanine green is about 800nm.
  • Of the Fluorescent dye indocyanine green emits emission light in the range of about 750nm to 100nm. The maximum of the emission spectrum is around 835nm.
  • the light entering the beam splitter system may, for example, be light emanating from an object or object region and may comprise light in a wavelength range from about 400 nm to 1000 nm.
  • the light entering the beam splitter system may further include a portion which is illumination light reflected at an object.
  • the light entering the beam splitter system may include fluorescent light generated by one or more fluorescent dyes excited in an object. Usually, the intensity of the fluorescent light is much smaller than the intensity of the reflected illumination light, the latter being used to produce an overview image.
  • the beam splitter system is used to spectrally separate the light entering the beam splitter system, ie the light entering the beam splitter system is transmitted to a first output of the beam splitter system according to the first transmission spectrum and to a second output of the beam splitter system according to the second transmission spectrum.
  • the light emerging at the first output of the beam splitter system is supplied to the first camera and the light emerging at the second output of the beam splitter system is supplied to the second camera.
  • the Supplying the light emerging from the beam splitter system may be via one or more optical components and / or systems.
  • the transmission spectrum refers to the wavelength-dependent transmittance through the beam splitter system.
  • the degree of transmission of the beam splitter system accordingly denotes the ratio of light of a wavelength ⁇ entering the beam splitter system from the beam splitter system at one of the outputs of light of wavelength ⁇ exiting. Since the beam splitting system inevitably absorbs light or may include specially provided absorption filters, the first transmission spectrum and the second transmission spectrum are not necessarily complementary to each other.
  • the first and second cameras are spatially resolved, d. H. these are configured to take pictures.
  • the cameras can each be configured to detect images of a specific spectral range, for example a blue image which is generated exclusively from detected light of the blue spectral range.
  • the first and second cameras preferably have the same sensor format, i. H. the spatial resolution or number of pixels of the two cameras is either the same or one of the two cameras has an integer multiple of the pixel number of the other camera in at least one spatial direction.
  • the camera with the smaller number of pixels then has a correspondingly larger light-sensitive detection area.
  • the same imaging optics between the beam splitter system and the cameras can be used.
  • the camera on which less light intensity is expected to be specially adapted for low light conditions.
  • electrical interconnection / summing ("binning") of several pixels the signal-to-noise ratio for the camera, to which less light hits, can be improved.
  • the two cameras can be adapted in their design to the wavelength ranges to be detected by you, for example, in CMOS sensors by adjusting the thickness of the photosensitive sensor layer.
  • the first transmission spectrum has a mean transmittance of at least 10 ° / o, 20% or 50% for a red spectral range, ie at least 10%, 20% or 50% of the light entering the beam splitter system of the red spectral range is transmitted to the first output of the beam splitter system and supplied to the first camera.
  • the second transmission spectrum has the complementary proportion of 90%, 80% or 50%.
  • the second transmission spectrum has in each case a mean transmittance of at least 90% in a blue spectral range and in a green spectral range. This means that 90% of the light entering the beam splitter system of the blue or green spectral range is transmitted to the second output of the beam splitter system and the second camera can be supplied.
  • the blue, green, red and infrared spectral range can be defined as follows:
  • the blue spectral range can be between 350nm and 480nm
  • the green spectral range can be between 480nm and 580nm
  • the red spectral range can be between 580nm and 750nm, especially between 580nm and 680nm or between 630nm and 680nm
  • the infrared spectral range can be between 750nm and 100nm.
  • the blue, green, red and infrared spectral ranges can each have a spectral width of at least 50 nm, in particular 70 nm.
  • the average transmittance T denotes an average of the transmittances ⁇ ( ⁇ ) within a limited wavelength range.
  • the average transmittance T may be defined as:
  • the first transmission spectrum in the blue and / or green spectral range has an average transmittance of at most 10%.
  • the second transmission spectrum in the red spectral range has an average transmittance of at most 50%, in particular not more than 80% or 90%.
  • only a small proportion of light of the blue and / or green spectral range is transmitted to the first camera, so that the light supplied to the first camera of other spectral ranges is only slightly superimposed with light of the blue and / or green spectral range. In this way it can be prevented that light of the blue and / or green spectral range is detected as light of another spectral range, whereby the detection of the other spectral range is improved.
  • the first camera is configured to detect light of the red spectral region and the second camera is configured to selectively detect light of the blue and green spectral regions, respectively.
  • the first camera is configured to detect the light of the red spectral range transmitted to the first camera.
  • the first camera can be configured to detect a spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral range supplied by the first camera.
  • the first camera may have detection surfaces that are configured to exclusively or predominantly detect light of the red spectral range and to generate a value that corresponds to the intensity of the light of this spectral range.
  • the second camera may be configured to detect light of the blue spectral range and light of the green spectral range.
  • the second camera can be configured to detect a spatially resolved intensity distribution of light of the blue spectral range or of light of the green spectral range.
  • the second camera may, for example, have detection surfaces which exclusively or predominantly detect light of the blue spectral range and have detection surfaces which exclusively or predominantly detect light of the green spectral range.
  • a camera of the first and second cameras is configured to detect a spatially resolved first intensity distribution of light of a first spectral range; wherein a controller of the fluorescent light detection system is configured to determine, based on the first intensity distribution and a spatially resolved second intensity distribution, a spatially resolved third intensity distribution representing the intensity distribution of light of a third spectral region, the second intensity distribution comprising a spatially resolved intensity distribution of or detected by the controller Represents light of a second spectral range and wherein the first, second and third spectral range are different from each other.
  • the fluorescent light detection system comprises a controller which determines a spatially resolved third intensity distribution based on a spatially resolved first and second intensity distribution.
  • the first intensity distribution represents the spatially resolved intensity distribution of light of a first spectral range, the light being detected by the first or second camera.
  • the first camera can be configured to detect light of the red spectral range, such that the first intensity distribution corresponds to an intensity distribution of light of the red spectral range.
  • the second intensity distribution may be an intensity distribution detected by one of the cameras or an intensity distribution determined by the controller.
  • the second intensity distribution corresponds to the intensity distribution of light of the red and infrared spectral ranges, which are detected jointly by the first camera.
  • the controller may now be configured to determine the third intensity distribution, for example the intensity distribution of light of the infrared spectral range, based on the first intensity distribution (light of the red spectral range) and the second intensity distribution (light of the red and infrared spectral range).
  • the third intensity distribution can be obtained by subtracting the first intensity distribution from the second intensity distribution.
  • Various mathematical operations may be used to determine the third intensity distribution, such as addition, subtraction, multiplication and division.
  • even more complex formulas or Algorithms can be used to determine the third intensity distribution implemented by the controller.
  • two spectral ranges are different from each other when they include different spectral ranges, i. h., Two spectral ranges are different from each other when the two spectral ranges do not overlap or at most partially overlap or one spectral range completely covers the other spectral range, but also includes more spectral ranges.
  • the second intensity distribution is based on a spatially resolved intensity distribution detected by those of the first and second cameras other than the camera that detects the first intensity distribution. For example, when the first camera detects the first intensity distribution, the second intensity distribution is based on a spatially resolved intensity distribution detected by the second camera. Otherwise, if the first intensity distribution is detected by the second camera, the second intensity distribution is based on a spatially resolved intensity distribution detected by the first camera.
  • the second intensity distribution may be equal to or determined based on the spatially resolved intensity distribution.
  • the third intensity distribution is determined based on the first and second intensity distributions, wherein the first and second intensity distributions are based on intensity distributions detected by different cameras.
  • the controller may use characteristics of the first and / or second transmission spectrum.
  • the first transmission spectrum for an infrared spectral range has an average transmittance of at least 90% and the second transmission spectrum for the infrared spectral range has an average transmittance of at most 10%.
  • the second transmission spectrum for the infrared spectral range may have an average transmittance of at least 90% and the first Transmission spectrum for the infrared spectral range have an average transmittance of at most 10%.
  • light of the infrared spectral range for example, fluorescent light of indocyanine green
  • the first or second camera may be configured to detect light of the infrared spectral range.
  • the first or second camera may be configured to detect a spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range. This makes it possible to detect fluorescent light of indocyanine green either by the first camera or by the second camera.
  • a controller of the fluorescent light detection system is configured to provide a spatially resolved infrared intensity distribution representing a spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range detected or determined by the controller, a spatially resolved red intensity distribution that is detected or determined by the controller represents spatially resolved intensity distribution of red spectral region light, a spatially resolved green intensity distribution representing a detected or controlled spatial resolution intensity distribution of green spectral region light, and a spatially resolved blue intensity distribution comprising detected or determined by the controller, spatially resolved intensity distribution of light of the blue spectral range represents.
  • the infrared, red, green and blue intensity distributions provided by the controller can then be used to display an overview image and a fluorescent light image.
  • An intensity distribution of a specific spectral range may correspond to the intensity distribution detected by a camera configured to detect the particular spectral range.
  • the infrared intensity distribution may correspond to the spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range detected by a camera.
  • the intensity distribution of a specific spectral range may also be made up of a plurality of spatially resolved ones Intensity distributions of different spectral ranges are determined by the controller.
  • the beam splitter system comprises a beam splitter and at least one optical filter.
  • the beam splitter and the at least one optical filter provide the first and / or second transmission spectrum. That at least one optical filter can be advantageous in particular if the beam splitter can not provide the spectral separation of the light striking the beam splitter system with sufficient accuracy.
  • the beam splitter is configured to spectrally and / or spatially and / or polarize the light entering the beam splitter system.
  • the beam splitter may be configured to separate the light entering the beam splitter system into mutually orthogonal polarizations.
  • the first transmission spectrum furthermore has an average transmittance of at least 90% in the red and infrared spectral range and an average transmittance of at most 10% in the blue and green spectral range.
  • the second transmission spectrum also has an average transmittance of at most 10% in the red and infrared spectral ranges.
  • a controller of the fluorescent light detection system is configured to determine a spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral region and a spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral region based on intensity distributions detected by the first camera.
  • the controller is configured to determine a spatially resolved intensity distribution of light of the blue spectral range and a spatially resolved intensity distribution of light of the green spectral range based on intensity distributions detected by the second camera.
  • light of the blue spectral range and light of the green spectral range are transmitted substantially exclusively to the second camera.
  • Light of the red spectral range and light of the infrared spectral range is transmitted substantially exclusively to the first camera.
  • essentially no light of the blue and green spectral range is transmitted to the first camera.
  • the first and second cameras are each configured to detect spatially resolved intensity distributions.
  • the two cameras can be configured to detect multiple intensity distributions of light of different spectral ranges.
  • the controller of the fluorescent light detection system determines a spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral region and a spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral region. This means that, based on the intensity distributions detected by the first camera, which need not necessarily correspond to the red spectral range and the infrared spectral range, a spatially resolved intensity distribution is determined, which represents the spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral range incident on the first camera. In the same way, based on the intensity distributions detected by the first camera, a spatially resolved intensity distribution is determined by the controller, which represents an intensity distribution of light of the infrared spectral range incident on the first camera.
  • the controller of the fluorescent light detection system determines a spatially resolved intensity distribution of light of the blue spectral region and a spatially resolved intensity distribution of light of the green spectral region. This means that, based on the intensity distributions detected by the second camera, which need not necessarily correspond to the blue spectral range and the green spectral range, a spatially resolved intensity distribution is determined which represents the spatially resolved intensity distribution of light of the blue spectral range impinging on the second camera. In the same way, based on the intensity distributions detected by the second camera, a spatially resolved intensity distribution is determined by the controller, which represents an intensity distribution of light of the green spectral range incident on the second camera.
  • the first camera comprises a spatially resolving detector having a first Bayer matrix, wherein the first Bayer matrix comprises a plurality of non-overlapping, regularly arranged color filter cells, each color filter cell of the first Bayer matrix having a plurality of different non-overlapping ones A color filter, wherein at least a first color filter of the color filter of each color filter cell of the first Bayer matrix is a filter of a filter group, wherein at least a second color filter of the color filter of each color filter cell of the first Bayer matrix one of the at least one first color filter different filter of the filter group , wherein the filter group comprises a filter which predominantly transmits the red spectral range, a filter which predominantly transmits the infrared spectral range, and a filter which predominantly transmits the red and infrared spectral range.
  • the first camera is equipped with a spatially resolving detector and a first Bayer matrix.
  • the spatially resolving detector is configured to output a signal representing the spatially resolved intensity distribution of light striking the detector.
  • Bayer matrices are optical filters which comprise a plurality of non-overlapping, regularly arranged color filter cells.
  • the color filter cells are arranged in a square grid, i. H. Color filter cells are arranged side by side and one above the other and adjacent to each other.
  • the color filter cells can also be arranged in other regular grating structures, for example a hexagonal grating.
  • a detection surface of the detector superposed by a color filter cell is commonly referred to as a pixel.
  • Each color filter cell includes a plurality of, typically different, spatially non-overlapping color filters that are configured to transmit different spectral regions.
  • the individual color filters can be designed, for example, as absorption filters.
  • each of the color filter cells has at least a first and at least a second color filter of a filter group, wherein the at least one first color filter and the at least one second color filter are different from each other, ie configured to transmit different spectral regions.
  • Spectral ranges are different if they are not identical. That is, an example first color filter may be configured to include a first color filter Transmit spectral range and the second color filter may be configured to transmit a second spectral range, wherein the first and second spectral range can not overlap or partially.
  • the first spectral range may comprise the second spectral range and comprises at least one further spectral range.
  • the filter group comprises a filter that predominantly transmits the red spectral region, a filter that predominantly transmits the infrared spectral region, and a filter that predominantly transmits the red and infrared spectral regions.
  • the first Bayer matrix may therefore have at least the following combinations for the at least one first color filter and the at least one second color filter: (R, IR); (R, R + IR) and (IR, R + IR).
  • the first combination means that the first or second color filter is a filter that predominantly transmits the red spectral range, and the other of the two color filters is a filter that predominantly transmits the infrared spectral range.
  • the second combination means that the first or second color filter is a filter that predominantly transmits the red spectral region, and the other of the two color filters is a filter that predominantly transmits the red and infrared spectral regions.
  • the third combination means that the first or second color filter is a filter that predominantly transmits the infrared spectral range, and the other of the two color filters is a filter that predominantly transmits the red and infrared spectral range.
  • the sensitivity for detecting a specific spectral range can be adjusted by a suitable configuration of the first Bayer matrix.
  • a suitable configuration of the first Bayer matrix For example, if a high sensitivity is required to detect the infrared spectral range, a configuration can be chosen in which all or many color filters of each color filter cell can transmit the infrared spectral range. Such a configuration allows, for example, a high sensitivity for detecting the fluorescent light of indocyanine green.
  • all or many color filters of each color filter cell may be configured to transmit the red spectral region.
  • half of the color filters of each color filter cell of the first Bayer matrix are configured to predominantly transmit the red spectral region or predominantly the infrared spectral region, and half of the color filters of each color filter cell of the first Bayer matrix are configured predominantly to transmit the red and infrared spectral range.
  • each color filter cell of the first Bayer matrix comprises only color filters of the second and third above-mentioned combination.
  • the first camera is exclusively configured to detect a spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral region or a spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral region next to a spatially resolved intensity distribution of light of the red and infrared spectral regions.
  • half of the color filters of each color filter cell of the first Bayer matrix are configured to transmit predominantly the red spectral region and half of the color filters of each color filter cell of the first Bayer matrix are configured predominantly to transmit the red and infrared spectral range.
  • Each color filter of the first Bayer matrix is therefore configured to transmit the fluorescent light from PpIX in the red spectral region to the detector.
  • the first camera is configured to detect a spatially resolved first intensity distribution of the light transmitted through the first color filters and incident on the detector and configured to have a spatially resolved second intensity distribution of the transmitted through the second color filters and incident on the detector To detect light.
  • the controller is configured to determine the spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range based on the first and second detected intensity distribution and / or to determine the spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral range based on the first and second detected intensity distribution.
  • the first intensity distribution on the detector represents the incident light of Red spectral range and the second intensity distribution represents the light striking the detector of the red and infrared spectral range.
  • the controller now determines the spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range from the first and second intensity distribution, for example by subtracting intensity values of an (R) subpixel from an (R + IR) subpixel.
  • both a spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral range and a spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range can be provided and at the same time a high sensitivity for light of the red spectral range can be made possible.
  • the second camera comprises a spatially resolving detector having a second Bayer matrix, wherein the second Bayer matrix comprises a plurality of non-overlapping, regularly arranged color filter cells, each color filter cell of the second Bayer matrix being several different ones includes overlapping color filters.
  • the second Bayer matrix can be designed as RGGB matrix, i. H.
  • One quarter of the color filters of each color filter cell transmits predominantly the blue spectral range
  • one quarter of the color filters of each color filter cell transmits predominantly the red spectral range
  • half of the color filters of each color filter cell transmits predominantly the green spectral range.
  • the second Bayer matrix may be formed as a BGGB matrix, ie half of the color filters of each color filter cell transmits predominantly the blue spectral range and half of the color filters of each color filter cell transmits predominantly the green spectral range.
  • the (R) subpixel can be replaced by a (B) subpixel, thereby improving the sensitivity to light of the blue spectral region.
  • the second Bayer matrix may be formed as a GGGB matrix, ie one fourth of the color filters of each color filter cell transmits predominantly the blue spectral range and three quarters of the color filters of each color filter cell predominantly transmit the green spectral range.
  • the sensitivity to the green spectral range in which, for example, fluorescein emits, can be improved at the expense of the sensitivity to the blue spectral range.
  • the first transmission spectrum further has an average transmittance of at least 90% in the red spectral range and an average transmittance of at most 10% in the blue, green and infrared spectral ranges
  • the second transmission spectrum also has an average transmittance in the infrared spectral range of at least 90% and in the red spectral region an average transmittance of at most 10%.
  • a controller of the fluorescent light detection system is configured to determine a spatially resolved intensity distribution of red spectral region light based on intensity distributions detected by the first camera, and a spatially resolved intensity distribution of blue spectral region light, a spatially resolved intensity distribution of green spectral region light, and a spatially resolved intensity distribution of To determine light of the infrared spectral range based on intensity distributions detected by the second camera.
  • the first camera can be optimized for detecting light of the red spectral region, whereby, for example, fluorescent light of PpIXX can be detected with high sensitivity.
  • the second camera may be configured to detect spatially resolved intensity distributions of different spectral ranges. The controller can then determine the spatially resolved intensity distribution of light of the blue, green and infrared spectral range on the basis of the detected intensity distributions.
  • the second camera comprises a spatially resolving detector having a second Bayer matrix, wherein the second Bayer matrix comprises a plurality of non-overlapping, regularly arranged color filter cells, each color filter cell of the second Bayer matrix being several different ones includes overlapping color filters.
  • the second Bayer matrix may be configured according to the pattern (RGGB) + IR, i. H.
  • One quarter of the color filters of each color filter cell transmits predominantly the blue and infrared spectral range
  • one quarter of the color filter of each color filter cell transmits predominantly the red and infrared spectral range
  • half of the color filter of each color filter cell transmits predominantly the green and infrared spectral range.
  • the second camera is configured to detect a spatially resolved first intensity distribution of the light transmitted through the red and infrared spectral regions and incident on the detector, and the controller is configured to provide the spatially resolved intensity distribution of infrared spectral region light based on the first intensity distribution.
  • the (R + IR) subpixel of the spatially resolving detector essentially strikes exclusively the light of the infrared spectral range.
  • the intensity detected by these subpixels can therefore be used as a spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range.
  • the intensity of the light of the red spectral range incident on the second camera can be compensated.
  • the controller may be configured to provide the spatially resolved intensity distribution of light of the blue To determine spectral range and the spatially resolved intensity of light of the green spectral range based on the intensity distributions detected by the second camera and the spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range.
  • the second camera can be configured to detect a spatially resolved second intensity distribution of the transmitted through the blue and infrared spectral range color filter and incident on the detector light and a spatially resolved third intensity distribution of the transmitted through the green and infrared spectral color filter and on to detect the detector striking the light.
  • the controller may be configured to determine the spatially resolved intensity distribution of blue spectral region light based on the second intensity distribution and the intensity distribution of infrared spectral region light and / or the spatially resolved intensity distribution of green spectral region light based on the third intensity distribution and the intensity distribution of light of the infrared spectral range.
  • the controller may determine the spatially resolved intensity distribution of light of the blue or green spectral range by subtracting the intensity distribution of light of the infrared spectral range from the second and third intensity distribution, respectively.
  • four subpixels per color filter cell are available for detecting light of the infrared spectral range, one subpixel per color filter cell for detecting light of the blue spectral range and two subpixels per color filter cell for detecting light of the green spectral range.
  • the second Bayer matrix can be formed as a G (G + IR) (G + IR) (B + IR) matrix, ie one fourth of the color filters of each color filter cell predominantly transmits the blue and infrared spectral range, a quarter of the color filter of each color filter cell transmits predominantly the green spectral range and half of the color filter of each color filter cell transmits predominantly the green and infrared spectral range.
  • the second camera is configured to detect a spatially resolved first intensity distribution of the light transmitted through the green and infrared spectral regions and incident on the detector, and the controller is configured to provide the spatially resolved intensity distribution of infrared spectral region light based on the first intensity distribution and the intensity distribution of light of the green spectral range to determine.
  • the spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range can be determined by subtracting the intensity distribution of light of the green spectral range from the first intensity distribution.
  • the second camera may be configured to detect a spatially resolved second intensity distribution of the light transmitted through the blue and infrared spectral regions and incident on the detector, and the controller may be configured to base the spatially resolved intensity distribution of blue spectral region light on the second intensity distribution and the intensity distribution of light of the infrared spectral range.
  • the intensity distribution of light of the infrared spectral range previously determined by the controller is used to determine the spatially resolved intensity distribution of light of the blue spectral range, for example by subtracting the intensity distribution of light of the infrared spectral range from the second intensity distribution.
  • three subpixels per color filter cell are available for detecting light of the green spectral range, three subpixels per color filter cell for detecting light of the infrared spectral range and one subpixel per color filter cell for detecting light of the blue spectral range.
  • the first transmission spectrum furthermore has an average transmittance of at least 90% in the infrared spectral range, an average transmittance of between 10% and 90%, in particular between 25% and 75%, in the red spectral range. or between 40% and 60%, and in the blue and green spectral range in each case an average transmittance of at most 10%.
  • the second transmission spectrum also has an average transmittance in the red spectral range of between 10% and 90%, in particular between 25% and 75% or between 40% and 60%, and in the infrared spectral range an average transmittance of at most 10%.
  • a controller of the fluorescent light detection system is configured to determine a spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral region and a spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral region based on intensity distributions detected by the first and second cameras and a spatially resolved intensity distribution of light of the blue spectral region and a spatially resolved one Determine intensity distribution of light of the green spectral range based on detected by the second camera intensity distributions.
  • light of the blue spectral range and light of the green spectral range are transmitted substantially exclusively to the second camera and light of the infrared spectral range is transmitted substantially exclusively to the first camera.
  • Light of the red spectral range is transmitted to both the first and the second camera.
  • the first and second cameras may be configured to detect intensity distributions of different spectral regions which are used by the controller to determine the spatially resolved intensity distribution of infrared spectral region light and the spatially resolved red-light intensity intensity distribution of light.
  • the controller may determine the spatially resolved intensity distribution of light of the blue spectral range and the spatially resolved intensity distribution of light of the green spectral range from intensity distributions of light of different spectral ranges detected by the second camera.
  • the first camera may be configured to detect a spatially resolved first intensity distribution of light of the red and infrared spectral ranges.
  • the pixels of the first camera together detect both light of the red spectral range and light of the infrared spectral range and output a corresponding intensity value.
  • the second camera comprises a spatially resolving detector having a second Bayer matrix, the second Bayer matrix comprising a plurality of non-overlapping, regularly arranged color filter cells, each color filter cell of the second Bayer matrix having a plurality of different non-overlapping ones Includes color filter.
  • the second Bayer matrix can be embodied as an RGGB matrix, ie one fourth of the color filters of each color filter cell transmits predominantly the blue spectral range, one quarter of the color filters of each color filter cell transmits predominantly the red spectral range and half the color filters of each color filter cell transmit predominantly the green spectral range.
  • the spatially resolved intensity distribution of light of the blue spectral range and the spatially resolved intensity distribution of light of the green spectral range can be detected directly by the second camera. Furthermore, the second camera detects a spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral range, which can be used to determine a spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range, which is detected by the first camera. This can be implemented as follows.
  • the controller may be configured to calculate the spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range based on the first intensity distribution of light of the red and infrared spectral range detected by the first camera and an intensity distribution of the color filter transmitted through the red spectral range and detected by the second camera to determine the light striking the detector. Furthermore or alternatively, the controller may be configured to determine the spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral region based on the first intensity distribution detected by the first camera and the intensity distribution of the color filter transmitted through the red spectral region and incident on the detector detected by the second camera Determine the light.
  • the intensity distribution of light of the infrared spectral range can be determined by the intensity distribution of the light detected by the second camera of the red spectral range from that of the first Camera detected first intensity distribution of light of the red and infrared spectral range is subtracted.
  • the second camera may comprise a second Bayer matrix which is an (R + G) GGB matrix, i. H.
  • One quarter of the color filters of each color filter cell transmits predominantly the blue spectral range
  • one quarter of the color filters of each color filter cell transmits predominantly the red and green spectral range
  • half of the color filters of each color filter cell transmits predominantly the green spectral range.
  • the second camera is configured to detect a spatially resolved second intensity distribution of the light transmitted through the green and red spectral region and incident to the detector, and the controller is configured to provide a spatially resolved third intensity distribution of red light Spectral range based on the second intensity distribution and an intensity distribution of light of the green spectral range to determine.
  • the intensity distribution of light of the blue spectral range and the intensity distribution of light of the green spectral range can be detected directly by the second camera. Furthermore, the second camera detects the second intensity distribution which represents the intensity distribution of the light of the light transmitted through the color filters transmitting the green and red spectral ranges.
  • the third intensity distribution which represents an intensity distribution of light of the red spectral range incident on the second camera, can be determined by the controller, for example, by subtracting the intensity distribution of light of the green spectral range from the second intensity distribution.
  • the third intensity distribution can also be used to determine the intensity distribution of light of the infrared spectral range.
  • the controller may be configured to determine the spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range based on the first intensity distribution detected by the first camera, which represents light of the red and infrared spectral range, and the third intensity distribution, for example, by subtracting these intensity distributions.
  • the controller may be configured to determine the spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral region based on the first intensity distribution detected by the first camera and the third intensity distribution. In this case, the intensity distributions can be added, for example.
  • ⁇ ( ⁇ ) for the wavelength-dependent transmittance ⁇ ( ⁇ ) of the first and / or second transmission spectrum within the red spectral range, the following applies:
  • the light of the red spectral region incident on the beam splitter system is transmitted to both the first and the second camera.
  • the transmittance ⁇ ( ⁇ ) of the first and second transaction spectrum varies by a maximum of 2 ⁇ by a value of T 0 .
  • the transmittance has an approximately constant value.
  • T 0 a different value can be selected for the first transmission spectrum than for the value T 0 of the second transmission spectrum.
  • T 0 can be equal to 50%.
  • a first spectral range of the second transmission spectrum within the red spectral range exclusively comprises wavelengths which are smaller than a cut-off wavelength ⁇ o, and has an average transmittance T t . Furthermore, a second spectral range of the second transmission spectrum within the red spectral range exclusively comprises wavelengths that are greater than the limit wavelength ⁇ o, and has an average transmittance T 2 . Furthermore:
  • the red spectral range of the second transmission spectrum (and, correspondingly, also the red spectral range of the first transmission spectrum) is divided into a first spectral range below the cut-off wavelength ⁇ and a second spectral range above the cut-off wavelength ⁇ .
  • the first and second spectral range each have significantly different average transmittances ⁇ and T 2 , which is why in the transitional region of the two spectral ranges around the cutoff wavelength ⁇ , the transmittance of the second transmission spectrum T2 drops sharply or the degree of transmittance of the first transmission spectrum Tl increases sharply.
  • the cut-off wavelength ⁇ o may be chosen to be below the maximum of the emission spectrum of PpIX, for example: 600nm ⁇ ⁇ 635nm.
  • the cut-off wavelength ⁇ o can be chosen to be between the main maximum of the emission spectrum of PpIX at 635 nm and the secondary maximum at 705 nm. For example: 640nm ⁇ ⁇ 680nm.
  • the fluorescent light from PpIX is transmitted substantially exclusively to the first camera. This can then be optimized especially for the detection of the fluorescence light of PpIX.
  • the main peak of the emission spectrum is transmitted from PpIX to the second camera and the sub-maximum is transmitted to the first camera.
  • a microscopy system that includes at least one light source, a lens system, and a fluorescent light detection system.
  • the light source is configured to generate illumination light and excitation light to excite fluorescent dyes and direct it to an object area.
  • the illumination light serves to illuminate the object area and to generate an overview image of the object area from the light reflected thereby.
  • the excitation light serves to excite at least one fluorescent dye.
  • the fluorescent light detection system may be, for example, one of the fluorescent light detection systems described herein.
  • the objective system and the fluorescent light detection system are arranged such that at least a section of the object area is imaged by the objective system and the fluorescence light detection system onto the first and second camera of the fluorescence light detection system.
  • the microscopy system may further comprise a display system for displaying an image, wherein the image may be generated based on intensity distributions provided by a controller of the fluorescent light detection system.
  • the image may be a superposition of an overview image and a fluorescent light image.
  • the spectral ranges used for the display do not have to correspond to the actually detected spectral ranges.
  • the fluorescent light of indocyanine green which lies in the infrared spectral range, can be represented in any desired color or by another marking.
  • the image can be generated from the spatially resolved intensity distributions of the red, infrared, green and blue spectral regions or the infrared, red, green and blue intensity distributions provided by the controller.
  • a detection filter can be arranged in the beam path between the object area and the fluorescence light detection system, which is configured to suppress at least a part of the excitation light.
  • the suppression can take place both in terms of intensity and in terms of the spectral range.
  • FIG. 1A shows the normalized absorption and emission spectrum of
  • FIG. 1B shows the normalized absorption and emission spectrum of
  • Fluorescent dye fluorescein Fluorescent dye fluorescein.
  • Fluorescent dye indocyanine green Fluorescent dye indocyanine green.
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a microscopy system.
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment of a fluorescence light detection system.
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of a fluorescence light detection system.
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of a fluorescence light detection system.
  • FIG. 6 shows a further exemplary embodiment of a fluorescence light detection system.
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a microscopy system 1.
  • the microscopy system 1 comprises at least one light source 3 which directs illumination and excitation light 5 onto an object region 7.
  • the excitation light is suitable for excitation of fluorescent dyes contained in an object 9, for example PpLX and / or fluorescein and / or ICG.
  • the microscopy system has an illumination optical system 11, which directs the light generated by the at least one light source 3 onto the object region 7.
  • an illumination filter 15 is arranged, which can form the illumination and excitation light 5 with respect to its intensity spectrum.
  • the microscope system 1 further includes an objective system 17 and a fluorescence detection system 19.
  • the objective system 17 and the fluorescence detection system 19 are configured and arranged so that at least a portion of the subject area 7 is imaged on a first camera 21 and a second camera 23 of the fluorescent light detection system 19 is indicated by the detection beam 25.
  • the objective system 17 may comprise a plurality of optical components, for example an objective 27 and a zoom lens system consisting of the optical elements 29 and 31.
  • a detection filter 33 which is configured to excite light for excitation of To suppress fluorescent dyes and to transmit illumination light to produce an overview image.
  • the fluorescent light detection system 19 comprises, in addition to the first camera 21 and the second camera 23, a beam splitter system 35, which transmits the light entering the beam splitter system at its input 37 to two outputs 41.
  • the fluorescent light detection system 19 further includes a controller 43.
  • the controller 43 is connected to the at least one light source 3 through a connection 45. Through this connection 45, the controller 43 may control the at least one light source and, in general, a light generating system including the at least one light source 3. Furthermore, the controller 43 is connected via connections 47 to the first camera 21 and the second camera 23. Via these connections 47, the controller can receive signals from the cameras, which can represent, for example, spatially resolved intensity distributions of light of different spectral ranges.
  • the controller 43 is further connected to a display device 49 of the microscope system 1. By means of the display device 49, the controller can display images of the object area.
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment of a fluorescence light detection system 19A, as can be used, for example, in the microscopy system shown in FIG.
  • the fluorescent light detection system 19A includes a first camera 21A, a second camera 23A, and a beam splitter system 35A.
  • the fluorescent light detection system 19A is configured to detect fluorescent light of the fluorescent dyes PpIX, fluorescein and ICG, without having to make individual components of the fluorescent light detection system interchangeable or exchangeable. Instead, the fluorescent light of the three fluorescent dyes as well as an overview image can be detected by the configuration explained below.
  • the beam splitting system 35A is configured to display the light 51 entering the beam splitting system, which is represented by four arrows in FIGS. 3 to 6, according to a first transmission spectrum T1 to the first camera 21A and to a second transmission spectrum T2 different from the first transmission spectrum T1 to the second camera 23A.
  • the representation 53 A shows the first transmission spectrum Tl as a function of the wavelength ⁇ .
  • the representation 55 A shows the transmission spectrum T2 as a function of the wavelength ⁇ .
  • a "B” shown in a circle represents a blue spectral range
  • a "G” shown in a circle represents a green spectral range
  • a "R” shown in a circle “a red spectral region and in a circle represented 'IR' an infrared spectral range.
  • the red spectral range covers the emission range of the fluorescent dye PpIX, d. H. the spectral range within which the fluorescent dye PpIX emits fluorescent light.
  • the spectral range IR comprises the emission range of the fluorescent dye ICG.
  • the emission region of the fluorescent dye fluorescein is partially covered by the green spectral region and partly by the red spectral region.
  • the first transmission spectrum T 1 has a low average transmittance in the blue spectral range and in the green spectral range.
  • the average transmittance of the blue and green spectral range is less than 10% in each case.
  • the first transmission spectrum Tl in the red and infrared spectral range in each case has a high average transmittance, which is for example at least 90%.
  • Light of the red spectral region represented by long-dashed line arrows and infrared spectral region light represented by solid line arrows are therefore transmitted to the first camera 21A.
  • essentially no light of the blue and green spectral range is transmitted to the first camera 21A.
  • the second transmission spectrum T2 in the blue and green spectral range in each case has a high average transmittance, which may be in particular at least 90%.
  • the second transmission spectrum T2 knows in the red and infrared Spectral range in each case only low average transmittances, which are for example at most 10%. Accordingly, light of the blue spectral range represented by short dashed line arrows and green spectral range light represented by dashed line arrows are transmitted to the second camera 23A.
  • the shape of the line of arrows, in Figures 53A and 55A corresponds to the shape of the circle of the respective spectral range.
  • the blue spectral region “B” is represented by a short-dashed circle, the green spectral region “G” by a dot-dashed circle, the red spectral region “R” by a long-dashed circle, and the infrared spectral region “IR” by a solid-line circle.
  • the first camera 21A comprises a spatially resolving detector 59A with a first Bayer matrix 61A.
  • the first Bayer matrix 61A comprises a plurality of non-overlapping, regularly arranged color filter cells, each color filter cell of the first Bayer matrix 61A comprising a plurality of different non-overlapping color filters.
  • An exemplary color filter cell 63A of the first Bayer matrix 61A consists of four non-overlapping color filters represented by labeled squares. The regular non-overlapping arrangement of a plurality of color filter cells 63A is indicated by the projecting edges 65 of the color filter cell.
  • the color filter cell 63A comprises color filters "R”, which predominantly transmit the red spectral range.
  • the color filter cell 63A comprises color filters "R + IR", which predominantly transmit the red and infrared spectral range.
  • a detection area of the detector 59A corresponding to the size of a color filter cell is called a pixel.
  • a detection area of the detector 59A corresponding to the area of a color filter of a color filter cell is called a subpixel.
  • the color filter cell 63A four subpixels per color filter cell are therefore available for detecting the red spectral range.
  • Two subpixels per color filter cell are available for the detection of the infrared spectral range.
  • the first camera 21A for fluorescent light from PpIX is particularly sensitive in the red spectral range and can also detect the fluorescent light from ICG.
  • a spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range may be determined by the controller 43. For this purpose, for example, the intensity of light transmitted through the color filters "R" can be subtracted from the intensity of the light transmitted through the color filters "R + IR".
  • the second camera 23A comprises a spatially resolving detector 67A with a second Bayer matrix 69A.
  • the second Bayer matrix 69A like the first Bayer matrix, comprises a multiplicity of non-overlapping, regularly arranged color filter lines, each color ilter cell of the second Bayer matrix comprising a plurality of different, non-overlapping color filters.
  • An exemplary color filter cell 71 A of the second Bayer matrix comprises four color filters, wherein a color filter denoted by "R” predominantly transmits the red spectral range, a color filter denoted by "G” predominantly transmits the green spectral range and a color filter designated "B" predominantly transmits the color spectrum transmitted blue spectral range.
  • the second camera 23A is configured to detect a spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral region, a spatially resolved intensity distribution of light of the green spectral region and a spatially resolved intensity distribution of light of the blue spectral region.
  • fluorescent light of the fluorescent dye fluorescein is detected by both the first camera 21A and the second camera 23A.
  • the proportion in the yellow spectral range of the fluorescent light is detected by the green subpixels of the second camera 23A, d. H. is detected by the subpixels preceded by the color filters "G"
  • the proportion in the red spectral region of the fluorescent light is detected by the red subpixels of the first camera 21A, i. H. the subpixels, which are preceded by the color filter "R" detected.
  • Another exemplary color filter cell 73A of the second Bayer matrix 69A has equal proportions of color filter "B” and color filter "G". Since no light of the red spectral region is supplied to the second camera 23A by the configuration of the beam splitting system, the red sub-pixel may be dispensed with in favor of a blue sub-pixel.
  • Another exemplary color filter cell 75A of the second Bayer matrix includes a color filter "B” and three color filters "G”. Accordingly, the second green spectrum spectral range camera 23A provides more subpixels, thereby also improving the sensitivity to yellow spectral region light, and thus fluorescein fluorescence light.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of a fluorescence light detection system 19B.
  • the beam splitting system 35B is configured to transmit the light 51 entering the beam splitting system 35B to the first camera 21B according to the first transmission spectrum Tl shown in the illustration 53B and to transmit it to the second camera 23B according to the second transmission spectrum shown in the illustration 55B.
  • the beam splitter system 35B is configured to transmit light of the red spectral range substantially exclusively to the first camera 21B and to transmit light of the blue, green, and infrared spectral ranges, respectively, substantially exclusively to the second camera 23B.
  • the first transmission spectrum Tl in the red spectral range have an average transmittance of at least 90% and in the blue, green and infrared spectral range each have an average transmittance of at most 10%.
  • the second transmission spectrum in the blue, green and infrared spectral range can each have an average transmittance of at least 90% and in the red spectral range an average transmittance of at most 10%.
  • the first camera 21B is configured to detect light of the red spectral region, in particular it is configured to detect a spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral region.
  • the first camera 21B may comprise a symbolically indicated filter 63, which is configured to transmit exclusively or predominantly light of the red spectral range. Since the first camera 21B is provided exclusively for detecting light of the red spectral region, the fluorescent light detection system 19B for detecting fluorescent light of PpIX provides high sensitivity.
  • the second camera 23B comprises a spatially resolving detector 67B having a second Bayer matrix 69B.
  • An exemplary color filter cell 71B of the second Bayer matrix 69B includes four color filters, one of which transmits predominantly the blue and infrared spectral regions, one transmits the red and infrared spectral regions, and two transmits the green and infrared spectral regions.
  • the subpixel "R + IR" detects only light of the infrared spectral range.
  • the spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral range detected by the first camera 21 B can also be used to compensate for the light of the red spectral range incident on the second camera 23B. This compensation can be performed by the controller 43.
  • the second camera 23B is configured to detect a spatially resolved intensity distribution of the light transmitted through the color filters transmitting the blue and infrared spectral regions and incident on the detector 67B.
  • the spatially resolved intensity distribution of light of the blue spectral range can be determined from this intensity distribution and the intensity distribution of light of the infrared spectral range, for example by subtracting the intensities of these intensity distributions.
  • the intensity distribution of light of the green spectral range can also be determined from the intensity distribution of light of the infrared spectral range and the intensity distribution of light of the light transmitted through the color filter transmitting the green and infrared spectral range and detected by the detector.
  • Another exemplary color filter cell 73B of the second Bayer matrix comprises four color filters, one of which predominantly transmits the green spectral range, one predominantly transmits the blue and infrared spectral range and two transmits predominantly the green and infrared spectral range.
  • the intensity distribution of light of the infrared spectral range can be determined, for example, by subtracting the intensity distribution detected by the "G" sub-pixel from the intensity distribution detected by the "G + IR" sub-pixels. Further, by using the intensity distribution of light of the infrared spectral range determined in this way, an intensity distribution of light of the blue spectral range can be determined.
  • the entire detection area of the first camera 21B is provided for the detection of fluorescent light from PpIX.
  • fluorescent light of ICG three subpixels per color filter cell of the second camera 23B are respectively provided.
  • Fluorescence light of the fluorescent dye fluorescein is detected partly by the first camera 21B and partly by the second camera 23B.
  • the entire detection area of the first camera 21B is available and for detection of the proportion in the yellow spectral range, two or three subpixels of the second camera 23B detecting the green spectral range are available.
  • FIG. 5 shows a further embodiment of a fluorescence light detection system 19C.
  • the beam splitter system 35C is configured to transmit light of the red spectral range to both the first camera 2 IC and the second camera 23C.
  • the first transmission spectrum T 1 has an average transmittance of at most 10% for the blue and green spectral range and an average transmittance of at least 90% for the infrared spectral range.
  • the red spectral range which may for example comprise the spectral range from 580 nm to a wavelength between 680 nm and 800 nm
  • the first transmission spectrum T1 has an average transmittance of about 40%.
  • the transmittance ⁇ ( ⁇ ) of the first transmission spectrum Tl within the red spectral range has a substantially constant value T 0 of about 40%.
  • the second transmission spectrum T2 for the blue and green spectral range in each case has an average transmittance of at least 90% and for the infrared spectral range an average transmittance of at most 10%.
  • the transmittance of the second transmission spectrum T2 has a relatively constant value of about 60%.
  • fluorescent light of PpIX and fluorescein is transmitted to both the first camera 2 IC and the second camera 23C.
  • the fluorescent light of ICG is transmitted substantially exclusively to the first camera 2 IC.
  • the first camera 2 IC is configured to detect light of the red and infrared spectral regions and for this purpose has a corresponding filter, which is represented by the color filter cell 63C.
  • the second camera 23C includes a spatially resolving detector 67C and a second Bayer matrix 69C.
  • An exemplary color filter cell 71C of the second Bayer matrix 69C may have the previously discussed RGGB pattern.
  • the spatially resolved intensity distribution of light of the blue spectral range and the spatially resolved intensity distribution of light of the green spectral range can be detected directly by the second camera 23C.
  • the spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral range detected by the second camera 23C can be used to determine the spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range, for example by subtracting the intensity distribution of light of the red spectral range detected by the second camera 23C from the intensity distribution detected by the first camera 21C.
  • the intensity distribution detected by the first camera 21C may be added to the intensity distribution of light of the red spectral region detected by the second camera 23C to improve the sensitivity for detecting light of the red spectral region.
  • the color filter "R" of the color filter cell 7 IC are replaced by the color filter "R + G", which predominantly transmits the red and green spectral range.
  • the second camera 23C is configured to detect a spatially resolved first intensity distribution of the light transmitted through the color filters transmitting the red and green spectral regions and incident on the detector 67C.
  • the spatially resolved intensity distribution of light of the green spectral range detected by the second camera 23C can be used to determine the spatially resolved intensity distribution of red light incident on the second camera 23C, for example by subtracting the detected intensity distribution from light of the green Spectral range from the first intensity distribution.
  • FIG. 6 shows another embodiment of a fluorescent light detection system 19D.
  • the fluorescent light detection system 19D is also configured to transmit red-spectrum light to both the first camera 21D and the second camera 23D.
  • the red spectral range is not divided according to intensities, but separated into spectral ranges, i. That is, light of the red spectral region having a wavelength smaller than a cut-off wavelength ⁇ o is substantially not transmitted to the first camera 21 D according to the first transmission spectrum T 1 and transmitted substantially exclusively to the second camera 23 D according to the second transmission spectrum T 2.
  • light of the red spectral region having a wavelength larger than the cut-off wavelength ⁇ o is substantially exclusively transmitted to the first camera 21 D according to the first transmission spectrum T 1 and substantially not transmitted to the second camera 23 D according to the second transmission spectrum T 2.
  • the cut-off wavelength ⁇ can be, for example, in the range between 600 nm and 630 nm.
  • the fluorescent light from PpIX is transmitted substantially exclusively to the first camera 21D.
  • the cut-off wavelength ⁇ may be in a range of 640nm to 680nm. In this configuration, emission light from PpIX is transmitted partly to the first camera 21D and partly to the second camera 23D.
  • the first camera 21D may be the same as the first camera 2 IC shown in FIG.
  • the second camera 23D may be the second camera 23C shown in FIG be equal.
  • the exemplary color filter cells of the second Bayer matrix 71C and 73C shown in FIG. 5 may also be used as the color filter cell of the second Bayer matrix 69D of the second camera 23D.
  • the fluorescent light of indocyanine green is detected substantially exclusively by the first camera 21D, and the fluorescence light of fluorescein is detected substantially exclusively by the second camera 23D.
  • the intensity distributions of the red and infrared spectral range can be determined by the controller according to the schemes already explained above.

Abstract

The aim of the invention is the detection of fluorescent light of a plurality of different fluorescent dyes. This is achieved by a fluorescent light detection system (1) which comprises a beam splitter system (35), a spatially resolving first camera (21), and a spatially resolving second camera (23) which differs from the first camera (21). The beam splitter system (35) is configured to transmit light (35) entering the beam splitter system to the first camera (21) according to a first transmission spectrum and to the second camera (23) according to a second transmission spectrum which differs from the first transmission spectrum. The first transmission spectrum has an average transmittance of at least 10%, in particular at least 20% or 50%, in a red spectral range, and the second transmission spectrum has an average transmittance of at least 90% in each of a blue and a green spectral range.

Description

FLUORESZENZLICHTDETEKTIONSSYSTEM UND MIKROSKOPIESYSTEM  FLUORESCENT LIGHT DETECTION SYSTEM AND MICROSCOPY SYSTEM
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fluoreszenzlichtdetektionssystem zur Detektion von Beobachtungs- und Fluoreszenzlicht sowie ein Mikroskopiesystem, welches ein Fluoreszenzlichtdetektionssystem umfasst. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Fluoreszenzlichtdetektionssysteme zur Detektion von Fluoreszenzen der Fluoreszenzfarbstoffe Protoporphyrin IX (PpIX), Fluorescein und Indocyaningrün (ICG). The present invention relates to a fluorescent light detection system for detecting observation and fluorescent light, and to a microscopy system comprising a fluorescent light detection system. In particular, the present invention relates to fluorescent light detection systems for detecting fluorescence of the fluorescent dyes protoporphyrin IX (PpIX), fluorescein and indocyanine green (ICG).
Die Fluoreszenzfarbstoffe PpIX, Fluorescein und ICG werden im medizinischen Bereich, insbesondere zur Einfärbung von biologischem Material, beispielsweise Blutzellen, Tumoren oder anderem Gewebe verwendet. Wenn das mit einem Fluoreszenzfarbstoff eingefärbte Gewebe mit Licht einer Wellenlänge beleuchtet wird, die im Absorptionsspektrum des Fluoreszenzfarbstoffs liegt, emittiert der Fluoreszenzfarbstoff Fluoreszenzlicht. Dieses Fluoreszenzlicht kann wiederum detektiert werden, wodurch der Bereich eines bestimmten mit dem Fluoreszenzfarbstoff eingefärbten Gewebes sichtbar und von dem umliegenden biologischen Material unterscheidbar gemacht werden kann. Häufig kommen bei einer Operation mehrere verschiedene Fluoreszenzfarbstoffe zum Einfärben von unterschiedlichen biologischen Materialien zum Einsatz. Für den Chirurgen kann es einerseits von Vorteil sein, unterschiedliches biologisches Material, welches jeweils mit unterschiedlichen Fluoreszenzfarbstoffen eingefärbt ist, gleichzeitig zu beobachten. Andererseits kann es ebenso vorteilhaft sein, selektiv bestimmte biologische Materialien durch Fluoreszenzlicht sichtbar zu machen, um nicht gleichzeitig von einer anderen Fluoreszenz abgelenkt zu sein. The fluorescent dyes PpIX, fluorescein and ICG are used in the medical field, in particular for coloring biological material, for example blood cells, tumors or other tissue. When the tissue stained with a fluorescent dye is illuminated with light of a wavelength which is in the absorption spectrum of the fluorescent dye, the fluorescent dye emits fluorescent light. This fluorescent light can in turn be detected, whereby the area of a particular tissue dyed with the fluorescent dye can be made visible and distinguishable from the surrounding biological material. Frequently, several different fluorescent dyes are used in an operation to color different biological materials. On the one hand, it may be advantageous for the surgeon to simultaneously observe different biological material, each colored with different fluorescent dyes. On the other hand, it may also be advantageous to selectively visualize certain biological materials by fluorescent light, so as not to be simultaneously distracted from another fluorescence.
Im Bereich der chirurgischen Anwendungen sind Fluoreszenzbeobachtungssysteme üblicherweise in konventionelle Operationsmikroskope integriert oder werden durch diese bereitgestellt. Das Fluoreszenzbeobachtungssystem ist daher in der Regel über dem zu operierenden Bereich angeordnet und sollte daher, um den Chirurgen nicht zu behindern, möglichst kompakt sein, d. h. wenig Bauraum einnehmen. Konventionelle Fluoreszenzbeobachtungssysteme sind beispielsweise als Stereomikroskop ausgebildet, wobei der Chirurg durch Okulare auf den Operationsbereich Einblick nehmen kann. Dem Beobachtungsstrahlengang des Stereomikroskops kann mithilfe eines weiteren optischen Systems ein auf einer Anzeige dargestelltes Fluoreszenzbild überlagert werden, so dass der Chirurg den Operationsbereich wie auch das Fluoreszenzbild gleichzeitig sehen kann. In the field of surgical applications, fluorescence observation systems are usually integrated with or provided by conventional surgical microscopes. The fluorescence observation system is therefore usually arranged over the area to be operated and should therefore, in order not to hinder the surgeon, be as compact as possible, ie occupy little space. Conventional fluorescence observation systems are designed, for example, as a stereomicroscope, whereby the surgeon can take an ocular view of the surgical area. The observation beam path of the stereomicroscope can with the help of another optical system on a Display overlaid fluorescence image are overlaid, so that the surgeon can see the surgical area as well as the fluorescence image simultaneously.
Konventionelle Fluoreszenzlichtdetektionssysteme verwenden eine Vielzahl von Beleuchtungs- und Detektionsfiltern, welche jeweils zur Anregung und Detektion von lediglich einer Fluoreszenz eines Fluoreszenzfarbstoffs geeignet sind. Um die Fluoreszenz mehrerer Fluoreszenzfarbstoffe anregen und detektieren zu können, umfassen solche Fluoreszenzlichtdetektionssysteme Filterwechsler, welche mehrere Filter umfassen. Dies erfordert jedoch einen größeren Bauraum, wodurch der Chirurg behindert wird. Conventional fluorescent light detection systems use a variety of illumination and detection filters, each suitable for excitation and detection of only one fluorescence of a fluorescent dye. In order to excite and detect the fluorescence of several fluorescent dyes, such fluorescent light detection systems include filter changers comprising a plurality of filters. However, this requires a larger space, which hinders the surgeon.
Andere konventionelle Fluoreszenzlichtdetektionssysteme umfassen einen Strahlteiler, welcher von einem Objekt kommendes Licht, welches Fluoreszenzlicht aber auch Beleuchtungslicht umfassen kann, in zwei Strahlenbündel teilt. Üblicherweise wird Licht des sichtbaren Spektralbereichs, beispielsweise von 400nm bis 750nm, in dem ersten Strahlenbündel geführt, wohingegen das zweite Strahlenbündel Infrarotlicht führt. Des Weiteren umfassen solche konventionellen Fluoreszenzlichtdetektionssysteme zwei Kameras, wobei das erste Strahlenbündel der ersten Kamera zugeführt wird und das zweite Strahlenbündel der zweiten Kamera zugeführt wird. Während die erste Kamera dazu konfiguriert ist, ein Bild sichtbaren Lichts zu detektieren, ist die zweite Kamera dazu konfiguriert, ein Bild infraroten Lichts zu detektieren. Diese Konfiguration kommt insbesondere bei Fluoreszenzlichtdetektionssystemen zum Einsatz, welche zur Detektion von Indocyaningrün verwendet werden. In dieser Konfiguration kommen üblicherweise für die erste Kamera Detektoren mit RGB-Bayer-Matrix oder RGGB-Bayer-Matrix zum Einsatz. Hierbei ist die Kamera in sich regelmäßig wiederholende Farbfilterzellen aufgeteilt, wobei jede Farbfilterzelle aus vier Pixeln besteht, von denen eines den roten Spektralbereich, zwei den grünen Spektralbereich und eines den blauen Spektralbereich transmittieren kann, so dass diese Spektralbereich jeweils selektiv detektiert werden können. Demgegenüber ist die zweite Kamera dazu konfiguriert, Infrarotlicht zu detektieren. Other conventional fluorescent light detection systems comprise a beam splitter, which splits light coming from an object, which may comprise fluorescent light but also illumination light, into two radiation beams. Usually, light of the visible spectral range, for example from 400 nm to 750 nm, is guided in the first ray bundle, whereas the second ray bundle carries infrared light. Furthermore, such conventional fluorescent light detection systems comprise two cameras, wherein the first beam is supplied to the first camera and the second beam is supplied to the second camera. While the first camera is configured to detect an image of visible light, the second camera is configured to detect an image of infrared light. This configuration is particularly useful in fluorescent light detection systems used to detect indocyanine green. In this configuration, detectors with RGB Bayer matrix or RGGB Bayer matrix are usually used for the first camera. In this case, the camera is divided into regularly repeating color filter cells, each color filter cell consisting of four pixels, one of which can transmit the red spectral range, two the green spectral range and one blue spectral range, so that these spectral ranges can each be selectively detected. In contrast, the second camera is configured to detect infrared light.
Durch diese Konfiguration wird für infrarotes Licht eine hohe Sensitivität, d. h. eine hohe Anzahl von Pixeln zur Detektion von infrarotem Licht, bereitgestellt, jedoch sind verhältnismäßig wenig Pixel zur Detektion anderer Spektralbereiche (rot, grün, blau) bereitgestellt. Daher eignet sich diese Konfiguration lediglich für den Fluoreszenzfarbstoff Indocyaningrün, jedoch nicht für andere Fluoreszenzfarbstoffe, deren Fluoreszenz außerhalb des infraroten Spektralbereichs liegt. This configuration provides high sensitivity to infrared light, ie, a high number of pixels for detecting infrared light, but relatively few pixels are used to detect other spectral regions (red, green, blue). provided. Therefore, this configuration is suitable only for the fluorescent dye indocyanine green, but not for other fluorescent dyes whose fluorescence is outside the infrared spectral range.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fluoreszenzlichtdetektionssystem und ein Mikroskopiesystem bereitzustellen, mit welchem mehrere unterschiedliche Fluoreszenzfarbstoffe verwendet und deren Fluoreszenzlicht mit einer hohen Sensitivität detektiert werden kann. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fluoreszenzlichtdetektionssystem bereitzustellen, welches ohne wechselbare Komponenten auskommt, verschiedene Fluoreszenzfarbstoffe detektierten kann und dabei einen geringen Bauraum benötigt. It is therefore an object of the present invention to provide a fluorescent light detection system and a microscopy system, with which a plurality of different fluorescent dyes can be used and whose fluorescent light can be detected with a high sensitivity. In particular, it is an object of the present invention to provide a fluorescent light detection system which can do without interchangeable components, can detect various fluorescent dyes and requires a small installation space.
Wie schematisch in Figur 1A gezeigt, weist der Fluoreszenzfarbstoff Protoporphyrin IX (PpIX) ein Absorptionsspektrum auf, welches zwischen 350nm und 430nm eine normierte Absorptionsintensität von mehr als 0,2 aufweist. Die normierte Absorptionsintensität ist auf die maximale Absorptionsintensität normiert, d. h. das normierte Absorptionsspektrum weist lediglich Werte zwischen 0 und 1 auf. In dem Bereich von 350nm bis 430nm lässt sich der Fluoreszenzfarbstoff PpIX daher effizient anregen. Das Maximum der Absorption weist der Fluoreszenzfarbstoff bei etwa 405nm auf. Der Fluoreszenzfarbstoff PpIX emittiert Fluoreszenzlicht in einem Spektralbereich von etwa 600nm bis 750nm, wobei ein Hauptmaximum der Emissionsintensität bei 635nm und ein Nebenmaximum bei etwa 705nm liegen. As shown schematically in FIG. 1A, the fluorescent dye protoporphyrin IX (PpIX) has an absorption spectrum which has a normalized absorption intensity of more than 0.2 between 350 nm and 430 nm. The normalized absorption intensity is normalized to the maximum absorption intensity, i. H. the normalized absorption spectrum has only values between 0 and 1. In the range from 350nm to 430nm, the fluorescent dye PpIX can therefore be efficiently excited. The maximum of the absorption, the fluorescent dye at about 405nm. The fluorescent dye PpIX emits fluorescent light in a spectral range of about 600nm to 750nm, with a major peak of emission intensity at 635nm and a minor peak at about 705nm.
Wie schematisch in Figur 1B gezeigt, weist der Fluoreszenzfarbstoff Fluorescein zwischen etwa 450nm und 530nm eine normierte Absorptionsintensität von mehr als 0,2 auf. In diesem Bereich lässt sich der Fluoreszenzfarbstoff Fluorescein daher gut anregen. Das Absorptionsspektrum von Fluorescein weist bei etwa 495nm ein Maximum auf. Der Fluoreszenzfarbstoff Fluorescein emittiert Emissionslicht im Bereich von etwa 490nm bis 650nm. Das Maximum des Emissionsspektrums liegt bei etwa 520nm. As shown schematically in Figure 1B, the fluorescent dye fluorescein has a normalized absorption intensity of greater than 0.2 between about 450nm and 530nm. In this area, the fluorescent dye fluorescein can therefore be well stimulated. The absorption spectrum of fluorescein peaks at about 495nm. The fluorescent dye fluorescein emits emission light in the range of about 490nm to 650nm. The maximum of the emission spectrum is around 520nm.
Wie schematisch in Figur IC gezeigt, weist der Fluoreszenzfarbstoff Indocyaningrün (ICG) zwischen 700nm und etwa 840nm eine normierte Absorptionsintensität von mehr als 0,2 auf. In diesem Bereich lässt sich Indocyaningrün daher gut anregen. Das Maximum des Absorptionsspektrums von Indocyaningrün liegt bei etwa 800nm. Der Fluoreszenzfarbstoff Indocyaningrün emittiert Emissionslicht im Bereich von etwa 750nm bis lOOOnm. Das Maximum des Emissionsspektrums liegt bei etwa 835nm. As shown schematically in Figure 1C, the fluorescent dye indocyanine green (ICG) has a normalized absorption intensity of greater than 0.2 between 700nm and about 840nm. Indocyanine green can therefore be well stimulated in this area. The maximum of the absorption spectrum of indocyanine green is about 800nm. Of the Fluorescent dye indocyanine green emits emission light in the range of about 750nm to 100nm. The maximum of the emission spectrum is around 835nm.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst ein Fluoreszenzlichtdetektionssystem zur Detektion von Beobachtungs- und Fluoreszenzlicht ein Strahlteilersystem, eine ortsauflösende erste Kamera und eine von der ersten Kamera verschiedene ortsauflösende zweite Kamera, wobei das Strahlteilersystem dazu konfiguriert ist, in das Strahlteilersystem eintretendes Licht gemäß einem ersten Transmissionsspektrum zu der ersten Kamera und gemäß einem von dem ersten Transmissionsspektrum verschiedenen zweiten Transmissionsspektrum zu der zweiten Kamera zu übertragen; wobei das erste Transmissionsspektrum in einem roten Spektralbereich einen mittleren Transmissionsgrad von wenigstens 10 %, insbesondere wenigstens 20 % oder 50 % aufweist, und wobei das zweite Transmissionsspektrum in einem blauen und grünen Spektralbereich jeweils einen mittleren Transmissionsgrad von wenigstens 90 % aufweist. According to one embodiment, a fluorescent light detection system for detecting observation and fluorescent light comprises a beam splitting system, a spatially resolving first camera and a second resolving second camera different from the first camera, the beam splitter system being configured to transmit light entering the beam splitter system according to a first transmission spectrum to the first Camera and according to a different from the first transmission spectrum second transmission spectrum to the second camera to transmit; wherein the first transmission spectrum in a red spectral range has an average transmittance of at least 10%, in particular at least 20% or 50%, and wherein the second transmission spectrum in a blue and green spectral range in each case has an average transmittance of at least 90%.
Das in das Strahlteilersystem eintretende Licht kann beispielsweise Licht sein, welches von einem Objekt oder Objektbereich ausgeht und kann Licht in einem Wellenlängenbereich von etwa 400nm bis lOOOnm umfassen. Das in das Strahlteilersystem eintretende Licht kann ferner einen Anteil umfassen, welcher an einem Objekt reflektiertes Beleuchtungslicht ist. Ferner kann das in das Strahlteilersystem eintretende Licht Fluoreszenzlicht umfassen, welches durch einen oder mehrere in einem Objekt angeregte Fluoreszenzfarbstoffe erzeugt wird. Üblicherweise ist die Intensität des Fluoreszenzlichts sehr viel kleiner als die Intensität des reflektierten Beleuchtungslichts, wobei Letzteres zur Erzeugung eines Übersichtsbildes verwendet werden kann. The light entering the beam splitter system may, for example, be light emanating from an object or object region and may comprise light in a wavelength range from about 400 nm to 1000 nm. The light entering the beam splitter system may further include a portion which is illumination light reflected at an object. Further, the light entering the beam splitter system may include fluorescent light generated by one or more fluorescent dyes excited in an object. Usually, the intensity of the fluorescent light is much smaller than the intensity of the reflected illumination light, the latter being used to produce an overview image.
Das Strahlteilersystem dient dazu, das in das Strahlteilersystem eintretende Licht spektral zu trennen, d. h., das in das Strahlteilersystem eintretende Licht wird gemäß dem ersten Transmissionsspektrum zu einem ersten Ausgang des Strahlteilersystems und gemäß dem zweiten Transmissionsspektrum zu einem zweiten Ausgang des Strahlteilersystems übertragen. Das an dem ersten Ausgang des Strahlteilersystems austretende Licht wird der ersten Kamera zugeführt und das an dem zweiten Ausgang des Strahlteilersystems austretende Licht wird der zweiten Kamera zugeführt. Das Zuführen des aus dem Strahlteilersystem austretenden Lichts kann über ein oder mehrere optische Komponenten und/oder Systeme erfolgen. The beam splitter system is used to spectrally separate the light entering the beam splitter system, ie the light entering the beam splitter system is transmitted to a first output of the beam splitter system according to the first transmission spectrum and to a second output of the beam splitter system according to the second transmission spectrum. The light emerging at the first output of the beam splitter system is supplied to the first camera and the light emerging at the second output of the beam splitter system is supplied to the second camera. The Supplying the light emerging from the beam splitter system may be via one or more optical components and / or systems.
Hierin bezeichnet das Transmissionsspektrum den wellenlängenabhängigen Transmissionsgrad durch das Strahlteilersystem. Der Transmissionsgrad des Strahlteilersystems bezeichnet demnach das Verhältnis von in das Strahlteilersystem eintretendem Licht einer Wellenlänge λ zu aus dem Strahlteilersystem an einem der Ausgänge austretendem Licht der Wellenlänge λ. Da das Strahlteilersystem zwangsläufig Licht absorbiert oder speziell bereitgestellte Absorptionsfilter umfassen kann, sind das erste Transmissionsspektrum und das zweite Transmissionsspektrum nicht notwendigerweise zueinander komplementär. Herein, the transmission spectrum refers to the wavelength-dependent transmittance through the beam splitter system. The degree of transmission of the beam splitter system accordingly denotes the ratio of light of a wavelength λ entering the beam splitter system from the beam splitter system at one of the outputs of light of wavelength λ exiting. Since the beam splitting system inevitably absorbs light or may include specially provided absorption filters, the first transmission spectrum and the second transmission spectrum are not necessarily complementary to each other.
Die erste und zweite Kamera sind ortsauflösend, d. h. diese sind dazu konfiguriert, Bilder aufzunehmen. Insbesondere können die Kameras jeweils dazu konfiguriert sein, Bilder eines bestimmten Spektralbereichs zu detektieren, beispielsweise ein Blau- Bild, welches ausschließlich aus detektiertem Licht des blauen Spektralbereichs erzeugt wird. The first and second cameras are spatially resolved, d. H. these are configured to take pictures. In particular, the cameras can each be configured to detect images of a specific spectral range, for example a blue image which is generated exclusively from detected light of the blue spectral range.
Die erste und zweite Kamera haben bevorzugt das gleiche Sensorformat, d. h. die Ortsauflösung bzw. Pixelanzahl der beiden Kameras ist entweder gleich oder eine der beiden Kameras weist in wenigstens einer Raumrichtung ein ganzzahliges Vielfaches der Pixelzahl der anderen Kamera auf. Die Kamera mit der geringeren Pixelzahl weist dann eine entsprechend größere lichtsensitive Detektionsfläche auf. Hierdurch können gleiche abbildende Optiken zwischen dem Strahlteilersystem und den Kameras verwendet werden. Ferner kann diejenige Kamera, auf der weniger Lichtstärke erwartet wird, speziell für schwache Lichtverhältnisse angepasst sein. Alternativ oder ergänzend kann durch elektrische Verschaltung/Summierung ("Binning") mehrerer Pixel das Signal-Rausch-Verhältnis für die Kamera, auf die weniger Licht trifft, verbessert werden. Die beiden Kameras können in ihrer Ausgestaltung an die von Ihnen zu detektierenden Wellenlängenbereiche angepasst sein, beispielsweise bei CMOS-Sensoren durch eine Anpassung der Dicke der lichtempfindlichen Sensorschicht. The first and second cameras preferably have the same sensor format, i. H. the spatial resolution or number of pixels of the two cameras is either the same or one of the two cameras has an integer multiple of the pixel number of the other camera in at least one spatial direction. The camera with the smaller number of pixels then has a correspondingly larger light-sensitive detection area. As a result, the same imaging optics between the beam splitter system and the cameras can be used. Furthermore, the camera on which less light intensity is expected to be specially adapted for low light conditions. Alternatively or additionally, by electrical interconnection / summing ("binning") of several pixels, the signal-to-noise ratio for the camera, to which less light hits, can be improved. The two cameras can be adapted in their design to the wavelength ranges to be detected by you, for example, in CMOS sensors by adjusting the thickness of the photosensitive sensor layer.
Das erste Transmissionsspektrum weist für einen roten Spektralbereich einen mittleren Transmissionsgrad von wenigstens 10 °/o, 20 % oder 50 % auf, d. h., dass wenigstens 10 %, 20 % oder 50 % des in das Strahlteilersystem eintretenden Lichts des roten Spektralbereichs zu dem ersten Ausgang des Strahlteilersystems übertragen und der ersten Kamera zugeführt wird. Wie zuvor erläutert, bedeutet dies nicht notwendigerweise, dass das zweite Transmissionsspektrum den komplementären Anteil von 90 %, 80 % oder 50 % aufweist. Das zweite Transmissionsspektrum weist in einem blauen Spektralbereich und in einem grünen Spektralbereich jeweils einen mittleren Transmissionsgrad von wenigstens 90 % auf. Dies bedeutet, dass 90 % des in das Strahlteilersystem eintretenden Lichts des blauen bzw. grünen Spektralbereichs auf den zweiten Ausgang des Strahlteilersystems übertragen wird und der zweiten Kamera zugeführt werden kann. The first transmission spectrum has a mean transmittance of at least 10 ° / o, 20% or 50% for a red spectral range, ie at least 10%, 20% or 50% of the light entering the beam splitter system of the red spectral range is transmitted to the first output of the beam splitter system and supplied to the first camera. As previously explained, this does not necessarily mean that the second transmission spectrum has the complementary proportion of 90%, 80% or 50%. The second transmission spectrum has in each case a mean transmittance of at least 90% in a blue spectral range and in a green spectral range. This means that 90% of the light entering the beam splitter system of the blue or green spectral range is transmitted to the second output of the beam splitter system and the second camera can be supplied.
Hierdurch kann Licht des roten Spektralbereichs zu der ersten Kamera übertragen und von dieser detektiert werden. Ferner wird hierdurch Licht des blauen und grünen Spektralbereichs auf die zweite Kamera übertragen und kann von dieser detektiert werden. As a result, light of the red spectral range can be transmitted to the first camera and detected by it. Furthermore, as a result, light of the blue and green spectral range is transmitted to the second camera and can be detected by it.
Hierin können der blaue, grüne, rote und infrarote Spektralbereich wie folgt festgelegt sein: Der blaue Spektralbereich kann zwischen 350nm und 480nm liegen, der grüne Spektralbereich kann zwischen 480nm und 580nm liegen, der rote Spektralbereich kann zwischen 580nm und 750nm liegen, insbesondere zwischen 580nm und 680nm oder zwischen 630nm und 680nm, und der infrarote Spektralbereich kann zwischen 750nm und lOOOnm liegen. Ferner können der blaue, grüne, rote und infrarote Spektralbereich jeweils eine spektrale Breite von wenigstens 50nm, insbesondere 70nm aufweisen. Here, the blue, green, red and infrared spectral range can be defined as follows: The blue spectral range can be between 350nm and 480nm, the green spectral range can be between 480nm and 580nm, the red spectral range can be between 580nm and 750nm, especially between 580nm and 680nm or between 630nm and 680nm, and the infrared spectral range can be between 750nm and 100nm. Furthermore, the blue, green, red and infrared spectral ranges can each have a spectral width of at least 50 nm, in particular 70 nm.
Hierin bezeichnet der mittlere Transmissionsgrad T einen Mittelwert der Transmissionsgrade Τ(λ) innerhalb eines begrenzten Wellenlängenbereichs. Beispielsweise kann der mittlere Transmissionsgrad T definiert sein als:
Figure imgf000008_0001
Herein, the average transmittance T denotes an average of the transmittances Τ (λ) within a limited wavelength range. For example, the average transmittance T may be defined as:
Figure imgf000008_0001
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform weist das erste Transmissionsspektrum im blauen und/oder grünen Spektralbereich einen mittleren Transmissionsgrad von höchstens 10 % auf. Ferner weist das zweite Transmissionsspektrum im roten Spektralbereich einen mittleren Transmissionsgrad von höchstens 50 %, insbesondere höchstens 80 % oder 90 % auf. In dieser Ausführungsform wird nur ein geringer Anteil von Licht des blauen und/oder grünen Spektralbereichs zu der ersten Kamera übertragen, so dass der ersten Kamera zugeführtes Licht anderer Spektralbereiche nur geringfügig mit Licht des blauen und/oder grünen Spektralbereichs überlagert ist. Hierdurch kann verhindert werden, dass Licht des blauen und/oder grünen Spektralbereichs als Licht eines anderen Spektralbereichs detektiert wird, wodurch die Detektion des anderen Spektralbereichs verbessert wird. According to an exemplary embodiment, the first transmission spectrum in the blue and / or green spectral range has an average transmittance of at most 10%. Furthermore, the second transmission spectrum in the red spectral range has an average transmittance of at most 50%, in particular not more than 80% or 90%. In this embodiment, only a small proportion of light of the blue and / or green spectral range is transmitted to the first camera, so that the light supplied to the first camera of other spectral ranges is only slightly superimposed with light of the blue and / or green spectral range. In this way it can be prevented that light of the blue and / or green spectral range is detected as light of another spectral range, whereby the detection of the other spectral range is improved.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die erste Kamera dazu konfiguriert, Licht des roten Spektralbereichs zu detektieren und die zweite Kamera ist dazu konfiguriert, Licht des blauen und grünen Spektralbereichs jeweils selektiv zu detektieren. According to another exemplary embodiment, the first camera is configured to detect light of the red spectral region and the second camera is configured to selectively detect light of the blue and green spectral regions, respectively.
In dieser Ausführungsform ist die erste Kamera dazu konfiguriert, das zu der ersten Kamera übertragene Licht des roten Spektralbereichs zu detektieren. Insbesondere kann die erste Kamera dazu konfiguriert sein, eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von von der ersten Kamera zugeführtem Licht des roten Spektralbereichs zu detektieren. Beispielsweise kann die erste Kamera Detektionsflächen aufweisen, die dazu konfiguriert sind, ausschließlich oder überwiegend Licht des roten Spektralbereichs zu detektieren und einen Wert zu erzeugen, welcher der Intensität des Lichts dieses Spektralbereichs entspricht. Auf analoge Weise kann die zweite Kamera dazu konfiguriert sein, Licht des blauen Spektralbereichs und Licht des grünen Spektralbereichs zu detektieren. Insbesondere kann die zweite Kamera dazu konfiguriert sein, eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des blauen Spektralbereichs bzw. von Licht des grünen Spektralbereichs zu detektieren. Hierzu kann die zweite Kamera beispielsweise Detektionsflächen aufweisen, welche ausschließlich oder überwiegend Licht des blauen Spektralbereichs detektierten und Detektionsflächen aufweisen, welche ausschließlich oder überwiegend Licht des grünen Spektralbereichs detektierten. In this embodiment, the first camera is configured to detect the light of the red spectral range transmitted to the first camera. In particular, the first camera can be configured to detect a spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral range supplied by the first camera. For example, the first camera may have detection surfaces that are configured to exclusively or predominantly detect light of the red spectral range and to generate a value that corresponds to the intensity of the light of this spectral range. In an analogous manner, the second camera may be configured to detect light of the blue spectral range and light of the green spectral range. In particular, the second camera can be configured to detect a spatially resolved intensity distribution of light of the blue spectral range or of light of the green spectral range. For this purpose, the second camera may, for example, have detection surfaces which exclusively or predominantly detect light of the blue spectral range and have detection surfaces which exclusively or predominantly detect light of the green spectral range.
Überwiegend bedeutet, dass weniger als 10 %, insbesondere weniger als 1 % oder weniger als 0,1 % von einem Intensitätswert, welcher die Intensität von Licht eines bestimmten Spektralbereichs repräsentiert, durch Licht außerhalb des bestimmten Spektralbereichs verursacht wird. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist eine Kamera der ersten und zweiten Kamera dazu konfiguriert, eine ortsaufgelöste erste Intensitätsverteilung von Licht eines ersten Spektralbereichs zu detektieren; wobei eine Steuerung des Fluoreszenzlichtdetektionssystems dazu konfiguriert ist, auf Basis der ersten Intensitätsverteilung und einer ortsaufgelösten zweiten Intensitätsverteilung eine ortsaufgelöste dritte Intensitätsverteilung zu bestimmen, welche die Intensitätsverteilung von Licht eines dritten Spektralbereichs repräsentiert, wobei die zweite Intensitätsverteilung eine detektierte oder durch die Steuerung bestimmte ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht eines zweiten Spektralbereichs repräsentiert und wobei der erste, zweite und dritte Spektralbereich voneinander verschieden sind. It means predominantly that less than 10%, in particular less than 1% or less than 0.1%, of an intensity value which represents the intensity of light of a specific spectral range is caused by light outside the specific spectral range. According to an exemplary embodiment, a camera of the first and second cameras is configured to detect a spatially resolved first intensity distribution of light of a first spectral range; wherein a controller of the fluorescent light detection system is configured to determine, based on the first intensity distribution and a spatially resolved second intensity distribution, a spatially resolved third intensity distribution representing the intensity distribution of light of a third spectral region, the second intensity distribution comprising a spatially resolved intensity distribution of or detected by the controller Represents light of a second spectral range and wherein the first, second and third spectral range are different from each other.
In dieser Ausführungsform umfasst das Fluoreszenzlichtdetektionssystem eine Steuerung, welche eine ortsaufgelöste dritte Intensitätsverteilung auf Basis einer ortsaufgelösten ersten und zweiten Intensitätsverteilung bestimmt. Die erste Intensitätsverteilung repräsentiert die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht eines ersten Spektralbereichs, wobei das Licht von der ersten oder zweiten Kamera detektiert wird. Beispielsweise kann die erste Kamera dazu konfiguriert sein, Licht des roten Spektralbereichs zu detektieren, so dass die erste Intensitätsverteilung einer Intensitätsverteilung von Licht des roten Spektralbereichs entspricht. Die zweite Intensitätsverteilung kann eine durch eine der Kameras detektierte Intensitätsverteilung oder eine durch die Steuerung bestimmte Intensitätsverteilung sein. Beispielsweise entspricht die zweite Intensitätsverteilung der Intensitätsverteilung von Licht des roten und infraroten Spektralbereichs, welche gemeinsam von der ersten Kamera detektiert werden. Die Steuerung kann nun dazu konfiguriert sein, die dritte Intensitätsverteilung, beispielsweise die Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs, auf Basis der ersten Intensitätsverteilung (Licht des roten Spektralbereichs) und der zweiten Intensitätsverteilung (Licht des roten und infraroten Spektralbereichs) zu bestimmen. Im vorliegenden Beispiel kann die dritte Intensitätsverteilung durch Subtraktion der ersten Intensitätsverteilung von der zweiten Intensitätsverteilung erhalten werden. Zur Bestimmung der dritten Intensitätsverteilung können verschiedene mathematische Operationen verwendet werden, beispielsweise Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division. Ferner können auch komplexere Formeln oder Algorithmen zum Bestimmen der dritten Intensitätsverteilung verwendet werden, welche durch die Steuerung implementiert sind. In this embodiment, the fluorescent light detection system comprises a controller which determines a spatially resolved third intensity distribution based on a spatially resolved first and second intensity distribution. The first intensity distribution represents the spatially resolved intensity distribution of light of a first spectral range, the light being detected by the first or second camera. By way of example, the first camera can be configured to detect light of the red spectral range, such that the first intensity distribution corresponds to an intensity distribution of light of the red spectral range. The second intensity distribution may be an intensity distribution detected by one of the cameras or an intensity distribution determined by the controller. For example, the second intensity distribution corresponds to the intensity distribution of light of the red and infrared spectral ranges, which are detected jointly by the first camera. The controller may now be configured to determine the third intensity distribution, for example the intensity distribution of light of the infrared spectral range, based on the first intensity distribution (light of the red spectral range) and the second intensity distribution (light of the red and infrared spectral range). In the present example, the third intensity distribution can be obtained by subtracting the first intensity distribution from the second intensity distribution. Various mathematical operations may be used to determine the third intensity distribution, such as addition, subtraction, multiplication and division. Furthermore, even more complex formulas or Algorithms can be used to determine the third intensity distribution implemented by the controller.
In der vorliegenden Ausführungsform sind zwei Spektralbereiche voneinander verschieden, wenn sie unterschiedliche Spektralbereiche umfassen, d. h., zwei Spektralbereiche sind voneinander verschieden, wenn die zwei Spektralbereiche sich nicht oder höchstens teilweise überlappen oder ein Spektralbereich den anderen Spektralbereich vollständig umfasst, jedoch zudem weitere Spektralbereiche umfasst. In the present embodiment, two spectral ranges are different from each other when they include different spectral ranges, i. h., Two spectral ranges are different from each other when the two spectral ranges do not overlap or at most partially overlap or one spectral range completely covers the other spectral range, but also includes more spectral ranges.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform hierin basiert die zweite Intensitätsverteilung auf einer ortsaufgelösten Intensitätsverteilung, welche von derjenigen der ersten und zweiten Kamera detektiert wird, die von der Kamera verschieden ist, die die erste Intensitätsverteilung detektiert. Wenn beispielsweise die erste Kamera die erste Intensitätsverteilung detektiert, basiert die zweite Intensitätsverteilung auf einer ortsaufgelösten Intensitätsverteilung, die von der zweiten Kamera detektiert wird. Wenn andernfalls die erste Intensitätsverteilung von der zweiten Kamera detektiert wird, so basiert die zweite Intensitätsverteilung auf einer ortsaufgelösten Intensitätsverteilung, welche von der ersten Kamera detektiert wird. Die zweite Intensitätsverteilung kann der ortsaufgelösten Intensitätsverteilung gleich sein oder auf dieser basierend von der Steuerung bestimmt sein. According to an exemplary embodiment herein, the second intensity distribution is based on a spatially resolved intensity distribution detected by those of the first and second cameras other than the camera that detects the first intensity distribution. For example, when the first camera detects the first intensity distribution, the second intensity distribution is based on a spatially resolved intensity distribution detected by the second camera. Otherwise, if the first intensity distribution is detected by the second camera, the second intensity distribution is based on a spatially resolved intensity distribution detected by the first camera. The second intensity distribution may be equal to or determined based on the spatially resolved intensity distribution.
In dieser Ausführungsform wird die dritte Intensitätsverteilung auf Basis der ersten und zweiten Intensitätsverteilungen bestimmt, wobei die erste und zweite Intensitätsverteilung auf Intensitätsverteilungen basieren, die von unterschiedlichen Kameras detektiert werden. In this embodiment, the third intensity distribution is determined based on the first and second intensity distributions, wherein the first and second intensity distributions are based on intensity distributions detected by different cameras.
Zum Bestimmen der dritten Intensitätsverteilung kann die Steuerung Eigenschaften des ersten und/oder zweiten Transmissionsspektrums verwenden. For determining the third intensity distribution, the controller may use characteristics of the first and / or second transmission spectrum.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform weist das erste Transmissionsspektrum für einen infraroten Spektralbereich einen mittleren Transmissionsgrad von wenigstens 90 % und das zweite Transmissionsspektrum für den infraroten Spektralbereich einen mittleren Transmissionsgrad von höchstens 10 % auf. Alternativ kann das zweite Transmissionsspektrum für den infraroten Spektralbereich einen mittleren Transmissionsgrad von wenigstens 90 % und das erste Transmissionsspektrum für den infraroten Spektralbereich einen mittleren Transmissionsgrad von höchstens 10 % aufweisen. According to an exemplary embodiment, the first transmission spectrum for an infrared spectral range has an average transmittance of at least 90% and the second transmission spectrum for the infrared spectral range has an average transmittance of at most 10%. Alternatively, the second transmission spectrum for the infrared spectral range may have an average transmittance of at least 90% and the first Transmission spectrum for the infrared spectral range have an average transmittance of at most 10%.
In dieser Ausführungsform wird Licht des infraroten Spektralbereichs, beispielsweise Fluoreszenzlicht von Indocyaningrün, überwiegend zu der ersten Kamera oder überwiegend zu der zweiten Kamera übertragen. Zudem kann die erste oder zweite Kamera dazu konfiguriert sein, Licht des infraroten Spektralbereichs zu detektieren. Insbesondere kann die erste oder zweite Kamera dazu konfiguriert sein, eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs zu detektieren. Hierdurch ist es möglich, Fluoreszenzlicht von Indocyaningrün entweder durch die erste Kamera oder durch die zweite Kamera detektieren zu lassen. In this embodiment, light of the infrared spectral range, for example, fluorescent light of indocyanine green, is transmitted predominantly to the first camera or predominantly to the second camera. In addition, the first or second camera may be configured to detect light of the infrared spectral range. In particular, the first or second camera may be configured to detect a spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range. This makes it possible to detect fluorescent light of indocyanine green either by the first camera or by the second camera.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist eine Steuerung des Fluoreszenzlichtdetektionssystems dazu konfiguriert, eine ortsaufgelöste Infrarot- Intensitätsverteilung, welche eine detektierte oder von der Steuerung bestimmte, ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs repräsentiert, eine ortsaufgelöste Rot-Intensitätsverteilung, welche eine detektierte oder von der Steuerung bestimmte, ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des roten Spektralbereichs repräsentiert, eine ortsaufgelöste Grün-Intensitätsverteilung, welche eine detektierte oder von der Steuerung bestimmte, ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des grünen Spektralbereichs repräsentiert, und eine ortsaufgelöste Blau-Intensitätsverteilung, welche eine detektierte oder von der Steuerung bestimmte, ortaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des blauen Spektralbereichs repräsentiert, bereitzustellen. According to an exemplary embodiment, a controller of the fluorescent light detection system is configured to provide a spatially resolved infrared intensity distribution representing a spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range detected or determined by the controller, a spatially resolved red intensity distribution that is detected or determined by the controller represents spatially resolved intensity distribution of red spectral region light, a spatially resolved green intensity distribution representing a detected or controlled spatial resolution intensity distribution of green spectral region light, and a spatially resolved blue intensity distribution comprising detected or determined by the controller, spatially resolved intensity distribution of light of the blue spectral range represents.
Die von der Steuerung bereitgestellten Infrarot-, Rot-, Grün- und Blau- Intensitätsverteilungen können anschließend zur Darstellung eines Übersichtsbildes und eines Fluoreszenzlichtbildes verwendet werden. Eine Intensitätsverteilung eines bestimmten Spektralbereichs kann der Intensitätsverteilung entsprechen, die eine Kamera detektiert, welche zur Detektion des bestimmten Spektralbereichs konfiguriert ist. Beispielsweise kann die Infrarot-Intensitätsverteilung der von einer Kamera detektierten ortsaufgelösten Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs entsprechen. Alternativ kann die Intensitätsverteilung eines bestimmten Spektralbereichs auch aus mehreren ortsaufgelösten Intensitätsverteilungen unterschiedlicher Spektralbereiche durch die Steuerung bestimmt werden. The infrared, red, green and blue intensity distributions provided by the controller can then be used to display an overview image and a fluorescent light image. An intensity distribution of a specific spectral range may correspond to the intensity distribution detected by a camera configured to detect the particular spectral range. By way of example, the infrared intensity distribution may correspond to the spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range detected by a camera. Alternatively, the intensity distribution of a specific spectral range may also be made up of a plurality of spatially resolved ones Intensity distributions of different spectral ranges are determined by the controller.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Strahlteilersystem einen Strahlteiler und wenigstens ein optisches Filter. In dieser Ausführungsform stellen der Strahlteiler und das wenigstens eine optische Filter das erste und/oder zweite Transmissionsspektrum bereit. Dass wenigstens eine optische Filter kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn der Strahlteiler die spektrale Trennung des auf das Strahlteilersystem treffenden Lichts nicht ausreichend genau bereitstellen kann. According to an exemplary embodiment, the beam splitter system comprises a beam splitter and at least one optical filter. In this embodiment, the beam splitter and the at least one optical filter provide the first and / or second transmission spectrum. That at least one optical filter can be advantageous in particular if the beam splitter can not provide the spectral separation of the light striking the beam splitter system with sufficient accuracy.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist der Strahlteiler dazu konfiguriert, das in das Strahlteilersystem eintretende Licht spektral und/oder räumlich und/oder nach Polarisationen zu trennen. Insbesondere kann der Strahlteiler dazu konfiguriert sein, dass in das Strahlteilersystem eintretende Licht nach zueinander orthogonalen Polarisationen zu trennen. According to an exemplary embodiment, the beam splitter is configured to spectrally and / or spatially and / or polarize the light entering the beam splitter system. In particular, the beam splitter may be configured to separate the light entering the beam splitter system into mutually orthogonal polarizations.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform hierin weist das erste Transmissionsspektrum ferner im roten und infraroten Spektralbereich jeweils einen mittleren Transmissionsgrad von wenigstens 90 % und im blauen und grünen Spektralbereich jeweils einen mittleren Transmissionsgrad von höchstens 10 % auf. Zudem weist das zweite Transmissionsspektrum ferner im roten und infraroten Spektralbereich jeweils einen mittleren Transmissionsgrad von höchstens 10 % auf. Eine Steuerung des Fluoreszenzlichtdetektionssystems ist dazu konfiguriert, eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des roten Spektralbereichs und eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs basierend auf von der ersten Kamera detektierten Intensitätsverteilungen zu bestimmen. Ferner ist die Steuerung dazu konfiguriert, eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des blauen Spektralbereichs und eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des grünen Spektralbereichs basierend auf von der zweiten Kamera detektierten Intensitätsverteilungen zu bestimmen. According to an exemplary embodiment herein, the first transmission spectrum furthermore has an average transmittance of at least 90% in the red and infrared spectral range and an average transmittance of at most 10% in the blue and green spectral range. In addition, the second transmission spectrum also has an average transmittance of at most 10% in the red and infrared spectral ranges. A controller of the fluorescent light detection system is configured to determine a spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral region and a spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral region based on intensity distributions detected by the first camera. Furthermore, the controller is configured to determine a spatially resolved intensity distribution of light of the blue spectral range and a spatially resolved intensity distribution of light of the green spectral range based on intensity distributions detected by the second camera.
In dieser Ausführungsform wird Licht des blauen Spektralbereichs und Licht des grünen Spektralbereichs im Wesentlichen ausschließlich zu der zweiten Kamera übertragen. Hingegen wird im Wesentlichen kein Licht des roten und infraroten Spektralbereichs zu der zweiten Kamera übertragen. Licht des roten Spektralbereichs und Licht des infraroten Spektralbereichs wird im Wesentlichen ausschließlich zu der ersten Kamera übertragen. Hingegen wird im Wesentlichen kein Licht des blauen und grünen Spektralbereichs zu der ersten Kamera übertragen. In this embodiment, light of the blue spectral range and light of the green spectral range are transmitted substantially exclusively to the second camera. On the other hand, there is essentially no light of the red and infrared Spectral range transmitted to the second camera. Light of the red spectral range and light of the infrared spectral range is transmitted substantially exclusively to the first camera. On the other hand, essentially no light of the blue and green spectral range is transmitted to the first camera.
Ferner sind die erste und zweite Kamera jeweils dazu konfiguriert, ortsaufgelöste Intensitätsverteilungen zu detektieren. Die beiden Kameras können dazu konfiguriert sein, mehrere Intensitätsverteilungen von Licht unterschiedlicher Spektralbereiche zu detektieren. Aus den Intensitätsverteilungen, die von der ersten Kamera detektiert werden, bestimmt die Steuerung des Fluoreszenzlichtdetektionssystems eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des roten Spektralbereichs und eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs. Dies bedeutet, dass auf Grundlage der von der ersten Kamera detektierten Intensitätsverteilungen, die nicht notwendigerweise dem roten Spektralbereich und dem infraroten Spektralbereich entsprechen müssen, eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung bestimmt wird, die die auf die erste Kamera treffende ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des roten Spektralbereichs repräsentiert. In gleicher Weise wird basierend auf den von der ersten Kamera detektierten Intensitätsverteilungen durch die Steuerung eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung bestimmt, welche eine Intensitätsverteilung von auf die erste Kamera treffendem Licht des infraroten Spektralbereichs repräsentiert. Furthermore, the first and second cameras are each configured to detect spatially resolved intensity distributions. The two cameras can be configured to detect multiple intensity distributions of light of different spectral ranges. From the intensity distributions detected by the first camera, the controller of the fluorescent light detection system determines a spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral region and a spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral region. This means that, based on the intensity distributions detected by the first camera, which need not necessarily correspond to the red spectral range and the infrared spectral range, a spatially resolved intensity distribution is determined, which represents the spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral range incident on the first camera. In the same way, based on the intensity distributions detected by the first camera, a spatially resolved intensity distribution is determined by the controller, which represents an intensity distribution of light of the infrared spectral range incident on the first camera.
Aus den Intensitätsverteilungen, die von der zweiten Kamera detektiert werden, bestimmt die Steuerung des Fluoreszenzlichtdetektionssystems eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des blauen Spektralbereichs und eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des grünen Spektralbereichs. Dies bedeutet, dass auf Grundlage der von der zweiten Kamera detektierten Intensitätsverteilungen, die nicht notwendigerweise dem blauen Spektralbereich und dem grünen Spektralbereich entsprechen müssen, eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung bestimmt wird, die die auf die zweite Kamera treffende ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des blauen Spektralbereichs repräsentiert. In gleicher Weise wird basierend auf den von der zweiten Kamera detektierten Intensitätsverteilungen durch die Steuerung eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung bestimmt, welche eine Intensitätsverteilung von auf die zweite Kamera treffendem Licht des grünen Spektralbereichs repräsentiert. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform hierin umfasst die erste Kamera einen ortsauflösenden Detektor mit einer ersten Bayer-Matrix, wobei die erste Bayer-Matrix eine Vielzahl von sich nicht überlappenden, regelmäßig angeordneten Farbfilterzellen umfasst, wobei jede Farbfilterzelle der ersten Bayer-Matrix mehrere verschiedene sich nicht überlappende Farbfilter umfasst, wobei wenigstens ein erstes Farbfilter der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle der ersten Bayer-Matrix ein Filter einer Filtergruppe ist, wobei wenigstens ein zweites Farbfilter der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle der ersten Bayer-Matrix ein von dem wenigstens einen ersten Farbfilter verschiedenes Filter der Filtergruppe ist, wobei die Filtergruppe ein Filter das überwiegend den roten Spektralbereich transmittiert, ein Filter das überwiegend den infraroten Spektralbereich transmittiert, und ein Filter, das überwiegend den roten und infraroten Spektralbereich transmittiert, umfasst. From the intensity distributions detected by the second camera, the controller of the fluorescent light detection system determines a spatially resolved intensity distribution of light of the blue spectral region and a spatially resolved intensity distribution of light of the green spectral region. This means that, based on the intensity distributions detected by the second camera, which need not necessarily correspond to the blue spectral range and the green spectral range, a spatially resolved intensity distribution is determined which represents the spatially resolved intensity distribution of light of the blue spectral range impinging on the second camera. In the same way, based on the intensity distributions detected by the second camera, a spatially resolved intensity distribution is determined by the controller, which represents an intensity distribution of light of the green spectral range incident on the second camera. According to an exemplary embodiment herein, the first camera comprises a spatially resolving detector having a first Bayer matrix, wherein the first Bayer matrix comprises a plurality of non-overlapping, regularly arranged color filter cells, each color filter cell of the first Bayer matrix having a plurality of different non-overlapping ones A color filter, wherein at least a first color filter of the color filter of each color filter cell of the first Bayer matrix is a filter of a filter group, wherein at least a second color filter of the color filter of each color filter cell of the first Bayer matrix one of the at least one first color filter different filter of the filter group , wherein the filter group comprises a filter which predominantly transmits the red spectral range, a filter which predominantly transmits the infrared spectral range, and a filter which predominantly transmits the red and infrared spectral range.
In dieser Ausführungsform ist die erste Kamera mit einem ortsauflösenden Detektor und einer ersten Bayer-Matrix ausgestattet. Der ortsauflösende Detektor ist dazu konfiguriert, ein Signal auszugeben, welches die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von auf den Detektor treffendem Licht repräsentiert. Bayer-Matrizen sind optische Filter, welche eine Vielzahl von sich nicht überlappenden, regelmäßig angeordneten Farbfilterzellen umfassen. Üblicherweise sind die Farbfilterzellen in einem quadratischen Gitter angeordnet, d. h. Farbfilterzellen sind nebeneinander und übereinander und aneinander anliegend angeordnet. Die Farbfilterzellen können jedoch auch in anderen regelmäßigen Gitterstrukturen angeordnet sein, beispielsweise einem hexagonalen Gitter. Eine von einer Farbfilterzelle überlagerte Detektionsfläche des Detektors wird üblicherweise als Pixel bezeichnet. Jede Farbfilterzelle umfasst mehrere, in der Regel verschiedene, sich räumlich nicht überlappende Farbfilter, welche dazu konfiguriert sind, unterschiedliche Spektralbereiche zu transmittieren. Die einzelnen Farbfilter können beispielsweise als Absorptionsfilter ausgebildet sein. In this embodiment, the first camera is equipped with a spatially resolving detector and a first Bayer matrix. The spatially resolving detector is configured to output a signal representing the spatially resolved intensity distribution of light striking the detector. Bayer matrices are optical filters which comprise a plurality of non-overlapping, regularly arranged color filter cells. Usually, the color filter cells are arranged in a square grid, i. H. Color filter cells are arranged side by side and one above the other and adjacent to each other. However, the color filter cells can also be arranged in other regular grating structures, for example a hexagonal grating. A detection surface of the detector superposed by a color filter cell is commonly referred to as a pixel. Each color filter cell includes a plurality of, typically different, spatially non-overlapping color filters that are configured to transmit different spectral regions. The individual color filters can be designed, for example, as absorption filters.
In der vorliegenden Ausführungsform weist eine jede der Farbfilterzellen wenigstens ein erstes und wenigstens ein zweites Farbfilter einer Filtergruppe auf, wobei das wenigstens eine erste Farbfilter und das wenigstens eine zweite Farbfilter voneinander verschieden sind, d. h. dazu konfiguriert sind, unterschiedliche Spektralbereiche zu transmittieren. Spektralbereiche sind unterschiedlich, wenn sie nicht identisch sind. D. h., dass ein beispielhaftes erstes Farbfilter dazu konfiguriert sein kann, einen ersten Spektralbereich zu transmittieren und das zweite Farbfilter dazu konfiguriert sein kann, einen zweiten Spektralbereich zu transmittieren, wobei der erste und zweite Spektralbereich sich nicht oder teilweise überlappen können. Ferner kann beispielsweise der erste Spektralbereich den zweiten Spektralbereich umfassen und umfasst wenigstens einen weiteren Spektralbereich. In the present embodiment, each of the color filter cells has at least a first and at least a second color filter of a filter group, wherein the at least one first color filter and the at least one second color filter are different from each other, ie configured to transmit different spectral regions. Spectral ranges are different if they are not identical. That is, an example first color filter may be configured to include a first color filter Transmit spectral range and the second color filter may be configured to transmit a second spectral range, wherein the first and second spectral range can not overlap or partially. Furthermore, for example, the first spectral range may comprise the second spectral range and comprises at least one further spectral range.
In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Filtergruppe ein Filter, das überwiegend den roten Spektralbereich transmittiert, ein Filter, das überwiegend den infraroten Spektralbereich transmittiert, und ein Filter, das überwiegend den roten und infraroten Spektralbereich transmittiert. Die erste Bayer-Matrix kann daher wenigstens die folgenden Kombinationen für das wenigstens eine erste Farbfilter und das wenigstens eine zweite Farbfilter aufweisen: (R, IR); (R, R+IR) und (IR, R+IR). Die erste Kombination bedeutet, dass das erste oder zweite Farbfilter ein Filter ist, der überwiegend den roten Spektralbereich transmittiert, und das andere der beiden Farbfilter ein Filter ist, der überwiegend den infraroten Spektralbereich transmittiert. Die zweite Kombination bedeutet, dass das erste oder zweite Farbfilter ein Filter ist, das überwiegend den roten Spektralbereich transmittiert, und das andere der beiden Farbfilter ein Filter ist, das überwiegend den roten und infraroten Spektralbereich transmittiert. Die dritte Kombination bedeutet, dass das erste oder zweite Farbfilter ein Filter ist, das überwiegend den infraroten Spektralbereich transmittiert, und das andere der beiden Farbfilter ein Filter ist, das überwiegend den roten und infraroten Spektralbereich transmittiert. In the present embodiment, the filter group comprises a filter that predominantly transmits the red spectral region, a filter that predominantly transmits the infrared spectral region, and a filter that predominantly transmits the red and infrared spectral regions. The first Bayer matrix may therefore have at least the following combinations for the at least one first color filter and the at least one second color filter: (R, IR); (R, R + IR) and (IR, R + IR). The first combination means that the first or second color filter is a filter that predominantly transmits the red spectral range, and the other of the two color filters is a filter that predominantly transmits the infrared spectral range. The second combination means that the first or second color filter is a filter that predominantly transmits the red spectral region, and the other of the two color filters is a filter that predominantly transmits the red and infrared spectral regions. The third combination means that the first or second color filter is a filter that predominantly transmits the infrared spectral range, and the other of the two color filters is a filter that predominantly transmits the red and infrared spectral range.
Die Sensitivität zur Detektion eines bestimmten Spektralbereichs, hier des roten oder infraroten Spektralbereichs, kann durch eine geeignete Konfiguration der ersten Bayer-Matrix eingestellt werden. Wenn beispielsweise eine hohe Sensitivität zur Detektion des infraroten Spektralbereichs erforderlich ist, kann eine Konfiguration gewählt werden, in der alle oder viele Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle den infraroten Spektralbereich transmittieren können. Eine solche Konfiguration erlaubt beispielsweise eine hohe Sensitivität zur Detektion des Fluoreszenzlichts von Indocyaningrün. Wenn alternativ dazu die Sensitivität für Fluoreszenzlicht des Fluoreszenzfarbstoffs PpIX erhöht werden soll, da die Fluoreszenz dieses Fluoreszenzfarbstoffs üblicherweise schwach ist, können alle oder viele Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle dazu konfiguriert sein, den roten Spektralbereich zu transmittieren. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform hierin ist die Hälfte der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle der ersten Bayer-Matrix dazu konfiguriert, überwiegend den roten Spektralbereich oder überwiegend den infraroten Spektralbereich zu transmittieren und die Hälfte der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle der ersten Bayer-Matrix ist dazu konfiguriert, überwiegend den roten und infraroten Spektralbereich zu transmittieren. The sensitivity for detecting a specific spectral range, here the red or infrared spectral range, can be adjusted by a suitable configuration of the first Bayer matrix. For example, if a high sensitivity is required to detect the infrared spectral range, a configuration can be chosen in which all or many color filters of each color filter cell can transmit the infrared spectral range. Such a configuration allows, for example, a high sensitivity for detecting the fluorescent light of indocyanine green. Alternatively, if the sensitivity to fluorescent light of the fluorescent dye PpIX is to be increased because the fluorescence of this fluorescent dye is usually weak, all or many color filters of each color filter cell may be configured to transmit the red spectral region. According to an exemplary embodiment herein, half of the color filters of each color filter cell of the first Bayer matrix are configured to predominantly transmit the red spectral region or predominantly the infrared spectral region, and half of the color filters of each color filter cell of the first Bayer matrix are configured predominantly to transmit the red and infrared spectral range.
In dieser Ausführungsform umfasst jede Farbfilterzelle der ersten Bayer-Matrix ausschließlich Farbfilter der zweiten und dritten oben genannten Kombination. Demnach ist die erste Kamera ausschließlich dazu konfiguriert, eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des roten Spektralbereichs oder eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs neben einer ortsaufgelösten Intensitätsverteilung von Licht des roten und infraroten Spektralbereichs zu detektieren. In einer zur Detektion von Fluoreszenzlicht von PpIX bevorzugten Ausführungsform ist die Hälfte der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle der ersten Bayer-Matrix dazu konfiguriert, überwiegend den roten Spektralbereich zu transmittieren und die Hälfte der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle der ersten Bayer-Matrix ist dazu konfiguriert, überwiegend den roten und infraroten Spektralbereich zu transmittieren. Jedes Farbfilter der ersten Bayer-Matrix ist daher dazu konfiguriert, das Fluoreszenzlicht von PpIX im roten Spektralbereich zu dem Detektor zu transmittieren. In this embodiment, each color filter cell of the first Bayer matrix comprises only color filters of the second and third above-mentioned combination. Accordingly, the first camera is exclusively configured to detect a spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral region or a spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral region next to a spatially resolved intensity distribution of light of the red and infrared spectral regions. In a PpIX preferred embodiment for detecting fluorescent light, half of the color filters of each color filter cell of the first Bayer matrix are configured to transmit predominantly the red spectral region and half of the color filters of each color filter cell of the first Bayer matrix are configured predominantly to transmit the red and infrared spectral range. Each color filter of the first Bayer matrix is therefore configured to transmit the fluorescent light from PpIX in the red spectral region to the detector.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform hierin ist die erste Kamera dazu konfiguriert, eine ortsaufgelöste erste Intensitätsverteilung des durch die ersten Farbfilter transmittierten und auf den Detektor treffenden Lichts zu detektieren und dazu konfiguriert, eine ortsaufgelöste zweite Intensitätsverteilung des durch die zweiten Farbfilter transmittierten und auf den Detektor treffenden Lichts zu detektieren. Ferner ist die Steuerung dazu konfiguriert, die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs basierend auf der ersten und zweiten detektierten Intensitätsverteilung zu bestimmen und/oder die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des roten Spektralbereichs basierend auf der ersten und zweiten detektierten Intensitätsverteilung zu bestimmen. Wenn beispielsweise die Hälfte der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle der ersten Bayer-Matrix überwiegend den roten Spektralbereich transmittiert und die Hälfte der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle der ersten Bayer-Matrix überwiegend den roten und infraroten Spektralbereich transmittiert, repräsentiert die erste Intensitätsverteilung auf den Detektor treffendes Licht des roten Spektralbereichs und die zweite Intensitätsverteilung repräsentiert auf den Detektor treffendes Licht des roten und infraroten Spektralbereichs. Die Steuerung bestimmt nun die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs aus der ersten und zweiten Intensitätsverteilung, beispielsweise durch Subtraktion von Intensitätswerten eines (R)-Subpixels von einem (R+IR)-Subpixel. Auf diese Weise kann sowohl eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des roten Spektralbereichs als auch eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs bereitgestellt werden und gleichzeitig eine hohe Sensitivität für Licht des roten Spektralbereichs ermöglicht werden. According to another exemplary embodiment herein, the first camera is configured to detect a spatially resolved first intensity distribution of the light transmitted through the first color filters and incident on the detector and configured to have a spatially resolved second intensity distribution of the transmitted through the second color filters and incident on the detector To detect light. Further, the controller is configured to determine the spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range based on the first and second detected intensity distribution and / or to determine the spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral range based on the first and second detected intensity distribution. For example, if half of the color filters of each color filter cell of the first Bayer matrix predominantly transmits the red spectral region and half of the color filters of each color filter cell of the first Bayer matrix predominantly transmits the red and infrared spectral regions, the first intensity distribution on the detector represents the incident light of Red spectral range and the second intensity distribution represents the light striking the detector of the red and infrared spectral range. The controller now determines the spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range from the first and second intensity distribution, for example by subtracting intensity values of an (R) subpixel from an (R + IR) subpixel. In this way, both a spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral range and a spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range can be provided and at the same time a high sensitivity for light of the red spectral range can be made possible.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform umfasst die zweite Kamera einen ortsauflösenden Detektor mit einer zweiten Bayer-Matrix, wobei die zweite Bayer-Matrix eine Vielzahl von sich nicht überlappenden, regelmäßig angeordneten Farbfilterzellen umfasst, wobei jede Farbfilterzelle der zweiten Bayer-Matrix mehrere verschiedene, sich nicht überlappende Farbfilter umfasst. According to a further exemplary embodiment, the second camera comprises a spatially resolving detector having a second Bayer matrix, wherein the second Bayer matrix comprises a plurality of non-overlapping, regularly arranged color filter cells, each color filter cell of the second Bayer matrix being several different ones includes overlapping color filters.
Die zweite Bayer-Matrix kann als RGGB-Matrix ausgebildet sein, d. h. ein Viertel der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle transmittiert überwiegend den blauen Spektralbereich, ein Viertel der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle transmittiert überwiegend den roten Spektralbereich und die Hälfte der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle transmittiert überwiegend den grünen Spektralbereich. The second Bayer matrix can be designed as RGGB matrix, i. H. One quarter of the color filters of each color filter cell transmits predominantly the blue spectral range, one quarter of the color filters of each color filter cell transmits predominantly the red spectral range and half of the color filters of each color filter cell transmits predominantly the green spectral range.
Alternativ kann die zweite Bayer-Matrix als BGGB-Matrix ausgebildet sein, d. h. die Hälfte der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle transmittiert überwiegend den blauen Spektralbereich und die Hälfte der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle transmittiert überwiegend den grünen Spektralbereich. Da in der vorliegenden Ausführungsform im Wesentlichen kein Licht des roten Spektralbereichs zu der zweiten Kamera übertragen wird, kann das (R)-Subpixel durch ein (B)-Subpixel ersetzt werden und hierdurch die Sensitivität für Licht des blauen Spektralbereichs verbessert werden. Alternativ kann die zweite Bayer-Matrix als GGGB-Matrix ausgebildet sein, d. h. ein Viertel der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle transmittiert überwiegend den blauen Spektralbereich und drei Viertel der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle transmittieren überwiegend den grünen Spektralbereich. Da keiner der Fluoreszenzfarbstoffe PpIX, Fluorescein und ICG im blauen Spektralbereich emittiert, kann die Sensitivität für den grünen Spektralbereich, in welchem beispielsweise Fluorescein emittiert, auf Kosten der Sensitivität für den blauen Spektralbereich verbessert werden. Alternatively, the second Bayer matrix may be formed as a BGGB matrix, ie half of the color filters of each color filter cell transmits predominantly the blue spectral range and half of the color filters of each color filter cell transmits predominantly the green spectral range. In the present embodiment, since substantially no light of the red spectral region is transmitted to the second camera, the (R) subpixel can be replaced by a (B) subpixel, thereby improving the sensitivity to light of the blue spectral region. Alternatively, the second Bayer matrix may be formed as a GGGB matrix, ie one fourth of the color filters of each color filter cell transmits predominantly the blue spectral range and three quarters of the color filters of each color filter cell predominantly transmit the green spectral range. Since none of the fluorescence dyes emits PpIX, fluorescein and ICG in the blue spectral range, the sensitivity to the green spectral range, in which, for example, fluorescein emits, can be improved at the expense of the sensitivity to the blue spectral range.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform hierin weist das erste Transmissionsspektrum ferner im roten Spektralbereich einen mittleren Transmissionsgrad von wenigstens 90 % und im blauen, grünen und infraroten Spektralbereich jeweils einen mittleren Transmissionsgrad von höchstens 10 % auf und das zweite Transmissionsspektrum weist ferner im infraroten Spektralbereich einen mittleren Transmissionsgrad von wenigstens 90 % und im roten Spektralbereich einen mittleren Transmissionsgrad von höchstens 10 % auf. Ferner ist eine Steuerung des Fluoreszenzlichtdetektionssystems dazu konfiguriert, eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des roten Spektralbereichs basierend auf von der ersten Kamera detektierten Intensitätsverteilungen zu bestimmen und eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des blauen Spektralbereich, eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des grünen Spektralbereichs und eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs basierend auf von der zweiten Kamera detektierten Intensitätsverteilungen zu bestimmen. According to a further exemplary embodiment, the first transmission spectrum further has an average transmittance of at least 90% in the red spectral range and an average transmittance of at most 10% in the blue, green and infrared spectral ranges, and the second transmission spectrum also has an average transmittance in the infrared spectral range of at least 90% and in the red spectral region an average transmittance of at most 10%. Further, a controller of the fluorescent light detection system is configured to determine a spatially resolved intensity distribution of red spectral region light based on intensity distributions detected by the first camera, and a spatially resolved intensity distribution of blue spectral region light, a spatially resolved intensity distribution of green spectral region light, and a spatially resolved intensity distribution of To determine light of the infrared spectral range based on intensity distributions detected by the second camera.
In dieser Ausführungsform wird Licht des roten Spektralbereichs im Wesentlichen ausschließlich zu der ersten Kamera übertragen und Licht des blauen, grünen und infraroten Spektralbereichs wird im Wesentlichen ausschließlich zu der zweiten Kamera übertragen. Daher kann die erste Kamera zur Detektion von Licht des roten Spektralbereichs optimiert sein, wodurch beispielsweise Fluoreszenzlicht von PpIX mit einer hohen Sensitivität detektiert werden kann. Wie vorangehend im Zusammenhang mit der ersten Kamera erläutert, kann die zweite Kamera dazu konfiguriert sein, ortsaufgelöste Intensitätsverteilungen unterschiedlicher Spektralbereiche zu detektieren. Die Steuerung kann anschließend auf Basis der detektierten Intensitätsverteilungen jeweils die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des blauen, grünen und infraroten Spektralbereichs bestimmen. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform hierin umfasst die zweite Kamera einen ortsauflösenden Detektor mit einer zweiten Bayer-Matrix, wobei die zweite Bayer- Matrix eine Vielzahl von sich nicht überlappenden, regelmäßig angeordneten Farbfilterzellen umfasst, wobei jede Farbfilterzelle der zweiten Bayer-Matrix mehrere verschiedene, sich nicht überlappende Farbfilter umfasst. In this embodiment, light of the red spectral range is transmitted substantially exclusively to the first camera and light of the blue, green and infrared spectral range is transmitted substantially exclusively to the second camera. Therefore, the first camera can be optimized for detecting light of the red spectral region, whereby, for example, fluorescent light of PpIXX can be detected with high sensitivity. As explained above in connection with the first camera, the second camera may be configured to detect spatially resolved intensity distributions of different spectral ranges. The controller can then determine the spatially resolved intensity distribution of light of the blue, green and infrared spectral range on the basis of the detected intensity distributions. According to an exemplary embodiment herein, the second camera comprises a spatially resolving detector having a second Bayer matrix, wherein the second Bayer matrix comprises a plurality of non-overlapping, regularly arranged color filter cells, each color filter cell of the second Bayer matrix being several different ones includes overlapping color filters.
Die zweite Bayer-Matrix kann nach dem Muster (RGGB)+IR konfiguriert sein, d. h. ein Viertel der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle transmittiert überwiegend den blauen und infraroten Spektralbereich, ein Viertel der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle transmittiert überwiegend den roten und infraroten Spektralbereich und die Hälfte der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle transmittiert überwiegend den grünen und infraroten Spektralbereich. The second Bayer matrix may be configured according to the pattern (RGGB) + IR, i. H. One quarter of the color filters of each color filter cell transmits predominantly the blue and infrared spectral range, one quarter of the color filter of each color filter cell transmits predominantly the red and infrared spectral range and half of the color filter of each color filter cell transmits predominantly the green and infrared spectral range.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform hierin ist die zweite Kamera dazu konfiguriert, eine ortsaufgelöste erste Intensitätsverteilung des durch die den roten und infraroten Spektralbereich transmittierenden Farbfilter transmittierten und auf den Detektor treffenden Lichts zu detektieren und die Steuerung ist dazu konfiguriert, die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs basierend auf der ersten Intensitätsverteilung zu bestimmen. According to an exemplary embodiment herein, the second camera is configured to detect a spatially resolved first intensity distribution of the light transmitted through the red and infrared spectral regions and incident on the detector, and the controller is configured to provide the spatially resolved intensity distribution of infrared spectral region light based on the first intensity distribution.
Da durch die Konfiguration des Strahlteilersystems im Wesentlichen kein Licht des roten Spektralbereichs zu der zweiten Kamera übertragen wird, trifft auf das (R+IR)- Subpixel des ortsauflösenden Detektors im Wesentlichen ausschließlich Licht des infraroten Spektralbereichs. Die durch diese Subpixel detektierte Intensität kann daher als ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs verwendet werden. Alternativ hierzu kann unter Verwendung der Kenntnis über die Transmissionsspektren des Strahlteilersystems und die von der ersten Kamera detektierte Intensitätsverteilung von Licht des roten Spektralbereichs die Intensität des auf die zweite Kamera treffenden Lichts des roten Spektralbereichs kompensiert werden. Since essentially no light of the red spectral range is transmitted to the second camera due to the configuration of the beam splitter system, the (R + IR) subpixel of the spatially resolving detector essentially strikes exclusively the light of the infrared spectral range. The intensity detected by these subpixels can therefore be used as a spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range. Alternatively, using the knowledge about the transmission spectra of the beam splitter system and the intensity distribution of light of the red spectral range detected by the first camera, the intensity of the light of the red spectral range incident on the second camera can be compensated.
Nachdem die Steuerung dazu konfiguriert ist, die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs zu bestimmen, kann die Steuerung ferner dazu konfiguriert sein, die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des blauen Spektralbereichs und die ortsaufgelöste Intensität von Licht des grünen Spektralbereichs auf Basis der von der zweiten Kamera detektierten Intensitätsverteilungen und der ortsaufgelösten Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs zu bestimmen. Further, after the controller is configured to determine the spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range, the controller may be configured to provide the spatially resolved intensity distribution of light of the blue To determine spectral range and the spatially resolved intensity of light of the green spectral range based on the intensity distributions detected by the second camera and the spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range.
Hierzu kann die zweite Kamera dazu konfiguriert sein, eine ortsaufgelöste zweite Intensitätsverteilung des durch die den blauen und infraroten Spektralbereich transmittierenden Farbfilter transmittierten und auf den Detektor treffenden Lichts zu detektieren und eine ortsaufgelöste dritte Intensitätsverteilung des durch die den grünen und infraroten Spektralbereich transmittierenden Farbfilter transmittierten und auf den Detektor treffenden Lichts zu detektieren. Ferner kann die Steuerung dazu konfiguriert sein, die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des blauen Spektralbereichs basierend auf der zweiten Intensitätsverteilung und der Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs zu bestimmen und/oder die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des grünen Spektralbereichs basierend auf der dritten Intensitätsverteilung und der Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs zu bestimmen. Insbesondere kann die Steuerung die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des blauen oder grünen Spektralbereichs durch Subtraktion der Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs von der zweiten bzw. dritten Intensitätsverteilung bestimmen. For this purpose, the second camera can be configured to detect a spatially resolved second intensity distribution of the transmitted through the blue and infrared spectral range color filter and incident on the detector light and a spatially resolved third intensity distribution of the transmitted through the green and infrared spectral color filter and on to detect the detector striking the light. Further, the controller may be configured to determine the spatially resolved intensity distribution of blue spectral region light based on the second intensity distribution and the intensity distribution of infrared spectral region light and / or the spatially resolved intensity distribution of green spectral region light based on the third intensity distribution and the intensity distribution of light of the infrared spectral range. In particular, the controller may determine the spatially resolved intensity distribution of light of the blue or green spectral range by subtracting the intensity distribution of light of the infrared spectral range from the second and third intensity distribution, respectively.
In dieser Ausführungsform stehen zur Detektion von Licht des infraroten Spektralbereichs vier Subpixel je Farbfilterzelle, zur Detektion von Licht des blauen Spektralbereichs ein Subpixel je Farbfilterzelle und zur Detektion von Licht des grünen Spektralbereichs zwei Subpixel je Farbfilterzelle zur Verfügung. In this embodiment, four subpixels per color filter cell are available for detecting light of the infrared spectral range, one subpixel per color filter cell for detecting light of the blue spectral range and two subpixels per color filter cell for detecting light of the green spectral range.
Alternativ zu der zuvor erläuterten Konfiguration der zweiten Bayer-Matrix kann die zweite Bayer-Matrix als G(G+IR)(G+IR)(B+IR)-Matrix ausgebildet sein, d. h. ein Viertel der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle transmittiert überwiegend den blauen und infraroten Spektralbereich, ein Viertel der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle transmittiert überwiegend den grünen Spektralbereich und die Hälfte der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle transmittiert überwiegend den grünen und infraroten Spektralbereich. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform hierin ist die zweite Kamera dazu konfiguriert, eine ortsaufgelöste erste Intensitätsverteilung des durch die den grünen und infraroten Spektralbereich transmittierenden Farbfilter transmittierten und auf den Detektor treffenden Lichts zu detektieren und die Steuerung ist dazu konfiguriert, die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs basierend auf der ersten Intensitätsverteilung und der Intensitätsverteilung von Licht des grünen Spektralbereichs zu bestimmen. As an alternative to the configuration of the second Bayer matrix explained above, the second Bayer matrix can be formed as a G (G + IR) (G + IR) (B + IR) matrix, ie one fourth of the color filters of each color filter cell predominantly transmits the blue and infrared spectral range, a quarter of the color filter of each color filter cell transmits predominantly the green spectral range and half of the color filter of each color filter cell transmits predominantly the green and infrared spectral range. According to an exemplary embodiment herein, the second camera is configured to detect a spatially resolved first intensity distribution of the light transmitted through the green and infrared spectral regions and incident on the detector, and the controller is configured to provide the spatially resolved intensity distribution of infrared spectral region light based on the first intensity distribution and the intensity distribution of light of the green spectral range to determine.
Da in dieser Ausführungsform ein Subpixel dazu konfiguriert ist, ausschließlich Licht des grünen Spektralbereichs zu detektieren, kann die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs beispielsweise durch Subtraktion der Intensitätsverteilung von Licht des grünen Spektralbereichs von der ersten Intensitätsverteilung bestimmt werden. In this embodiment, since a sub-pixel is configured to detect only light of the green spectral range, the spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range can be determined by subtracting the intensity distribution of light of the green spectral range from the first intensity distribution.
Des Weiteren kann die zweite Kamera dazu konfiguriert sein, eine ortsaufgelöste zweite Intensitätsverteilung des durch die den blauen und infraroten Spektralbereich transmittierenden Farbfilter transmittierten und auf den Detektor treffenden Lichts zu detektieren und die Steuerung kann dazu konfiguriert sein, die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des blauen Spektralbereichs basierend auf der zweiten Intensitätsverteilung und der Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs zu bestimmen. Hierin wird die zuvor von der Steuerung bestimmte Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs dazu verwendet, die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des blauen Spektralbereichs zu bestimmen, beispielsweise durch Subtraktion der Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs von der zweiten Intensitätsverteilung. Furthermore, the second camera may be configured to detect a spatially resolved second intensity distribution of the light transmitted through the blue and infrared spectral regions and incident on the detector, and the controller may be configured to base the spatially resolved intensity distribution of blue spectral region light on the second intensity distribution and the intensity distribution of light of the infrared spectral range. Herein, the intensity distribution of light of the infrared spectral range previously determined by the controller is used to determine the spatially resolved intensity distribution of light of the blue spectral range, for example by subtracting the intensity distribution of light of the infrared spectral range from the second intensity distribution.
In dieser Ausführungsform stehen zur Detektion von Licht des grünen Spektralbereichs drei Subpixel je Farbfilterzelle, zur Detektion von Licht des infraroten Spektralbereichs drei Subpixel je Farbfilterzelle und zur Detektion von Licht des blauen Spektralbereichs ein Subpixel je Farbfilterzelle zur Verfügung. In this embodiment, three subpixels per color filter cell are available for detecting light of the green spectral range, three subpixels per color filter cell for detecting light of the infrared spectral range and one subpixel per color filter cell for detecting light of the blue spectral range.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform hierin weist das erste Transmissionsspektrum ferner im infraroten Spektralbereich einen mittleren Transmissionsgrad von wenigstens 90 %, im roten Spektralbereich einen mittleren Transmissionsgrad zwischen 10 % und 90 %, insbesondere zwischen 25 % und 75 % oder zwischen 40 % und 60 %, und im blauen und grünen Spektralbereich jeweils einen mittleren Transmissionsgrad von höchstens 10 % auf. Zudem weist das zweite Transmissionsspektrum ferner im roten Spektralbereich einen mittleren Transmissionsgrad zwischen 10 % und 90 %, insbesondere zwischen 25 % und 75 % oder zwischen 40 % und 60 %, und im infraroten Spektralbereich einen mittleren Transmissionsgrad von höchstens 10 % auf. Ferner ist eine Steuerung des Fluoreszenzlichtdetektionssystems dazu konfiguriert, eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs und eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des roten Spektralbereichs basierend auf von der ersten und zweiten Kamera detektierten Intensitätsverteilungen zu bestimmen und eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des blauen Spektralbereichs und eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des grünen Spektralbereichs basierend auf von der zweiten Kamera detektierten Intensitätsverteilungen zu bestimmen. According to a further embodiment herein, the first transmission spectrum furthermore has an average transmittance of at least 90% in the infrared spectral range, an average transmittance of between 10% and 90%, in particular between 25% and 75%, in the red spectral range. or between 40% and 60%, and in the blue and green spectral range in each case an average transmittance of at most 10%. In addition, the second transmission spectrum also has an average transmittance in the red spectral range of between 10% and 90%, in particular between 25% and 75% or between 40% and 60%, and in the infrared spectral range an average transmittance of at most 10%. Further, a controller of the fluorescent light detection system is configured to determine a spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral region and a spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral region based on intensity distributions detected by the first and second cameras and a spatially resolved intensity distribution of light of the blue spectral region and a spatially resolved one Determine intensity distribution of light of the green spectral range based on detected by the second camera intensity distributions.
In dieser Ausführungsform wird Licht des blauen Spektralbereichs und Licht des grünen Spektralbereichs im Wesentlichen ausschließlich zu der zweiten Kamera übertragen und Licht des infraroten Spektralbereichs wird im Wesentlichen ausschließlich zu der ersten Kamera übertragen. Licht des roten Spektralbereichs wird sowohl zu der ersten wie auch zu der zweiten Kamera übertragen. Die erste und zweite Kamera können dazu konfiguriert sein, Intensitätsverteilungen unterschiedlicher spektraler Bereiche zu detektieren, welche von der Steuerung dazu verwendet werden, die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs und die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des roten Spektralbereichs zu bestimmen. Ferner kann die Steuerung die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des blauen Spektralbereichs und die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des grünen Spektralbereichs aus Intensitätsverteilungen von Licht unterschiedlicher Spektralbereiche bestimmen, welche von der zweiten Kamera detektiert werden. In this embodiment, light of the blue spectral range and light of the green spectral range are transmitted substantially exclusively to the second camera and light of the infrared spectral range is transmitted substantially exclusively to the first camera. Light of the red spectral range is transmitted to both the first and the second camera. The first and second cameras may be configured to detect intensity distributions of different spectral regions which are used by the controller to determine the spatially resolved intensity distribution of infrared spectral region light and the spatially resolved red-light intensity intensity distribution of light. Furthermore, the controller may determine the spatially resolved intensity distribution of light of the blue spectral range and the spatially resolved intensity distribution of light of the green spectral range from intensity distributions of light of different spectral ranges detected by the second camera.
Insbesondere kann die erste Kamera dazu konfiguriert sein, eine ortsaufgelöste erste Intensitätsverteilung von Licht des roten und infraroten Spektralbereichs zu detektieren. Dies bedeutet, dass die Pixel der ersten Kamera sowohl Licht des roten Spektralbereichs als auch Licht des infraroten Spektralbereichs zusammen detektieren und einen entsprechenden Intensitätswert ausgeben. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform hierin umfasst die zweite Kamera einen ortsauflösenden Detektor mit einer zweiten Bayer-Matrix, wobei die zweite Bayer- Matrix eine Vielzahl von sich nicht überlappenden, regelmäßig angeordneten Farbfilterzellen umfasst, wobei jede Farbfilterzelle der zweiten Bayer-Matrix mehrere verschiedene sich nicht überlappende Farbfilter umfasst. Insbesondere kann die der zweite Bayer-Matrix als RGGB-Matrix ausgebildet sein, d. h. ein Viertel der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle transmittiert überwiegend den blauen Spektralbereich, ein Viertel der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle transmittiert überwiegend den roten Spektralbereich und die Hälfte der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle transmittiert überwiegend den grünen Spektralbereich. In particular, the first camera may be configured to detect a spatially resolved first intensity distribution of light of the red and infrared spectral ranges. This means that the pixels of the first camera together detect both light of the red spectral range and light of the infrared spectral range and output a corresponding intensity value. According to an exemplary embodiment herein, the second camera comprises a spatially resolving detector having a second Bayer matrix, the second Bayer matrix comprising a plurality of non-overlapping, regularly arranged color filter cells, each color filter cell of the second Bayer matrix having a plurality of different non-overlapping ones Includes color filter. In particular, the second Bayer matrix can be embodied as an RGGB matrix, ie one fourth of the color filters of each color filter cell transmits predominantly the blue spectral range, one quarter of the color filters of each color filter cell transmits predominantly the red spectral range and half the color filters of each color filter cell transmit predominantly the green spectral range.
In dieser Ausführungsform kann die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des blauen Spektralbereichs und die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des grünen Spektralbereichs unmittelbar von der zweiten Kamera detektiert werden. Ferner detektiert die zweite Kamera eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des roten Spektralbereichs, welche dazu verwendet werden kann, eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs, welches von der ersten Kamera detektiert wird, zu bestimmen. Dies kann wie folgt implementiert sein. In this embodiment, the spatially resolved intensity distribution of light of the blue spectral range and the spatially resolved intensity distribution of light of the green spectral range can be detected directly by the second camera. Furthermore, the second camera detects a spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral range, which can be used to determine a spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range, which is detected by the first camera. This can be implemented as follows.
Die Steuerung kann dazu konfiguriert sein, die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs basierend auf der von der ersten Kamera detektierten ersten Intensitätsverteilung von Licht des roten und infraroten Spektralbereichs und einer von der zweiten Kamera detektierten Intensitätsverteilung des durch die den roten Spektralbereich transmittierenden Farbfilter transmittierten und auf den Detektor treffenden Lichts zu bestimmen. Ferner oder alternativ kann die Steuerung dazu konfiguriert sein, die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des roten Spektralbereichs basierend auf der von der ersten Kamera detektierten ersten Intensitätsverteilung und der von der zweiten Kamera detektierten Intensitätsverteilung des durch die den roten Spektralbereich transmittierenden Farbfilter transmittierten und auf den Detektor treffenden Lichts zu bestimmen. The controller may be configured to calculate the spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range based on the first intensity distribution of light of the red and infrared spectral range detected by the first camera and an intensity distribution of the color filter transmitted through the red spectral range and detected by the second camera to determine the light striking the detector. Furthermore or alternatively, the controller may be configured to determine the spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral region based on the first intensity distribution detected by the first camera and the intensity distribution of the color filter transmitted through the red spectral region and incident on the detector detected by the second camera Determine the light.
Beispielsweise kann die Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs bestimmt werden, indem die Intensitätsverteilung des von der zweiten Kamera detektierten Lichts des roten Spektralbereichs von der von der ersten Kamera detektierten ersten Intensitätsverteilung von Licht des roten und infraroten Spektralbereichs subtrahiert wird. For example, the intensity distribution of light of the infrared spectral range can be determined by the intensity distribution of the light detected by the second camera of the red spectral range from that of the first Camera detected first intensity distribution of light of the red and infrared spectral range is subtracted.
Alternativ kann die zweite Kamera eine zweite Bayer-Matrix umfassen, welche eine (R+G)GGB-Matrix ist, d. h. ein Viertel der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle transmittiert überwiegend den blauen Spektralbereich, ein Viertel der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle transmittiert überwiegend den roten und grünen Spektralbereich und die Hälfte der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle transmittiert überwiegend den grünen Spektralbereich. Alternatively, the second camera may comprise a second Bayer matrix which is an (R + G) GGB matrix, i. H. One quarter of the color filters of each color filter cell transmits predominantly the blue spectral range, one quarter of the color filters of each color filter cell transmits predominantly the red and green spectral range and half of the color filters of each color filter cell transmits predominantly the green spectral range.
In einer beispielhaften Ausführungsform hieran ist die zweite Kamera dazu konfiguriert, eine ortsaufgelöste zweite Intensitätsverteilung des durch die den grünen und roten Spektralbereich transmittierenden Farbfilter transmittierten und auf den Detektor treffenden Lichts zu detektieren und die Steuerung ist dazu konfiguriert, eine ortsaufgelöste dritte Intensitätsverteilung von Licht des roten Spektralbereichs basierend auf der zweiten Intensitätsverteilung und einer Intensitätsverteilung von Licht des grünen Spektralbereichs zu bestimmen. In an exemplary embodiment thereof, the second camera is configured to detect a spatially resolved second intensity distribution of the light transmitted through the green and red spectral region and incident to the detector, and the controller is configured to provide a spatially resolved third intensity distribution of red light Spectral range based on the second intensity distribution and an intensity distribution of light of the green spectral range to determine.
In dieser Ausführungsform kann die Intensitätsverteilung von Licht des blauen Spektralbereichs und die Intensitätsverteilung von Licht des grünen Spektralbereichs unmittelbar von der zweiten Kamera detektiert werden. Ferner detektiert die zweite Kamera die zweite Intensitätsverteilung, welche die Intensitätsverteilung des Lichts des durch die den grünen und roten Spektralbereich transmittierenden Farbfilter transmittierten Lichts repräsentiert. Die dritte Intensitätsverteilung, welche eine Intensitätsverteilung von Licht des roten Spektralbereichs repräsentiert, das auf die zweite Kamera trifft, kann von der Steuerung beispielsweise durch Subtraktion der Intensitätsverteilung von Licht des grünen Spektralbereichs von der zweiten Intensitätsverteilung bestimmt werden. In this embodiment, the intensity distribution of light of the blue spectral range and the intensity distribution of light of the green spectral range can be detected directly by the second camera. Furthermore, the second camera detects the second intensity distribution which represents the intensity distribution of the light of the light transmitted through the color filters transmitting the green and red spectral ranges. The third intensity distribution, which represents an intensity distribution of light of the red spectral range incident on the second camera, can be determined by the controller, for example, by subtracting the intensity distribution of light of the green spectral range from the second intensity distribution.
Die dritte Intensitätsverteilung kann ferner dazu verwendet werden, die Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs zu bestimmen. Hierzu kann die Steuerung dazu konfiguriert sein, die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs basierend auf der von der ersten Kamera detektierten ersten Intensitätsverteilung, welche Licht des roten und infraroten Spektralbereichs repräsentiert, und der dritten Intensitätsverteilung zu bestimmen, beispielsweise durch Subtraktion dieser Intensitätsverteilungen. Ferner oder alternativ kann die Steuerung dazu konfiguriert sein, die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des roten Spektralbereichs basierend auf der von der ersten Kamera detektierten ersten Intensitätsverteilung und der dritten Intensitätsverteilung zu bestimmen. Hierbei können die Intensitätsverteilungen beispielsweise addiert werden. The third intensity distribution can also be used to determine the intensity distribution of light of the infrared spectral range. For this purpose, the controller may be configured to determine the spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range based on the first intensity distribution detected by the first camera, which represents light of the red and infrared spectral range, and the third intensity distribution, for example, by subtracting these intensity distributions. Furthermore or alternatively, the controller may be configured to determine the spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral region based on the first intensity distribution detected by the first camera and the third intensity distribution. In this case, the intensity distributions can be added, for example.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform gilt für den wellenlängenabhängigen Transmissionsgrad Τ(λ) des ersten und/oder zweiten Transmissionsspektrums innerhalb des roten Spektralbereichs: According to an exemplary embodiment, for the wavelength-dependent transmittance Τ (λ) of the first and / or second transmission spectrum within the red spectral range, the following applies:
T0 - ΔΤ < Τ(λ) < T0 + ΔΤ; 15 % < T0 < 85 %; 0 < ΔΤ < 5 %. T 0 - ΔΤ <Τ (λ) <T 0 + ΔΤ; 15% <T 0 <85%; 0 <ΔΤ <5%.
In dieser Ausführungsform wird das auf das Strahlteilersystem treffende Licht des roten Spektralbereichs sowohl zu der ersten wie auch zu der zweiten Kamera übertragen. Innerhalb des roten Spektralbereichs variiert der Transmissionsgrad Τ(λ) des ersten bzw. zweiten Transaktionsspektrums um höchstens 2ΔΤ um einen Wert von T0. Innerhalb des roten Spektralbereichs weist der Transmissionsgrad einen näherungsweise konstanten Wert auf. Für den Wert T0 kann für das erste Transmissionsspektrum ein anderer Wert gewählt werden als für den Wert T0 des zweiten Transmissionsspektrums. Insbesondere kann näherungsweise gelten, dass der Wert T0 des ersten Transmissionsspektrums und der Wert T0 des zweiten Transmissionsspektrums in Summe annähernd 1 ergeben. Insbesondere kann T0 gleich 50 % sein. In this embodiment, the light of the red spectral region incident on the beam splitter system is transmitted to both the first and the second camera. Within the red spectral range, the transmittance Τ (λ) of the first and second transaction spectrum varies by a maximum of 2ΔΤ by a value of T 0 . Within the red spectral range, the transmittance has an approximately constant value. For the value T 0 , a different value can be selected for the first transmission spectrum than for the value T 0 of the second transmission spectrum. In particular, it may be approximated that the value T 0 of the first transmission spectrum and the value T 0 of the second transmission spectrum add up to approximately 1 in total. In particular, T 0 can be equal to 50%.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst ein erster Spektralbereich des zweiten Transmissionsspektrums innerhalb des roten Spektralbereichs ausschließlich Wellenlängen, die kleiner als eine Grenzwellenlänge λο sind, und weist einen mittleren Transmissionsgrad Tt auf. Ferner umfasst ein zweiter Spektralbereich des zweiten Transmissionsspektrums innerhalb des roten Spektralbereichs ausschließlich Wellenlängen, die größer als die Grenzwellenlänge λο sind, und weist einen mittleren Transmissionsgrad T2 auf. Ferner gilt: According to a further embodiment, a first spectral range of the second transmission spectrum within the red spectral range exclusively comprises wavelengths which are smaller than a cut-off wavelength λ o, and has an average transmittance T t . Furthermore, a second spectral range of the second transmission spectrum within the red spectral range exclusively comprises wavelengths that are greater than the limit wavelength λ o, and has an average transmittance T 2 . Furthermore:
ΤΊ > 70 %, bevorzugt Ta > 80 % oder Τ > 90 %; und Τ Ί > 70%, preferably T a > 80% or Τ>90%; and
T2< 30 %, bevorzugt T2< 20 % oder T2< 10 %. In dieser Ausführungsform wird der rote Spektralbereich des zweiten Transmissionsspektrums (und dementsprechend indirekt auch der rote Spektralbereich des ersten Transmissionsspektrums) in einen ersten Spektralbereich unterhalb der Grenzwellenlänge λο und einen zweiten Spektralbereich oberhalb der Grenzwellenlänge λο aufgeteilt. Der erste und zweite Spektralbereich weisen jeweils deutlich voneinander verschiedene mittlere Transmissionsgrade Ύ bzw. T2 auf, weshalb im Übergangsbereich der beiden Spektralbereiche um die Grenzwellenlänge λο der Transmissionsgrad des zweiten Transmissionsspektrums T2 stark absinkt bzw. der Transaktionsgrad des ersten Transmissionsspektrums Tl stark ansteigt. T 2 <30%, preferably T 2 <20% or T 2 <10%. In this embodiment, the red spectral range of the second transmission spectrum (and, correspondingly, also the red spectral range of the first transmission spectrum) is divided into a first spectral range below the cut-off wavelength λο and a second spectral range above the cut-off wavelength λο. The first and second spectral range each have significantly different average transmittances Ύ and T 2 , which is why in the transitional region of the two spectral ranges around the cutoff wavelength λο, the transmittance of the second transmission spectrum T2 drops sharply or the degree of transmittance of the first transmission spectrum Tl increases sharply.
Die Grenzwellenlänge λο kann beispielsweise so gewählt werden, dass sie unterhalb des Maximums des Emissionsspektrums von PpIX liegt, beispielsweise gilt: 600nm < λο ^ 635nm. Alternativ kann die Grenzwellenlänge λο als zwischen dem Hauptmaximum des Emissionsspektrums von PpIX bei 635nm und dem Nebenmaximum bei 705nm liegend gewählt werden. Beispielsweise gilt: 640nm < λο ^ 680nm. For example, the cut-off wavelength λo may be chosen to be below the maximum of the emission spectrum of PpIX, for example: 600nm <λο ^ 635nm. Alternatively, the cut-off wavelength λ o can be chosen to be between the main maximum of the emission spectrum of PpIX at 635 nm and the secondary maximum at 705 nm. For example: 640nm <λο ^ 680nm.
In ersterem Fall (600nm < λο ^ 635nm) wird das Fluoreszenzlicht von PpIX im Wesentlichen ausschließlich zu der ersten Kamera übertragen. Diese kann dann speziell zur Detektion des Fluoreszenzlichts von PpIX optimiert sein. Bei letzterem Fall (640nm < λο ί 680nm) wird das Hauptmaximum des Emissionsspektrums von PpIX zu der zweiten Kamera übertragen und das Nebenmaximum zu der ersten Kamera übertragen. In the former case (600nm <λο ^ 635nm), the fluorescent light from PpIX is transmitted substantially exclusively to the first camera. This can then be optimized especially for the detection of the fluorescence light of PpIX. In the latter case (640nm <λο ί 680nm), the main peak of the emission spectrum is transmitted from PpIX to the second camera and the sub-maximum is transmitted to the first camera.
Eine weitere Ausführungsform stellt ein Mikroskopiesystem bereit, welches wenigstens eine Lichtquelle, ein Objektivsystem und ein Fluoreszenzlichtdetektionssystem umfasst. Die Lichtquelle ist dazu konfiguriert, Beleuchtungslicht und Anregungslicht zur Anregung von Fluoreszenzfarbstoffen zu erzeugen und auf einen Objektbereich zu richten. Das Beleuchtungslicht dient dazu, den Objektbereich zu beleuchten und aus dem hierdurch reflektierten Licht ein Übersichtsbild des Objektbereichs zu erzeugen. Das Anregungslicht dient zur Anregung wenigstens eines Fluoreszenzfarbstoffes. Das Fluoreszenzlicht- detektionssystem kann beispielsweise eines der hierin beschriebenen Fluoreszenzlichtdetektionssysteme sein. Das Objektivsystem und das Fluoreszenzlichtdetektionssystem sind so angeordnet, dass wenigstens ein Ausschnitt des Objektbereichs durch das Objektivsystem und das Fluoreszenzlichtdetektionssystem auf die erste und zweite Kamera des Fluoreszenzlichtdetektionssystem abgebildet wird. Another embodiment provides a microscopy system that includes at least one light source, a lens system, and a fluorescent light detection system. The light source is configured to generate illumination light and excitation light to excite fluorescent dyes and direct it to an object area. The illumination light serves to illuminate the object area and to generate an overview image of the object area from the light reflected thereby. The excitation light serves to excite at least one fluorescent dye. The fluorescent light detection system may be, for example, one of the fluorescent light detection systems described herein. The objective system and the fluorescent light detection system are arranged such that at least a section of the object area is imaged by the objective system and the fluorescence light detection system onto the first and second camera of the fluorescence light detection system.
Das Mikroskopiesystem kann ferner ein Anzeigesystem zur Darstellung eines Bildes umfassen, wobei das Bild basierend auf Intensitätsverteilungen erzeugt werden kann, welche von einer Steuerung des Fluoreszenzlichtdetektionssystems bereitgestellt werden. Insbesondere kann das Bild eine Überlagerung eines Übersichtsbildes und eines Fluoreszenzlichtbildes sein. Zur verbesserten Darstellung müssen die zur Anzeige verwendeten Spektralbereiche nicht den tatsächlich detektierten Spektralbereichen entsprechen. Insbesondere kann das Fluoreszenzlicht von Indocyaningrün, welches im infraroten Spektralbereich liegt, in einer beliebigen Farbe oder durch eine anderweitige Markierung dargestellt werden. Das Bild kann insbesondere aus den ortsaufgelösten Intensitätsverteilungen des roten, infraroten, grünen und blauen Spektralbereichs bzw. den von der Steuerung bereitgestellten Infrarot-, Rot-, Grün- und Blau-Intensitätsverteilungen erzeugt werden. The microscopy system may further comprise a display system for displaying an image, wherein the image may be generated based on intensity distributions provided by a controller of the fluorescent light detection system. In particular, the image may be a superposition of an overview image and a fluorescent light image. For improved representation, the spectral ranges used for the display do not have to correspond to the actually detected spectral ranges. In particular, the fluorescent light of indocyanine green, which lies in the infrared spectral range, can be represented in any desired color or by another marking. In particular, the image can be generated from the spatially resolved intensity distributions of the red, infrared, green and blue spectral regions or the infrared, red, green and blue intensity distributions provided by the controller.
Ferner kann im Strahlengang zwischen dem Objektbereich und dem Fluoreszenzlichtdetektionssystem ein Detektionsfilter angeordnet sein, welches dazu konfiguriert ist wenigstens einen Teil des Anregungslichts zu unterdrücken. Die Unterdrückung kann sowohl hinsichtlich der Intensität als auch hinsichtlich des Spektralbereichs erfolgen. Furthermore, a detection filter can be arranged in the beam path between the object area and the fluorescence light detection system, which is configured to suppress at least a part of the excitation light. The suppression can take place both in terms of intensity and in terms of the spectral range.
Figur 1A zeigt das normierte Absorptions- und Emissionsspektrum des Figure 1A shows the normalized absorption and emission spectrum of
Fluoreszenzfarbstoffs PpIX.  Fluorescent dye PpIX.
Figur 1B zeigt das normierte Absorptions- und Emissionsspektrum des Figure 1B shows the normalized absorption and emission spectrum of
Fluoreszenzfarbstoffs Fluorescein.  Fluorescent dye fluorescein.
Figur IC zeigt das normierte Absorptions- und Emissionsspektrum des Figure IC shows the normalized absorption and emission spectrum of
Fluoreszenzfarbstoffs Indocyaningrün.  Fluorescent dye indocyanine green.
Figur 2 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines Mikroskopiesystems. Figur 3 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines Fluoreszenzlicht- detektionssystems. FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a microscopy system. FIG. 3 shows an exemplary embodiment of a fluorescence light detection system.
Figur 4 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines Fluoreszenzlicht- detektionssystems. FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of a fluorescence light detection system.
Figur 5 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines Fluoreszenzlicht- detektionssystems. FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of a fluorescence light detection system.
Figur 6 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines Fluoreszenzlicht- detektionssystems. FIG. 6 shows a further exemplary embodiment of a fluorescence light detection system.
Figur 2 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines Mikroskopiesystems 1. Das Mikroskopiesystem 1 umfasst wenigstens eine Lichtquelle 3, welche Beleuchtungsund Anregungslicht 5 auf einen Objektbereich 7 richtet. Das Anregungslicht ist dazu geeignet, in einem Objekt 9 enthaltene Fluoreszenzfarbstoffe, beispielsweise PpLX und/oder Fluorescein und/oder ICG, anzuregen. Ferner weist das Mikroskopiesystem eine Beleuchtungsoptik 11 auf, welche das von der wenigstens einen Lichtquelle 3 erzeugte Licht auf den Objektbereich 7 richtet. In dem Strahlengang 13 von der wenigstens einen Lichtquelle 3 zu dem Objektbereich 7 ist ein Beleuchtungsfilter 15 angeordnet, welches das Beleuchtungs- und Anregungslicht 5 hinsichtlich dessen Intensitätsspektrum formen kann. FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a microscopy system 1. The microscopy system 1 comprises at least one light source 3 which directs illumination and excitation light 5 onto an object region 7. The excitation light is suitable for excitation of fluorescent dyes contained in an object 9, for example PpLX and / or fluorescein and / or ICG. Furthermore, the microscopy system has an illumination optical system 11, which directs the light generated by the at least one light source 3 onto the object region 7. In the beam path 13 from the at least one light source 3 to the object region 7, an illumination filter 15 is arranged, which can form the illumination and excitation light 5 with respect to its intensity spectrum.
Das Mikroskopiesystem 1 umfasst ferner ein Objektivsystem 17 und ein Fluoreszenzlichtdetektionssystem 19. Das Objektivsystem 17 und das Fluoreszenzlichtdetektionssystem 19 sind so konfiguriert und angeordnet, dass wenigstens ein Ausschnitt des Objektbereichs 7 auf eine erste Kamera 21 und eine zweite Kamera 23 des Fluoreszenzlichtdetektionssystems 19 abgebildet wird, was durch den Detektionsstrahlengang 25 angedeutet ist. The microscope system 1 further includes an objective system 17 and a fluorescence detection system 19. The objective system 17 and the fluorescence detection system 19 are configured and arranged so that at least a portion of the subject area 7 is imaged on a first camera 21 and a second camera 23 of the fluorescent light detection system 19 is indicated by the detection beam 25.
Das Objektivsystem 17 kann mehrere optische Komponenten umfassen, beispielsweise ein Objektiv 27 und ein Zoom-Linsensystem, bestehend aus den optischen Elementen 29 und 31. Innerhalb des Detektionsstrahlengangs 25 kann ein Detektionsfilter 33 angeordnet sein, welches dazu konfiguriert ist, Anregungslicht zur Anregung von Fluoreszenzfarbstoffen zu unterdrücken und Beleuchtungslicht zur Erzeugung eines Übersichtsbildes zu transmittieren. The objective system 17 may comprise a plurality of optical components, for example an objective 27 and a zoom lens system consisting of the optical elements 29 and 31. Within the detection beam path 25 may be arranged a detection filter 33 which is configured to excite light for excitation of To suppress fluorescent dyes and to transmit illumination light to produce an overview image.
Das Fluoreszenzlichtdetektionssystem 19 umfasst neben der ersten Kamera 21 und der zweiten Kamera 23 ein Strahlteilersystem 35, welches das in das Strahlteilersystem an dessen Eingang 37 eintretende Licht auf zwei Ausgänge 41 überträgt. The fluorescent light detection system 19 comprises, in addition to the first camera 21 and the second camera 23, a beam splitter system 35, which transmits the light entering the beam splitter system at its input 37 to two outputs 41.
Das Fluoreszenzlichtdetektionssystem 19 umfasst ferner eine Steuerung 43. Die Steuerung 43 ist mit der wenigstens einen Lichtquelle 3 durch eine Verbindung 45 verbunden. Über diese Verbindung 45 kann die Steuerung 43 die wenigstens eine Lichtquelle und im Allgemeinen ein Lichterzeugungssystem, welches die wenigstens einen Lichtquelle 3 umfasst, steuern. Ferner ist die Steuerung 43 über Verbindungen 47 mit der ersten Kamera 21 und der zweiten Kamera 23 verbunden. Über diese Verbindungen 47 kann die Steuerung Signale von den Kameras empfangen, welche beispielsweise ortsaufgelöste Intensitätsverteilungen von Licht unterschiedlicher Spektralbereiche repräsentieren können. Die Steuerung 43 ist ferner mit einem Anzeigegerät 49 des Mikroskopiesystems 1 verbunden. Mittels des Anzeigegeräts 49 kann die Steuerung Bilder des Objektbereichs darstellen. The fluorescent light detection system 19 further includes a controller 43. The controller 43 is connected to the at least one light source 3 through a connection 45. Through this connection 45, the controller 43 may control the at least one light source and, in general, a light generating system including the at least one light source 3. Furthermore, the controller 43 is connected via connections 47 to the first camera 21 and the second camera 23. Via these connections 47, the controller can receive signals from the cameras, which can represent, for example, spatially resolved intensity distributions of light of different spectral ranges. The controller 43 is further connected to a display device 49 of the microscope system 1. By means of the display device 49, the controller can display images of the object area.
Figur 3 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines Fluoreszenzlichtdetektions- systems 19A, wie es beispielsweise in dem in Figur 2 dargestellten Mikroskopiesystem eingesetzt werden kann. Das Fluoreszenzlichtdetektionssystem 19A umfasst eine erste Kamera 21 A, eine zweite Kamera 23 A und ein Strahl teilersystem 35A. FIG. 3 shows an exemplary embodiment of a fluorescence light detection system 19A, as can be used, for example, in the microscopy system shown in FIG. The fluorescent light detection system 19A includes a first camera 21A, a second camera 23A, and a beam splitter system 35A.
Durch die nachfolgend erläuterte Konfiguration des Fluoreszenzlichtdetektions- systems 19A ist dieses dazu konfiguriert, Fluoreszenzlicht der Fluoreszenzfarbstoffe PpIX, Fluorescein und ICG zu detektieren, ohne hierzu einzelne Komponenten des Fluoreszenzlichtdetektionssystems auswechselbar oder austauschbar gestalten zu müssen. Stattdessen kann das Fluoreszenzlicht der drei Fluoreszenzfarbstoffe wie auch ein Übersichtsbild durch die nachfolgend erläuterte Konfiguration detektiert werden. By the configuration of the fluorescent light detection system 19A explained below, it is configured to detect fluorescent light of the fluorescent dyes PpIX, fluorescein and ICG, without having to make individual components of the fluorescent light detection system interchangeable or exchangeable. Instead, the fluorescent light of the three fluorescent dyes as well as an overview image can be detected by the configuration explained below.
Das Strahlteilersystem 35A ist dazu konfiguriert, das in das Strahlteilersystem eintretende Licht 51, welches in den Figuren 3 bis 6 durch vier Pfeile dargestellt ist, gemäß einem ersten Transmissionsspektrum Tl zu der ersten Kamera 21 A und gemäß einem von dem ersten Transmissionsspektrum Tl verschiedenen zweiten Transmissionsspektrum T2 zu der zweiten Kamera 23A zu übertragen. Die Darstellung 53 A zeigt das erste Transmissionsspektrum Tl in Abhängigkeit der Wellenlänge λ. Die Darstellung 55 A zeigt das Transmissionsspektrum T2 in Abhängigkeit der Wellenlänge λ. The beam splitting system 35A is configured to display the light 51 entering the beam splitting system, which is represented by four arrows in FIGS. 3 to 6, according to a first transmission spectrum T1 to the first camera 21A and to a second transmission spectrum T2 different from the first transmission spectrum T1 to the second camera 23A. The representation 53 A shows the first transmission spectrum Tl as a function of the wavelength λ. The representation 55 A shows the transmission spectrum T2 as a function of the wavelength λ.
In den Darstellungen des ersten Transmissionsspektrums Tl und des zweiten Transmissionsspektrums T2 in den Figuren 3 bis 6 repräsentiert ein in einem Kreis dargestelltes "B" einen blauen Spektralbereich, ein in einem Kreis dargestelltes "G" einen grünen Spektralbereich, ein in einem Kreis dargestelltes "R" einen roten Spektralbereich und in einem Kreis dargestelltes "IR" einen infraroten Spektralbereich. In the representations of the first transmission spectrum Tl and the second transmission spectrum T2 in FIGS. 3 to 6, a "B" shown in a circle represents a blue spectral range, a "G" shown in a circle represents a green spectral range, a "R" shown in a circle "a red spectral region and in a circle represented 'IR' an infrared spectral range.
Der rote Spektralbereich umfasst den Emissionsbereich des Fluoreszenzfarbstoffs PpIX, d. h. denjenigen Spektralbereich, innerhalb welchem der Fluoreszenzfarbstoff PpIX Fluoreszenzlicht emittiert. Der Spektralbereich IR umfasst den Emissionsbereich des Fluoreszenzfarbstoffs ICG. Der Emissionsbereich des Fluoreszenzfarbstoffs Fluorescein wird teilweise von dem grünen Spektralbereich und teilweise von dem roten Spektralbereich umfasst. The red spectral range covers the emission range of the fluorescent dye PpIX, d. H. the spectral range within which the fluorescent dye PpIX emits fluorescent light. The spectral range IR comprises the emission range of the fluorescent dye ICG. The emission region of the fluorescent dye fluorescein is partially covered by the green spectral region and partly by the red spectral region.
Wie in der Darstellung 53A gezeigt, weist das erste Transmissionsspektrum Tl im blauen Spektralbereich und im grünen Spektralbereich jeweils einen geringen mittleren Transmissionsgrad auf. Insbesondere ist der mittlere Transmissionsgrad des blauen und grünen Spektralbereichs jeweils kleiner als 10 %. Ferner weist das erste Transmissionsspektrum Tl im roten und infraroten Spektralbereich jeweils einen hohen mittleren Transmissionsgrad auf, welcher beispielsweise wenigstens 90 % beträgt. Licht des roten Spektralbereichs, welches durch Pfeile mit lang-gestrichelter Linie dargestellt wird, und Licht des infraroten Spektralbereichs, welches durch Pfeile mit durchgezogener Linie dargestellt wird, werden daher zu der ersten Kamera 21A übertragen. Hingegen wird im Wesentlichen kein Licht des blauen und grünen Spektralbereichs zu der ersten Kamera 21 A überbetragen. As shown in FIG. 53A, the first transmission spectrum T 1 has a low average transmittance in the blue spectral range and in the green spectral range. In particular, the average transmittance of the blue and green spectral range is less than 10% in each case. Furthermore, the first transmission spectrum Tl in the red and infrared spectral range in each case has a high average transmittance, which is for example at least 90%. Light of the red spectral region represented by long-dashed line arrows and infrared spectral region light represented by solid line arrows are therefore transmitted to the first camera 21A. On the other hand, essentially no light of the blue and green spectral range is transmitted to the first camera 21A.
Wie in der Darstellung 55A dargestellt, weist das zweite Transmissionsspektrum T2 im blauen und grünen Spektralbereich jeweils einen hohen mittleren Transmissionsgrad auf, welcher insbesondere wenigstens 90 % betragen kann. Hingegen weißt das zweite Transmissionsspektrum T2 im roten und infraroten Spektralbereich jeweils lediglich geringe mittlere Transmissionsgrade auf, welche beispielsweise höchstens 10 % betragen. Dementsprechend wird Licht des blauen Spektralbereichs, dargestellt durch Pfeile mit kurz-gestrichelter Linie, und Licht des grünen Spektralbereichs, dargestellt durch Pfeile mit strichpunktierter Linie, zu der zweiten Kamera 23A übertragen. Zum vereinfachten Verständnis entspricht die Gestalt der Linie der Pfeile, in den Darstellungen 53A und 55A, der Gestalt des Kreises des jeweilig entsprechenden Spektralbereichs. Dementsprechend ist der blaue Spektralbereich "B" durch einen kurzgestrichelten Kreis, der grüne Spektralbereich "G" durch einen strichpunktierten Kreis, der rote Spektralbereich "R" durch einen langgestrichelten Kreis und der infrarote Spektralbereich "IR" durch einen Kreis mit durchgezogener Linie dargestellt. As shown in illustration 55A, the second transmission spectrum T2 in the blue and green spectral range in each case has a high average transmittance, which may be in particular at least 90%. On the other hand, the second transmission spectrum T2 knows in the red and infrared Spectral range in each case only low average transmittances, which are for example at most 10%. Accordingly, light of the blue spectral range represented by short dashed line arrows and green spectral range light represented by dashed line arrows are transmitted to the second camera 23A. For ease of understanding, the shape of the line of arrows, in Figures 53A and 55A, corresponds to the shape of the circle of the respective spectral range. Accordingly, the blue spectral region "B" is represented by a short-dashed circle, the green spectral region "G" by a dot-dashed circle, the red spectral region "R" by a long-dashed circle, and the infrared spectral region "IR" by a solid-line circle.
Die erste Kamera 21 A umfasst einen ortsauflösenden Detektor 59A mit einer ersten Bayer-Matrix 61A. Die erste Bayer-Matrix 61A umfasst eine Vielzahl von sich nicht überlappenden, regelmäßig angeordneten Farbfilterzellen, wobei jede Farbfilterzelle der ersten Bayer-Matrix 61 A mehrere verschiedene, sich nicht überlappende Farbfilter umfasst. The first camera 21A comprises a spatially resolving detector 59A with a first Bayer matrix 61A. The first Bayer matrix 61A comprises a plurality of non-overlapping, regularly arranged color filter cells, each color filter cell of the first Bayer matrix 61A comprising a plurality of different non-overlapping color filters.
Eine beispielhafte Farbfilterzelle 63A der ersten Bayer-Matrix 61 A besteht aus vier sich nicht überlappenden Farbfiltern, dargestellt durch beschriftete Quadrate. Die regelmäßige sich nicht überlappende Anordnung mehrerer Farbfilterzellen 63A ist durch die überstehenden Ränder 65 der Farbfilterzelle angedeutet. Die Farbfilterzelle 63A umfasst Farbfilter "R", welche überwiegend den roten Spektralbereich transmittieren. Ferner umfasst die Farbfilterzelle 63A Farbfilter "R+IR", welche überwiegend den roten und infraroten Spektralbereich transmittieren. An exemplary color filter cell 63A of the first Bayer matrix 61A consists of four non-overlapping color filters represented by labeled squares. The regular non-overlapping arrangement of a plurality of color filter cells 63A is indicated by the projecting edges 65 of the color filter cell. The color filter cell 63A comprises color filters "R", which predominantly transmit the red spectral range. Furthermore, the color filter cell 63A comprises color filters "R + IR", which predominantly transmit the red and infrared spectral range.
Eine Detektionsfläche des Detektors 59A, die der Größe einer Farbfilterzelle entspricht, wird als Pixel bezeichnet. Eine Detektionsfläche des Detektors 59A die der Fläche eines Farbfilters einer Farbfilterzelle entspricht, wird als Subpixel bezeichnet. Bei Verwendung der Farbfilterzelle 63A stehen demnach zur Detektion des roten Spektralbereichs vier Subpixel je Farbfilterzelle zur Verfügung. Zur Detektion des infraroten Spektralbereichs stehen zwei Subpixel je Farbfilterzelle zur Verfügung. Hierdurch ist die erste Kamera 21A für Fluoreszenzlicht von PpIX im roten Spektralbereich besonders sensitiv und kann ferner das Fluoreszenzlicht von ICG detektieren. Eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs kann von der Steuerung 43 bestimmt werden. Hierzu kann beispielsweise die Intensität von durch die Farbfilter„R" transmittiertem Licht von der Intensität des durch die Farbfilter "R+IR" transmittierten Lichts subtrahiert werden. A detection area of the detector 59A corresponding to the size of a color filter cell is called a pixel. A detection area of the detector 59A corresponding to the area of a color filter of a color filter cell is called a subpixel. When using the color filter cell 63A, four subpixels per color filter cell are therefore available for detecting the red spectral range. Two subpixels per color filter cell are available for the detection of the infrared spectral range. As a result, the first camera 21A for fluorescent light from PpIX is particularly sensitive in the red spectral range and can also detect the fluorescent light from ICG. A spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range may be determined by the controller 43. For this purpose, for example, the intensity of light transmitted through the color filters "R" can be subtracted from the intensity of the light transmitted through the color filters "R + IR".
Die zweite Kamera 23A umfasst einen ortsauflösenden Detektor 67A mit einer zweiten Bayer-Matrix 69A. Die zweite Bayer-Matrix 69A umfasst wie die erste Bayer-Matrix eine Vielzahl von sich nicht überlappenden, regelmäßig angeordneten Färb fil terzeilen, wobei jede Farb ilterzelle der zweiten Bayer-Matrix mehrere verschiedene, sich nicht überlappende Farbfilter umfasst. Eine beispielhafte Farbfilterzelle 71 A der zweiten Bayer-Matrix umfasst vier Farbfilter, wobei ein mit "R" bezeichnetes Farbfilter überwiegend den roten Spektralbereich transmittiert, ein mit "G" bezeichnetes Farbfilter überwiegend den grünen Spektralbereich transmittiert und ein mit "B" bezeichnetes Farbfilter überwiegend den blauen Spektralbereich transmittiert. Auf diese Weise ist die zweite Kamera 23A dazu konfiguriert, eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des roten Spektralbereichs, eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des grünen Spektralbereichs und eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des blauen Spektralbereichs zu detektieren. The second camera 23A comprises a spatially resolving detector 67A with a second Bayer matrix 69A. The second Bayer matrix 69A, like the first Bayer matrix, comprises a multiplicity of non-overlapping, regularly arranged color filter lines, each color ilter cell of the second Bayer matrix comprising a plurality of different, non-overlapping color filters. An exemplary color filter cell 71 A of the second Bayer matrix comprises four color filters, wherein a color filter denoted by "R" predominantly transmits the red spectral range, a color filter denoted by "G" predominantly transmits the green spectral range and a color filter designated "B" predominantly transmits the color spectrum transmitted blue spectral range. In this way, the second camera 23A is configured to detect a spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral region, a spatially resolved intensity distribution of light of the green spectral region and a spatially resolved intensity distribution of light of the blue spectral region.
In dieser Konfiguration des Fluoreszenzlichtdetektionssystems 19A wird Fluoreszenzlicht des Fluoreszenzfarbstoffs Fluorescein sowohl durch die erste Kamera 21A wie auch durch die zweite Kamera 23A detektiert. Insbesondere wird der Anteil im gelben Spektralbereich des Fluoreszenzlichts durch die grünen Subpixel der zweiten Kamera 23A, d. h. von den Subpixeln, denen die Farbfilter "G" vorgelagert sind, detektiert und der Anteil im roten Spektralbereich des Fluoreszenzlichts wird von den roten Subpixeln der ersten Kamera 21A, d. h. den Subpixeln, denen die Farbfilter "R" vorgelagert sind, detektiert. In this configuration of the fluorescent light detection system 19A, fluorescent light of the fluorescent dye fluorescein is detected by both the first camera 21A and the second camera 23A. In particular, the proportion in the yellow spectral range of the fluorescent light is detected by the green subpixels of the second camera 23A, d. H. is detected by the subpixels preceded by the color filters "G", and the proportion in the red spectral region of the fluorescent light is detected by the red subpixels of the first camera 21A, i. H. the subpixels, which are preceded by the color filter "R" detected.
Eine weitere beispielhafte Farbfilterzelle 73A der zweiten Bayer-Matrix 69A weist zu gleichen Anteilen Farbfilter "B" und Farbfilter "G" auf. Da durch die Konfiguration des Strahlteilersystems kein Licht des roten Spektralbereichs der zweiten Kamera 23A zugeführt wird, kann auf das Rot-Subpixel zu Gunsten eines Blau-Subpixels verzichtet werden. Eine weitere beispielhafte Farbfilterzelle 75A der zweiten Bayer-Matrix enthält ein Farbfilter "B" und drei Farbfilter "G". Dementsprechend stellt die zweite Kamera 23A für Licht des grünen Spektralbereichs mehr Subpixel bereit, wodurch auch die Sensitivität für Licht des gelben Spektralbereichs, mithin für Fluoreszenzlicht von Fluorescein, verbessert wird. Another exemplary color filter cell 73A of the second Bayer matrix 69A has equal proportions of color filter "B" and color filter "G". Since no light of the red spectral region is supplied to the second camera 23A by the configuration of the beam splitting system, the red sub-pixel may be dispensed with in favor of a blue sub-pixel. Another exemplary color filter cell 75A of the second Bayer matrix includes a color filter "B" and three color filters "G". Accordingly, the second green spectrum spectral range camera 23A provides more subpixels, thereby also improving the sensitivity to yellow spectral region light, and thus fluorescein fluorescence light.
Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Fluoreszenzlichtdetektionssystems 19B. Das Strahlteilersystem 35B ist dazu konfiguriert, das in das Strahlteilersystem 35B eintretende Licht 51 gemäß dem in der Darstellung 53B gezeigten ersten Transmissionsspektrum Tl auf die erste Kamera 21B zu übertragen und gemäß dem in der Darstellung 55B gezeigten zweiten Transmissionsspektrum auf die zweite Kamera 23B zu übertragen. Das Strahlteilersystem 35B ist dazu konfiguriert, Licht des roten Spektralbereichs im Wesentlichen ausschließlich auf die erste Kamera 21B zu übertragen und Licht des blauen, grünen und infraroten Spektralbereichs jeweils im Wesentlichen ausschließlich auf die zweite Kamera 23B zu übertragen. Hierzu kann das erste Transmissionsspektrum Tl im roten Spektralbereich einen mittleren Transmissionsgrad von wenigstens 90 % und im blauen, grünen und infraroten Spektralbereich jeweils einen mittleren Transmissionsgrad von höchstens 10 % aufweisen. Ferner kann das zweite Transmissionsspektrum im blauen, grünen und infraroten Spektralbereich jeweils einen mittleren Transmissionsgrad von wenigstens 90 % und im roten Spektralbereich einen mittleren Transmissionsgrad von höchstens 10 % aufweisen. FIG. 4 shows a further embodiment of a fluorescence light detection system 19B. The beam splitting system 35B is configured to transmit the light 51 entering the beam splitting system 35B to the first camera 21B according to the first transmission spectrum Tl shown in the illustration 53B and to transmit it to the second camera 23B according to the second transmission spectrum shown in the illustration 55B. The beam splitter system 35B is configured to transmit light of the red spectral range substantially exclusively to the first camera 21B and to transmit light of the blue, green, and infrared spectral ranges, respectively, substantially exclusively to the second camera 23B. For this purpose, the first transmission spectrum Tl in the red spectral range have an average transmittance of at least 90% and in the blue, green and infrared spectral range each have an average transmittance of at most 10%. Furthermore, the second transmission spectrum in the blue, green and infrared spectral range can each have an average transmittance of at least 90% and in the red spectral range an average transmittance of at most 10%.
Die erste Kamera 21B ist dazu konfiguriert, Licht des roten Spektralbereichs zu detektieren, insbesondere ist sie dazu konfiguriert, eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des roten Spektralbereichs zu detektieren. Die erste Kamera 21B kann ein symbolisch angedeutetes Filter 63 umfassen, welches dazu konfiguriert ist, ausschließlich oder überwiegend Licht des roten Spektralbereichs zu transmittieren. Da die erste Kamera 21B ausschließlich zur Detektion von Licht des roten Spektralbereichs bereitgestellt wird, stellt das Fluoreszenzlichtdetektionssystem 19B zur Detektion von Fluoreszenzlicht von PpIX eine hohe Sensitivität bereit. The first camera 21B is configured to detect light of the red spectral region, in particular it is configured to detect a spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral region. The first camera 21B may comprise a symbolically indicated filter 63, which is configured to transmit exclusively or predominantly light of the red spectral range. Since the first camera 21B is provided exclusively for detecting light of the red spectral region, the fluorescent light detection system 19B for detecting fluorescent light of PpIX provides high sensitivity.
Die zweite Kamera 23B umfasst einen ortsauflösenden Detektor 67B mit einer zweiten Bayer-Matrix 69B. Eine beispielhafte Farbfilterzelle 71B der zweiten Bayer-Matrix 69B enthält vier Farbfilter, von denen eines überwiegend den blauen und infraroten Spektralbereich transmittiert, eines den roten und infraroten Spektralbereich transmittiert und zwei den grünen und infraroten Spektralbereich transmittieren. The second camera 23B comprises a spatially resolving detector 67B having a second Bayer matrix 69B. An exemplary color filter cell 71B of the second Bayer matrix 69B includes four color filters, one of which transmits predominantly the blue and infrared spectral regions, one transmits the red and infrared spectral regions, and two transmits the green and infrared spectral regions.
Da gemäß dem zweiten Transmissionsspektrum T2 im Wesentlichen kein Licht des roten Spektralbereichs auf die zweite Kamera 23B trifft, detektiert das Subpixel "R+IR" ausschließlich Licht des infraroten Spektralbereichs. Bei Kenntnis des Beleuchtungslichtspektrums, des ersten Transmissionsspektrums Tl und des zweiten Transmissionsspektrums T2 kann zudem die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des roten Spektralbereichs, welche von der ersten Kamera 21B detektiert wird, zur Kompensation des auf die zweite Kamera 23B treffenden Lichts des roten Spektralbereichs verwendet werden. Diese Kompensation kann von der Steuerung 43 durchgeführt werden. Since according to the second transmission spectrum T2 substantially no light of the red spectral region strikes the second camera 23B, the subpixel "R + IR" detects only light of the infrared spectral range. With knowledge of the illumination light spectrum, of the first transmission spectrum T 1 and of the second transmission spectrum T 2, the spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral range detected by the first camera 21 B can also be used to compensate for the light of the red spectral range incident on the second camera 23B. This compensation can be performed by the controller 43.
Gemäß dieser Konfiguration ist die zweite Kamera 23B dazu konfiguriert, eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung des durch die den blauen und infraroten Spektralbereich transmittierenden Farbfilter transmittierten und auf den Detektor 67B treffenden Lichts zu detektieren. Die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des blauen Spektralbereichs kann aus dieser Intensitätsverteilung und der Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs, beispielsweise durch Subtraktion der Intensitäten dieser Intensitätsverteilungen, bestimmt werden. Analog hierzu kann auch die Intensitätsverteilung von Licht des grünen Spektralbereichs aus der Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs und der Intensitätsverteilung von Licht des durch die den grünen und infraroten Spektralbereich transmittierenden Farbfilter transmittierten und von dem Detektor detektierten Lichts bestimmt werden. According to this configuration, the second camera 23B is configured to detect a spatially resolved intensity distribution of the light transmitted through the color filters transmitting the blue and infrared spectral regions and incident on the detector 67B. The spatially resolved intensity distribution of light of the blue spectral range can be determined from this intensity distribution and the intensity distribution of light of the infrared spectral range, for example by subtracting the intensities of these intensity distributions. Analogously thereto, the intensity distribution of light of the green spectral range can also be determined from the intensity distribution of light of the infrared spectral range and the intensity distribution of light of the light transmitted through the color filter transmitting the green and infrared spectral range and detected by the detector.
Eine weitere beispielhafte Farbfilterzelle 73B der zweiten Bayer-Matrix umfasst vier Farbfilter, von denen eines überwiegend den grünen Spektralbereich transmittiert, eines überwiegend den blauen und infraroten Spektralbereich transmittiert und zwei überwiegend den grünen und infraroten Spektralbereich transmittieren. In dieser Konfiguration kann die Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs beispielsweise durch Subtraktion der von dem "G"-Subpixel detektierten Intensitätsverteilung von der von den "G+IR"-Subpixel detektierten Intensitätsverteilung bestimmt werden. Unter Verwendung der auf diese Weise bestimmten Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs kann ferner eine Intensitätsverteilung von Licht des blauen Spektralbereichs bestimmt werden. Another exemplary color filter cell 73B of the second Bayer matrix comprises four color filters, one of which predominantly transmits the green spectral range, one predominantly transmits the blue and infrared spectral range and two transmits predominantly the green and infrared spectral range. In this configuration, the intensity distribution of light of the infrared spectral range can be determined, for example, by subtracting the intensity distribution detected by the "G" sub-pixel from the intensity distribution detected by the "G + IR" sub-pixels. Further, by using the intensity distribution of light of the infrared spectral range determined in this way, an intensity distribution of light of the blue spectral range can be determined.
In der in Figur 4 dargestellten Ausführungsform ist die gesamte Detektionsfläche der ersten Kamera 21B zur Detektion von Fluoreszenzlicht von PpIX bereitgestellt. Zur Detektion von Fluoreszenzlicht von ICG sind jeweils drei Subpixel je Farbfilterzelle der zweiten Kamera 23B bereitgestellt. Fluoreszenzlicht des Fluoreszenzfarbstoffs Fluorescein wird teils von der ersten Kamera 21B und teils von der zweiten Kamera 23B detektiert. Für den Anteil im roten Spektralbereich des Fluoreszenzlichts steht die gesamte Detektionsfläche der ersten Kamera 21B zur Verfügung und zur Detektion des Anteils im gelben Spektralbereich stehen zwei bzw. drei den grünen Spektralbereich detektierende Subpixel der zweiten Kamera 23B zur Verfügung. In the embodiment illustrated in FIG. 4, the entire detection area of the first camera 21B is provided for the detection of fluorescent light from PpIX. For the detection of fluorescent light of ICG, three subpixels per color filter cell of the second camera 23B are respectively provided. Fluorescence light of the fluorescent dye fluorescein is detected partly by the first camera 21B and partly by the second camera 23B. For the proportion in the red spectral range of the fluorescent light, the entire detection area of the first camera 21B is available and for detection of the proportion in the yellow spectral range, two or three subpixels of the second camera 23B detecting the green spectral range are available.
Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Fluoreszenzlichtdetektionssystems 19C. In dieser Ausführungsform ist das Strahl teilersystem 35C so konfiguriert, dass Licht des roten Spektralbereichs sowohl zu der ersten Kamera 2 IC als auch zu der zweiten Kamera 23C übertragen wird. Das erste Transmissionsspektrum Tl weist für den blauen und grünen Spektralbereich jeweils einen mittleren Transmissionsgrad von höchstens 10 % und für den infraroten Spektralbereich einen mittleren Transmissionsgrad von wenigstens 90 % auf. Im roten Spektralbereich, welcher beispielsweise den Spektralbereich von 580nm bis zu einer Wellenlänge zwischen 680nm und 800nm umfassen kann, weist das erste Transmissionsspektrum Tl einen mittleren Transmissionsgrad von etwa 40 % auf. Insbesondere gilt für den Transmissionsgrad Τ(λ) des ersten Transmissionsspektrums Tl innerhalb des roten Spektralbereichs: T0 - ΔΤ < Τ(λ) < T0 + ΔΤ, wobei T0 etwa 40 % beträgt und ΔΤ etwa 5 % beträgt. FIG. 5 shows a further embodiment of a fluorescence light detection system 19C. In this embodiment, the beam splitter system 35C is configured to transmit light of the red spectral range to both the first camera 2 IC and the second camera 23C. The first transmission spectrum T 1 has an average transmittance of at most 10% for the blue and green spectral range and an average transmittance of at least 90% for the infrared spectral range. In the red spectral range, which may for example comprise the spectral range from 580 nm to a wavelength between 680 nm and 800 nm, the first transmission spectrum T1 has an average transmittance of about 40%. In particular, for the transmittance Τ (λ) of the first transmission spectrum Tl within the red spectral range, T 0 -ΔΤ <Τ (λ) <T 0 + ΔΤ, wherein T 0 is about 40% and ΔΤ is about 5%.
Demnach weist der Transmissionsgrad Τ(λ) des ersten Transmissionsspektrums Tl innerhalb des roten Spektralbereichs einen im Wesentlichen konstanten Wert T0 von etwa 40 % auf. Hierzu analog weist das zweite Transmissionsspektrum T2 für den blauen und grünen Spektralbereich jeweils einen mittleren Transmissionsgrad von wenigstens 90 % und für den infraroten Spektralbereich einen mittleren Transmissionsgrad von höchstens 10 % auf. Innerhalb des roten Spektralbereichs weist der Transmissionsgrad des zweiten Transmissionsspektrums T2 einen relativ konstanten Wert um etwa 60 % auf. Accordingly, the transmittance Τ (λ) of the first transmission spectrum Tl within the red spectral range has a substantially constant value T 0 of about 40%. For this purpose, the second transmission spectrum T2 for the blue and green spectral range in each case has an average transmittance of at least 90% and for the infrared spectral range an average transmittance of at most 10%. Within the red spectral range, the transmittance of the second transmission spectrum T2 has a relatively constant value of about 60%.
Durch diese Konfiguration wird Fluoreszenzlicht von PpIX und Fluorescein sowohl auf die erste Kamera 2 IC als auch auf die zweite Kamera 23C übertragen. Das Fluoreszenzlicht von ICG wird im Wesentlichen ausschließlich auf die erste Kamera 2 IC übertragen. With this configuration, fluorescent light of PpIX and fluorescein is transmitted to both the first camera 2 IC and the second camera 23C. The fluorescent light of ICG is transmitted substantially exclusively to the first camera 2 IC.
Die erste Kamera 2 IC ist dazu konfiguriert, Licht des roten und infraroten Spektralbereichs zu detektieren und weist hierzu ein entsprechendes Filter auf, welches durch die Farbfilterzelle 63C dargestellt ist. Die zweite Kamera 23C umfasst einen ortsauflösenden Detektor 67C und eine zweite Bayer-Matrix 69C. Eine beispielhafte Farbfilterzelle 71 C der zweiten Bayer-Matrix 69C kann das bereits zuvor erläuterte RGGB-Muster aufweisen. The first camera 2 IC is configured to detect light of the red and infrared spectral regions and for this purpose has a corresponding filter, which is represented by the color filter cell 63C. The second camera 23C includes a spatially resolving detector 67C and a second Bayer matrix 69C. An exemplary color filter cell 71C of the second Bayer matrix 69C may have the previously discussed RGGB pattern.
In dieser Konfiguration kann die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des blauen Spektralbereichs und die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des grünen Spektralbereichs unmittelbar von der zweiten Kamera 23C detektiert werden. Die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des roten Spektralbereichs, welche von der zweiten Kamera 23C detektiert wird, kann dazu verwendet werden, die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs zu bestimmen, beispielsweise durch Subtraktion der von der zweiten Kamera 23C detektierten Intensitätsverteilung von Licht des roten Spektralbereichs von der von der ersten Kamera 21C detektierten Intensitätsverteilung. Ferner können die von der ersten Kamera 21C detektierte Intensitätsverteilung mit der von der zweiten Kamera 23C detektierten Intensitätsverteilung von Licht des roten Spektralbereichs addiert werden, um die Sensitivität zur Detektion von Licht des roten Spektralbereichs zu verbessern. In this configuration, the spatially resolved intensity distribution of light of the blue spectral range and the spatially resolved intensity distribution of light of the green spectral range can be detected directly by the second camera 23C. The spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral range detected by the second camera 23C can be used to determine the spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range, for example by subtracting the intensity distribution of light of the red spectral range detected by the second camera 23C from the intensity distribution detected by the first camera 21C. Further, the intensity distribution detected by the first camera 21C may be added to the intensity distribution of light of the red spectral region detected by the second camera 23C to improve the sensitivity for detecting light of the red spectral region.
Zur Verbesserung der Sensitivität für Licht des grünen Spektralbereichs kann, wie in der beispielhaften Farbfilterzelle 73C dargestellt, das Farbfilter "R" der Farbfilterzelle 7 IC durch das Farbfilter "R+G" ersetzt werden, welches überwiegend den roten und grünen Spektralbereich transmittiert. Gemäß dieser Konfiguration ist die zweite Kamera 23C dazu konfiguriert, eine ortsaufgelöste erste Intensitätsverteilung des durch die den roten und grünen Spektralbereich transmittierenden Farbfilter transmittierten und auf den Detektor 67C treffenden Lichts zu detektieren. Die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des grünen Spektralbereichs, welche von der zweiten Kamera 23C detektiert wird, kann dazu verwendet werden, die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von auf die zweite Kamera 23C treffendem Licht des roten Spektralbereichs zu bestimmen, beispielsweise durch Subtraktion der detektierten Intensitätsverteilung von Licht des grünen Spektralbereichs von der ersten Intensitätsverteilung. For improving the sensitivity to the light of the green spectral range, as shown in the example color filter cell 73C, the color filter "R" of the color filter cell 7 IC are replaced by the color filter "R + G", which predominantly transmits the red and green spectral range. According to this configuration, the second camera 23C is configured to detect a spatially resolved first intensity distribution of the light transmitted through the color filters transmitting the red and green spectral regions and incident on the detector 67C. The spatially resolved intensity distribution of light of the green spectral range detected by the second camera 23C can be used to determine the spatially resolved intensity distribution of red light incident on the second camera 23C, for example by subtracting the detected intensity distribution from light of the green Spectral range from the first intensity distribution.
Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Fluoreszenzlichtdetektionssystems 19D. Analog zu dem in Figur 5 gezeigten Fluoreszenzlichtdetektionssystems 19C ist auch das Fluoreszenzlichtdetektionssystems 19D dazu konfiguriert, Licht des roten Spektralbereichs sowohl auf die erste Kamera 21D als auch auf die zweite Kamera 23D zu übertragen. Im Unterschied zu der in Figur 5 gezeigten Ausführungsform wird der rote Spektralbereich jedoch nicht nach Intensitäten geteilt, sondern nach spektralen Bereichen getrennt, d. h., Licht des roten Spektralbereichs mit einer Wellenlänge, die kleiner als eine Grenzwellenlänge λο ist, wird gemäß dem ersten Transmissionsspektrum Tl im Wesentlichen nicht zu der ersten Kamera 21D übertragen und gemäß dem zweiten Transmissionsspektrum T2 im Wesentlichen ausschließlich zu der zweiten Kamera 23D übertragen. Hingegen wird Licht des roten Spektralbereichs mit einer Wellenlänge, die größer als die Grenzwellenlänge λο ist, gemäß dem ersten Transmissionsspektrums Tl im Wesentlichen ausschließlich zu der ersten Kamera 21D übertragen und gemäß dem zweiten Transmissionsspektrum T2 im Wesentlichen nicht zu der zweiten Kamera 23D übertragen. Die Grenzwellenlänge λο kann beispielsweise im Bereich zwischen 600nm und 630nm liegen. In dieser Konfiguration wird das Fluoreszenzlicht von PpIX im Wesentlichen ausschließlich zu der ersten Kamera 21D übertragen. Alternativ kann die Grenzwellenlänge λο in einem Bereich von 640nm bis 680nm liegen. In dieser Konfiguration wird Emissionslicht von PpIX teils auf die erste Kamera 21D und teils auf die zweite Kamera 23D übertragen. FIG. 6 shows another embodiment of a fluorescent light detection system 19D. Similarly to the fluorescent light detection system 19C shown in FIG. 5, the fluorescent light detection system 19D is also configured to transmit red-spectrum light to both the first camera 21D and the second camera 23D. In contrast to the embodiment shown in FIG. 5, however, the red spectral range is not divided according to intensities, but separated into spectral ranges, i. That is, light of the red spectral region having a wavelength smaller than a cut-off wavelength λ o is substantially not transmitted to the first camera 21 D according to the first transmission spectrum T 1 and transmitted substantially exclusively to the second camera 23 D according to the second transmission spectrum T 2. On the other hand, light of the red spectral region having a wavelength larger than the cut-off wavelength λ o is substantially exclusively transmitted to the first camera 21 D according to the first transmission spectrum T 1 and substantially not transmitted to the second camera 23 D according to the second transmission spectrum T 2. The cut-off wavelength λο can be, for example, in the range between 600 nm and 630 nm. In this configuration, the fluorescent light from PpIX is transmitted substantially exclusively to the first camera 21D. Alternatively, the cut-off wavelength λο may be in a range of 640nm to 680nm. In this configuration, emission light from PpIX is transmitted partly to the first camera 21D and partly to the second camera 23D.
Die erste Kamera 21D kann der in Figur 5 gezeigten ersten Kamera 2 IC gleich sein. Ferner kann die zweite Kamera 23D der in Figur 5 gezeigten zweiten Kamera 23C gleich sein. Insbesondere können die in Figur 5 gezeigten beispielhaften Farbfilterzellen der zweiten Bayer-Matrix 71C und 73C ebenfalls als Farbfilterzelle der zweiten Bayer-Matrix 69D der zweiten Kamera 23D verwendet werden. The first camera 21D may be the same as the first camera 2 IC shown in FIG. Further, the second camera 23D may be the second camera 23C shown in FIG be equal. In particular, the exemplary color filter cells of the second Bayer matrix 71C and 73C shown in FIG. 5 may also be used as the color filter cell of the second Bayer matrix 69D of the second camera 23D.
In dieser Ausführungsform wird das Fluoreszenzlicht von Indocyaningrün im Wesentlichen ausschließlich von der ersten Kamera 21D detektiert und das Fluoreszenzlicht von Fluorescein wird im Wesentlichen ausschließlich von der zweiten Kamera 23D detektiert. In this embodiment, the fluorescent light of indocyanine green is detected substantially exclusively by the first camera 21D, and the fluorescence light of fluorescein is detected substantially exclusively by the second camera 23D.
Die Intensitätsverteilungen des roten und infraroten Spektralbereichs können nach den bereits oben erläuterten Schemen von der Steuerung bestimmt werden. The intensity distributions of the red and infrared spectral range can be determined by the controller according to the schemes already explained above.

Claims

Patentansprüche claims
Fluoreszenzlichtdetektionssystem zur Detektion von Beobachtungs- und Fluoreszenzlicht, umfassend: Fluorescent light detection system for the detection of observation and fluorescent light, comprising:
ein Strahlteilersystem, eine ortsauflösende erste Kamera und eine von der ersten Kamera verschiedene ortsauflösende zweite Kamera, a beam splitting system, a spatially resolving first camera and a second resolution camera other than the first camera,
wobei das Strahlteilersystem dazu konfiguriert ist, in das Strahlteilersystem eintretendes Licht gemäß einem ersten Transmissionsspektrum zu der ersten Kamera und gemäß einem von dem ersten Transmissionsspektrum verschiedenen zweiten Transmissionsspektrum zu der zweiten Kamera zu übertragen; wherein the beam splitter system is configured to transmit light entering the beam splitter system to the first camera according to a first transmission spectrum and to the second camera according to a second transmission spectrum different from the first transmission spectrum;
wobei das erste Transmissionsspektrum in einem roten Spektralbereich einen mittleren Transmissionsgrad von wenigstens 10 %, insbesondere wenigstens 20 % oder 50 % aufweist, wherein the first transmission spectrum in a red spectral range has an average transmittance of at least 10%, in particular at least 20% or 50%,
wobei das zweite Transmissionsspektrum in einem blauen und grünen Spektralbereich jeweils einen mittleren Transmissionsgrad von wenigstens 90 % aufweist; wherein the second transmission spectrum in a blue and green spectral range each have an average transmittance of at least 90%;
wobei eine vorbestimmte Kamera der ersten und zweiten Kameras dazu konfiguriert ist, eine ortsaufgelöste erste Intensitätsverteilung von Licht eines ersten Spektralbereichs zu detektieren; wherein a predetermined camera of the first and second cameras is configured to detect a spatially resolved first intensity distribution of light of a first spectral range;
wobei eine Steuerung des Fluoreszenzlichtdetektionssystems dazu konfiguriert ist, auf Basis der ersten Intensitätsverteilung und einer ortsaufgelösten zweiten Intensitätsverteilung eine ortsaufgelöste dritte Intensitätsverteilung zu bestimmen, welche die Intensitätsverteilung von Licht eines dritten Spektralbereichs repräsentiert, wherein a controller of the fluorescent light detection system is configured to determine a spatially resolved third intensity distribution representing the intensity distribution of light of a third spectral range based on the first intensity distribution and a spatially resolved second intensity distribution,
wobei die zweite Intensitätsverteilung eine detektierte oder durch die Steuerung bestimmte ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht eines zweiten Spektralbereichs repräsentiert, und wherein the second intensity distribution represents a spatially resolved intensity distribution of light of a second spectral range detected or controlled by the controller, and
wobei der erste, zweite und dritte Spektralbereich voneinander verschieden sind. Fluoreszenzlichtdetektionssystem nach Anspruch 1 , wherein the first, second and third spectral range are different from each other. Fluorescent light detection system according to claim 1,
wobei die zweite Intensitätsverteilung auf einer ortsaufgelösten Intensitätsverteilung basiert, welche von der Kamera der ersten und zweiten Kamera, die von der vorbestimmten Kamera verschiedenen ist, detektiert wird. wherein the second intensity distribution is based on a spatially resolved intensity distribution detected by the camera of the first and second cameras other than the predetermined camera.
3. Fluoreszenzlichtdetektionssystem nach Anspruch 1 oder 2, 3. Fluorescence light detection system according to claim 1 or 2,
wobei die Steuerung das erste und/oder zweite Transmissionsspektrum dazu verwendet, die dritte Intensitätsverteilung zu bestimmen.  wherein the controller uses the first and / or second transmission spectrum to determine the third intensity distribution.
4. Fluoreszenzlichtdetektionssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 4. Fluorescence light detection system according to one of claims 1 to 3,
wobei das erste Transmissionsspektrum im blauen und/oder grünen Spektralbereich einen mittleren Transmissionsgrad von höchstens 10 % aufweist; und  wherein the first transmission spectrum in the blue and / or green spectral range has an average transmittance of at most 10%; and
wobei das zweite Transmissionsspektrum im roten Spektralbereich einen mittleren Transmissionsgrad von höchstens 50 %, insbesondere höchstens 80 % oder 90 % aufweist.  wherein the second transmission spectrum in the red spectral range has an average transmittance of at most 50%, in particular at most 80% or 90%.
5. Fluoreszenzlichtdetektionssystem nach Anspruch einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Kamera dazu konfiguriert ist, Licht des roten Spektralbereichs zu detektieren; und The fluorescent light detection system according to claim 1, wherein the first camera is configured to detect light of the red spectral region; and
wobei die zweite Kamera dazu konfiguriert ist, Licht des blauen und grünen Spektralbereichs jeweils selektiv zu detektieren.  wherein the second camera is configured to selectively detect light of the blue and green spectral ranges, respectively.
6. Fluoreszenzlich tdetektionssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 6. Fluorescent detection system according to one of claims 1 to 5,
wobei das erste Transmissionsspektrum für einen infraroten Spektralbereich einen mittleren Transmissionsgrad von wenigstens 90 % und das zweite Transmissionsspektrum für den infraroten Spektralbereich einen mittleren Transmissionsgrad von höchstens 10 % aufweist; oder  wherein the first transmission spectrum for an infrared spectral range has an average transmittance of at least 90% and the second transmission spectrum for the infrared spectral range has an average transmittance of at most 10%; or
wobei das zweite Transmissionsspektrum für den infraroten Spektralbereich einen mittleren Transmissionsgrad von wenigstens 90 % und das erste Transmissionsspektrum für den infraroten Spektralbereich einen mittleren Transmissionsgrad von höchstens 10 % aufweist.  wherein the second transmission spectrum for the infrared spectral range has an average transmittance of at least 90% and the first transmission spectrum for the infrared spectral range has an average transmittance of at most 10%.
7. Fluoreszenzlichtdetektionssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 7. Fluorescence light detection system according to one of claims 1 to 6,
wobei die erste oder zweite Kamera dazu konfiguriert ist, Licht des infraroten Spektralbereichs zu detektieren.  wherein the first or second camera is configured to detect light of the infrared spectral range.
8. Fluoreszenzlichtdetektionssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, 8. Fluorescence light detection system according to one of claims 1 to 7,
wobei eine Steuerung des Fluoreszenzlichtdetektionssystems dazu konfiguriert ist, eine ortsaufgelöste Infrarot-Intensitätsverteilung, welche eine detektierte oder von der Steuerung bestimmte, ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs repräsentiert, wherein a controller of the fluorescent light detection system is configured to a spatially resolved infrared intensity distribution, which represents a spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range detected or determined by the control,
eine ortsaufgelöste Rot-Intensitätsverteilung, welche eine detektierte oder von der Steuerung bestimmte, ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des roten Spektralbereichs repräsentiert,  a spatially resolved red intensity distribution which represents a spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral range detected or determined by the control,
eine ortsaufgelöste Grün-Intensitätsverteilung, welche eine detektierte oder von der Steuerung bestimmte, ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des grünen Spektralbereichs repräsentiert, und  a spatially resolved green intensity distribution, which represents a detected or determined by the control, spatially resolved intensity distribution of light of the green spectral range, and
- eine ortsaufgelöste Blau-Intensitätsverteilung, welche eine detektierte oder von der Steuerung bestimmte, ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des blauen Spektralbereichs repräsentiert, bereitzustellen.  a spatially resolved blue intensity distribution, which represents a detected or determined by the control, spatially resolved intensity distribution of light of the blue spectral range to provide.
9. Fluoreszenzlichtdetektionssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, 9. Fluorescence light detection system according to one of claims 1 to 8,
wobei das Strahlteilersystem einen Strahlteiler und wenigstens ein optisches Filter umfasst.  wherein the beam splitter system comprises a beam splitter and at least one optical filter.
10. Fluoreszenzlichtdetektionssystem nach Anspruch 9, 10. Fluorescence light detection system according to claim 9,
wobei der Strahlteiler dazu konfiguriert ist, das in das Strahlteilersystem eintretende Licht spektral und/oder räumlich und/oder nach Polarisationen, insbesondere zueinander orthogonalen Polarisationen, zu trennen.  wherein the beam splitter is configured to separate the light entering the beam splitter system spectrally and / or spatially and / or polarizations, in particular mutually orthogonal polarizations.
11. Fluoreszenzlichtdetektionssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, 11. Fluorescence light detection system according to one of claims 1 to 10,
wobei das erste Transmissionsspektrum im roten und infraroten Spektralbereich jeweils einen mittleren Transmissionsgrad von wenigstens 90 % und im blauen und grünen Spektralbereich jeweils einen mittleren Transmissionsgrad von höchstens 10 % aufweist,  wherein the first transmission spectrum in the red and infrared spectral range in each case has an average transmittance of at least 90% and in the blue and green spectral range in each case an average transmittance of at most 10%,
wobei das zweite Transmissionsspektrum im roten und infraroten Spektralbereich jeweils einen mittleren Transmissionsgrad von höchstens 10 % aufweist,  the second transmission spectrum in the red and infrared spectral ranges each having an average transmittance of at most 10%,
wobei eine Steuerung des Fluoreszenzlichtdetektionssystems dazu konfiguriert ist,  wherein a controller of the fluorescent light detection system is configured to
eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des roten Spektralbereichs und eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs basierend auf von der ersten Kamera detektierten Intensitätsverteilungen zu bestimmen, und a spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral range and a spatially resolved intensity distribution of light of the determine infrared spectral range based on intensity distributions detected by the first camera, and
eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des blauen Spektralbereichs und eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des grünen Spektralbereichs basierend auf von der zweiten Kamera detektierten Intensitätsverteilungen zu bestimmen.  determine a spatially resolved intensity distribution of light of the blue spectral range and a spatially resolved intensity distribution of light of the green spectral range based on intensity distributions detected by the second camera.
12. Fluoreszenzlich tdetektionssystem nach Anspruch 11, 12. fluorescence detection system according to claim 11,
wobei die erste Kamera einen ortauflösenden Detektor mit einer ersten Bayer- Matrix umfasst, wobei die erste Bayer-Matrix eine Vielzahl von sich nicht überlappenden, regelmäßig angeordneten Farbfilterzellen umfasst, wobei jede Farbfilterzelle der ersten Bayer-Matrix mehrere verschiedene, sich nicht überlappende Farbfilter umfasst,  wherein the first camera comprises a location-resolving detector having a first Bayer matrix, the first Bayer matrix comprising a plurality of non-overlapping, regularly arranged color filter cells, each color filter cell of the first Bayer matrix comprising a plurality of different non-overlapping color filters,
wobei wenigstens ein erstes Farbfilter der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle der ersten Bayer-Matrix ein Filter einer Filtergruppe ist,  wherein at least a first color filter of the color filters of each color filter cell of the first Bayer matrix is a filter of a filter group,
wobei wenigstens ein zweites Farbfilter der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle der ersten Bayer-Matrix ein von dem wenigstens einen ersten Farbfilter verschiedenes Filter der Filtergruppe ist,  wherein at least a second color filter of the color filters of each color filter cell of the first Bayer matrix is a filter of the filter group different from the at least one first color filter,
wobei die Filtergruppe ein Filter, das überwiegend den roten Spektralbereich transmittiert, ein Filter, das überwiegend den infraroten Spektralbereich transmittiert, und ein Filter, das überwiegend den roten und infraroten Spektralbereich transmittiert, umfasst.  wherein the filter group comprises a filter that predominantly transmits the red spectral region, a filter that predominantly transmits the infrared spectral region, and a filter that predominantly transmits the red and infrared spectral regions.
13. Fluoreszenzlichtdetektionssystem nach Anspruch 14, 13. Fluorescence light detection system according to claim 14,
wobei die Hälfte der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle der ersten Bayer-Matrix überwiegend den roten Spektralbereich oder überwiegend den infraroten Spektralbereich transmittiert und die Hälfte der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle der ersten Bayer-Matrix überwiegend den roten und infraroten Spektralbereich transmittiert.  wherein half of the color filters of each color filter cell of the first Bayer matrix predominantly transmits the red spectral range or predominantly the infrared spectral range and half of the color filters of each color filter cell of the first Bayer matrix predominantly transmits the red and infrared spectral range.
14. Fluoreszenzlichtdetektionssystem nach Anspruch 12 oder 13, 14. Fluorescent light detection system according to claim 12 or 13,
wobei die erste Kamera dazu konfiguriert ist, eine ortsaufgelöste erste Intensitätsverteilung des durch die ersten Farbfilter transmittierten und auf den Detektor treffenden Lichts zu detektieren, wobei die erste Kamera dazu konfiguriert ist, eine ortsaufgelöste zweite Intensitätsverteilung des durch die zweiten Farbfilter transmittierten und auf den Detektor treffenden Lichts zu detektieren; und wherein the first camera is configured to detect a spatially resolved first intensity distribution of the light transmitted through the first color filters and incident on the detector, wherein the first camera is configured to detect a spatially resolved second intensity distribution of the light transmitted through the second color filters and incident on the detector; and
wobei die Steuerung dazu konfiguriert ist, die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs basierend auf der ersten und zweiten Intensitätsverteilung zu bestimmen, und/oder  wherein the controller is configured to determine the spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range based on the first and second intensity distribution, and / or
wobei die Steuerung dazu konfiguriert ist, die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des roten Spektralbereichs basierend auf der ersten und zweiten Intensitätsverteilung zu bestimmen.  wherein the controller is configured to determine the spatially resolved intensity distribution of red spectral region light based on the first and second intensity distributions.
15. Fluoreszenzlichtdetektionssystem nach einem der Ansprüche 11 bis 14, 15. Fluorescent light detection system according to one of claims 11 to 14,
wobei die zweite Kamera einen ortauflösenden Detektor mit einer zweiten Bayer- Matrix umfasst, wobei die zweite Bayer-Matrix eine Vielzahl von sich nicht überlappenden, regelmäßig angeordneten Farbfilterzellen umfasst, wobei jede Farbfilterzelle der zweiten Bayer-Matrix mehrere verschiedene, sich nicht überlappende Farbfilter umfasst,  the second camera comprising a position-resolving detector having a second Bayer matrix, the second Bayer matrix comprising a plurality of non-overlapping, regularly arranged color filter cells, each color filter cell of the second Bayer matrix comprising a plurality of different non-overlapping color filters,
wobei ein Viertel der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle der zweiten Bayer- Matrix überwiegend den blauen Spektralbereich transmittiert, ein Viertel der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle der zweiten Bayer-Matrix überwiegend den roten Spektralbereich transmittiert und die Hälfte der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle der zweiten Bayer-Matrix überwiegend den grünen Spektralbereich transmittiert; oder  wherein a quarter of the color filters of each color filter cell of the second Bayer matrix predominantly transmits the blue spectral range, one quarter of the color filters of each color filter cell of the second Bayer matrix predominantly transmits the red spectral range and half of the color filters of each color filter cell of the second Bayer matrix predominantly transmits the green spectral range; or
wobei die Hälfte der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle der zweiten Bayer- Matrix überwiegend den blauen Spektralbereich transmittiert und die Hälfte der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle der zweiten Bayer-Matrix überwiegend den grünen Spektralbereich transmittiert; oder  wherein half of the color filters of each color filter cell of the second Bayer matrix predominantly transmits the blue spectral range and half of the color filters of each color filter cell of the second Bayer matrix predominantly transmits the green spectral range; or
wobei ein Viertel der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle der zweiten Bayer- Matrix überwiegend den blauen Spektralbereich transmittiert und drei Viertel der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle der zweiten Bayer-Matrix überwiegend den grünen Spektralbereich transmittieren.  wherein a quarter of the color filters of each color filter cell of the second Bayer matrix predominantly transmits the blue spectral range and three quarters of the color filters of each color filter cell of the second Bayer matrix predominantly transmit the green spectral range.
16. Fluoreszenzlichtdetektionssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, 16. Fluorescent light detection system according to one of claims 1 to 10,
wobei das erste Transmissionsspektrum im roten Spektralbereich einen mittleren Transmissionsgrad von wenigstens 90 % und im blauen, grünen und infraroten Spektralbereich jeweils einen mittleren Transmissionsgrad von höchstens 10 % aufweist, wherein the first transmission spectrum in the red spectral range has an average transmittance of at least 90% and in the blue, green and infrared Spectral range has an average transmittance of at most 10%,
wobei das zweite Transmissionsspektrum im infraroten Spektralbereich einen mittleren Transmissionsgrad von wenigstens 90 % und im roten Spektralbereich einen mittleren Transmissionsgrad von höchstens 10 % aufweist,  wherein the second transmission spectrum has an average transmittance of at least 90% in the infrared spectral range and an average transmittance of at most 10% in the red spectral range,
wobei eine Steuerung des Fluoreszenzlichtdetektionssystems dazu konfiguriert ist,  wherein a controller of the fluorescent light detection system is configured to
- eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des roten Spektralbereichs basierend auf von der ersten Kamera detektierten Intensitätsverteilungen zu bestimmen, und  to determine a spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral region based on intensity distributions detected by the first camera, and
eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des blauen Spektralbereichs, eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des grünen Spektralbereichs und eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs basierend auf von der zweiten Kamera detektierten Intensitätsverteilungen zu bestimmen.  a spatially resolved intensity distribution of light of the blue spectral range, a spatially resolved intensity distribution of light of the green spectral range, and a spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range based on intensity distributions detected by the second camera.
17. Fluoreszenzlich tdetektionssystem nach Anspruch 16, 17. Fluorescent detection system according to claim 16,
wobei die zweite Kamera einen ortauflösenden Detektor mit einer zweiten Bayer- Matrix umfasst, wobei die zweite Bayer-Matrix eine Vielzahl von sich nicht überlappenden, regelmäßig angeordneten Färb fil terzeilen umfasst, wobei jede Farbfilterzelle der zweiten Bayer-Matrix mehrere verschiedene, sich nicht überlappende Farbfilter umfasst,  wherein the second camera comprises a position-resolving detector having a second Bayer matrix, the second Bayer matrix comprising a plurality of non-overlapping, regularly arranged color filter lines, each color filter cell of the second Bayer matrix having a plurality of different non-overlapping color filters includes,
wobei ein Viertel der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle der zweiten Bayer- Matrix überwiegend den blauen und infraroten Spektralbereich transmittiert, ein Viertel der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle der zweiten Bayer-Matrix überwiegend den roten und infraroten Spektralbereich transmittiert und die Hälfte der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle der zweiten Bayer-Matrix überwiegend den grünen und infraroten Spektralbereich transmittiert.  wherein a quarter of the color filters of each color filter cell of the second Bayer matrix predominantly transmits the blue and infrared spectral range, one fourth of the color filters of each color filter cell of the second Bayer matrix predominantly transmits the red and infrared spectral range and half of the color filters of each color filter cell of the second Bayer matrix predominantly transmits the green and infrared spectral range.
18. Fluoreszenzlichtdetektionssystem nach Anspruch 17, 18. Fluorescence light detection system according to claim 17,
wobei die zweite Kamera dazu konfiguriert ist, eine ortsaufgelöste erste Intensitätsverteilung des durch die den roten und infraroten Spektralbereich transmittierenden Farbfilter transmittierten und auf den Detektor treffenden Lichts zu detektieren, wobei die Steuerung dazu konfiguriert ist, die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs basierend auf der ersten Intensitätsverteilung zu bestimmen. wherein the second camera is configured to detect a spatially resolved first intensity distribution of the light transmitted through the color filters transmitting the red and infrared spectral regions and incident on the detector, wherein the controller is configured to determine the spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range based on the first intensity distribution.
19. Fluoreszenzlichtdetektionssystem nach Anspruch 18, 19. Fluorescence light detection system according to claim 18,
wobei die zweite Kamera dazu konfiguriert ist, eine ortsaufgelöste zweite Intensitätsverteilung des durch die den blauen und infraroten Spektralbereich transmittierenden Farbfilter transmittierten und auf den Detektor treffenden Lichts zu detektieren,  wherein the second camera is configured to detect a spatially resolved second intensity distribution of the light transmitted through the color filters transmitting the blue and infrared spectral regions and incident on the detector,
wobei die Steuerung dazu konfiguriert ist, die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des blauen Spektralbereichs basierend auf der zweiten Intensitätsverteilung und der Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs zu bestimmen; und/ oder  wherein the controller is configured to determine the spatially resolved intensity distribution of light of the blue spectral range based on the second intensity distribution and the intensity distribution of light of the infrared spectral range; and or
wobei die zweite Kamera dazu konfiguriert ist, eine ortsaufgelöste dritte Intensitätsverteilung des durch die den grünen und infraroten Spektralbereich transmittierenden Farbfilter transmittierten und auf den Detektor treffenden Lichts zu detektieren,  wherein the second camera is configured to detect a spatially resolved third intensity distribution of the light transmitted through the color filters transmitting the green and infrared spectral regions and incident on the detector,
wobei die Steuerung dazu konfiguriert ist, die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des grünen Spektralbereichs basierend auf der dritten Intensitätsverteilung und der Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs zu bestimmen.  wherein the controller is configured to determine the spatially resolved intensity distribution of light of the green spectral range based on the third intensity distribution and the intensity distribution of light of the infrared spectral range.
20. Fluoreszenzlichtdetektionssystem nach Anspruch 16, 20. Fluorescence light detection system according to claim 16,
wobei die zweite Kamera einen ortauflösenden Detektor mit einer zweiten Bayer- Matrix umfasst, wobei die zweite Bayer-Matrix eine Vielzahl von sich nicht überlappenden, regelmäßig angeordneten Farbfilterzellen umfasst, wobei jede Farbfilterzelle der zweiten Bayer-Matrix mehrere verschiedene, sich nicht überlappende Farbfilter umfasst,  the second camera comprising a position-resolving detector having a second Bayer matrix, the second Bayer matrix comprising a plurality of non-overlapping, regularly arranged color filter cells, each color filter cell of the second Bayer matrix comprising a plurality of different non-overlapping color filters,
wobei ein Viertel der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle der zweiten Bayer- Matrix überwiegend den blauen und infraroten Spektralbereich transmittiert, ein Viertel der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle der zweiten Bayer-Matrix überwiegend den grünen Spektralbereich transmittiert und die Hälfte der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle der zweiten Bayer-Matrix überwiegend den grünen und infraroten Spektralbereich transmittiert. wherein a quarter of the color filters of each color filter cell of the second Bayer matrix predominantly transmits the blue and infrared spectral range, one fourth of the color filters of each color filter cell of the second Bayer matrix predominantly transmits the green spectral range and half of the color filters of each color filter cell of the second Bayer Matrix predominantly transmits the green and infrared spectral range.
21. Fluoreszenzlichtdetektionssystem nach Anspruch 20, 21. Fluorescence light detection system according to claim 20,
wobei die zweite Kamera dazu konfiguriert ist, eine ortsaufgelöste erste Intensitätsverteilung des durch die den grünen und infraroten Spektralbereich transmittierenden Farbfilter transmittierten und auf den Detektor treffenden Lichts zu detektieren,  wherein the second camera is configured to detect a spatially resolved first intensity distribution of the light transmitted through the color filters transmitting the green and infrared spectral regions and incident on the detector,
wobei die Steuerung dazu konfiguriert ist, die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs basierend auf der ersten Intensitätsverteilung und der Intensitätsverteilung von Licht des grünen Spektralbereichs zu bestimmen.  wherein the controller is configured to determine the spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range based on the first intensity distribution and the intensity distribution of light of the green spectral range.
22. Fluoreszenzlichtdetektionssystem nach Anspruch 21 , 22. Fluorescence light detection system according to claim 21,
wobei die zweite Kamera dazu konfiguriert ist, eine ortsaufgelöste zweite Intensitätsverteilung des durch die den blauen und infraroten Spektralbereich transmittierenden Farbfilter transmittierten und auf den Detektor treffenden Lichts zu detektieren,  wherein the second camera is configured to detect a spatially resolved second intensity distribution of the light transmitted through the color filters transmitting the blue and infrared spectral regions and incident on the detector,
wobei die Steuerung dazu konfiguriert ist, die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des blauen Spektralbereichs basierend auf der zweiten Intensitätsverteilung und der Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs zu bestimmen.  wherein the controller is configured to determine the spatially resolved intensity distribution of light of the blue spectral range based on the second intensity distribution and the intensity distribution of light of the infrared spectral range.
23. Fluoreszenzlichtdetektionssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, 23. Fluorescence light detection system according to one of claims 1 to 10,
wobei das erste Transmissionsspektrum im infraroten Spektralbereich einen mittleren Transmissionsgrad von wenigstens 90 °/o, im roten Spektralbereich einen mittleren Transmissionsgrad zwischen 10 % und 90 %, insbesondere zwischen 25 % und 75 % oder zwischen 40 % und 60 %, und im blauen und grünen Spektralbereich jeweils einen mittleren Transmissionsgrad von höchstens 10 % aufweist,  wherein the first transmission spectrum in the infrared spectral range has an average transmittance of at least 90 ° / o, in the red spectral range an average transmittance between 10% and 90%, in particular between 25% and 75% or between 40% and 60%, and in the blue and green Spectral range has an average transmittance of at most 10%,
wobei das zweite Transmissionsspektrum im roten Spektralbereich einen mittleren Transmissionsgrad zwischen 10 % und 90 %, insbesondere zwischen wherein the second transmission spectrum in the red spectral range has an average transmittance between 10% and 90%, in particular between
25 % und 75 % oder zwischen 40 % und 60 %, und im infraroten Spektralbereich einen mittleren Transmissionsgrad von höchstens 10 % aufweist, 25% and 75% or between 40% and 60%, and in the infrared spectral range has an average transmittance of at most 10%,
wobei eine Steuerung des Fluoreszenzlichtdetektionssystems dazu konfiguriert ist,  wherein a controller of the fluorescent light detection system is configured to
- eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs und eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des roten Spektralbereichs basierend auf von der ersten und zweiten Kamera detektierten Intensitätsverteilungen zu bestimmen, a spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range and a spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral range based on intensity distributions detected by the first and second cameras,
- eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des blauen Spektralbereichs und eine ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des grünen Spektralbereichs basierend auf von der zweiten Kamera detektierten Intensitätsverteilungen zu bestimmen.  to determine a spatially resolved intensity distribution of light of the blue spectral range and a spatially resolved intensity distribution of light of the green spectral range based on intensity distributions detected by the second camera.
24. Fluoreszenzlichtdetektionssystem nach Anspruch 23, 24. Fluorescence light detection system according to claim 23,
wobei die erste Kamera dazu konfiguriert ist, eine ortsaufgelöste erste Intensitätsverteilung von Licht des roten und infraroten Spektralbereichs zu detektieren.  wherein the first camera is configured to detect a spatially resolved first intensity distribution of light of the red and infrared spectral regions.
25. Fluoreszenzlichtdetektionssystem nach Anspruch 24, 25. Fluorescent light detection system according to claim 24,
wobei die zweite Kamera einen ortauflösenden Detektor mit einer zweiten Bayer- Matrix umfasst, wobei die zweite Bayer-Matrix eine Vielzahl von sich nicht überlappenden, regelmäßig angeordneten Farbfilterzellen umfasst, wobei jede Farbfilterzelle der zweiten Bayer-Matrix mehrere verschiedene, sich nicht überlappende Farbfilter umfasst,  the second camera comprising a position-resolving detector having a second Bayer matrix, the second Bayer matrix comprising a plurality of non-overlapping, regularly arranged color filter cells, each color filter cell of the second Bayer matrix comprising a plurality of different non-overlapping color filters,
wobei ein Viertel der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle der zweiten Bayer- Matrix überwiegend den blauen Spektralbereich transmittiert, ein Viertel der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle der zweiten Bayer-Matrix überwiegend den roten Spektralbereich transmittiert und die Hälfte der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle der zweiten Bayer-Matrix überwiegend den grünen Spektralbereich transmittiert.  wherein a quarter of the color filters of each color filter cell of the second Bayer matrix predominantly transmits the blue spectral range, one quarter of the color filters of each color filter cell of the second Bayer matrix predominantly transmits the red spectral range and half of the color filters of each color filter cell of the second Bayer matrix predominantly transmitted the green spectral range.
26. Fluoreszenzlichtdetektionssystem nach Anspruch 25, 26. Fluorescence light detection system according to claim 25,
wobei die Steuerung dazu konfiguriert ist,  wherein the controller is configured to
die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs basierend auf der von der ersten Kamera detektierten ersten Intensitätsverteilung und einer von der zweiten Kamera detektierten Intensitätsverteilung des durch die den roten Spektralbereich transmittierenden Farbfilter transmittierten und auf den Detektor treffenden Lichts zu bestimmen; und/oder  determine the spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range based on the first intensity distribution detected by the first camera and an intensity distribution of the light transmitted through the color filter transmitting the red spectral range and detected by the second camera; and or
- die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des roten Spektralbereichs basierend auf der von der ersten Kamera detektierten ersten Intensitätsverteilung und der von der zweiten Kamera detektierten Intensitätsverteilung des durch die den roten Spektralbereich transmittierenden Farbfilter transmittierten und auf den Detektor treffenden Lichts zu bestimmen. the spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral region based on the first detected by the first camera Determine intensity distribution and detected by the second camera intensity distribution of the transmitted through the red spectral region color filter transmitted and incident on the detector light.
27. Fluoreszenzlichtdetektionssystem nach Anspruch 24, 27. Fluorescence light detection system according to claim 24,
wobei die zweite Kamera einen ortauflösenden Detektor mit einer zweiten Bayer- Matrix umfasst, wobei die zweite Bayer-Matrix eine Vielzahl von sich nicht überlappenden, regelmäßig angeordneten Farbfilterzellen umfasst, wobei jede Farbfilterzelle der zweiten Bayer-Matrix mehrere verschiedene, sich nicht überlappende Farbfilter umfasst,  the second camera comprising a position-resolving detector having a second Bayer matrix, the second Bayer matrix comprising a plurality of non-overlapping, regularly arranged color filter cells, each color filter cell of the second Bayer matrix comprising a plurality of different non-overlapping color filters,
wobei ein Viertel der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle der zweiten Bayer- Matrix überwiegend den blauen Spektralbereich transmittiert, ein Viertel der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle der zweiten Bayer-Matrix überwiegend den roten und grünen Spektralbereich transmittiert und die Hälfte der Farbfilter einer jeden Farbfilterzelle der zweiten Bayer-Matrix überwiegend den grünen Spektralbereich transmittiert.  wherein one fourth of the color filters of each color filter cell of the second Bayer matrix predominantly transmits the blue spectral range, one fourth of the color filters of each color filter cell of the second Bayer matrix predominantly transmits the red and green spectral range and half of the color filters of each color filter cell of the second Bayer Matrix predominantly transmits the green spectral range.
28. Fluoreszenzlichtdetektionssystem nach Anspruch 27, 28. Fluorescence light detection system according to claim 27,
wobei die zweite Kamera dazu konfiguriert ist, eine ortsaufgelöste zweite Intensitätsverteilung des durch die den grünen und roten Spektralbereich transmittierenden Farbfilter transmittierten und auf den Detektor treffenden Lichts zu detektieren,  wherein the second camera is configured to detect a spatially resolved second intensity distribution of the light transmitted through the color filters transmitting the green and red spectral regions and incident on the detector,
wobei die Steuerung dazu konfiguriert ist, eine ortsaufgelöste dritte Intensitätsverteilung von Licht des roten Spektralbereichs basierend auf der zweiten Intensitätsverteilung und einer Intensitätsverteilung von Licht des grünen Spektralbereichs zu bestimmen.  wherein the controller is configured to determine a spatially resolved third intensity distribution of light of the red spectral region based on the second intensity distribution and an intensity distribution of light of the green spectral region.
29. Fluoreszenzlichtdetektionssystem nach Anspruch 28, 29. Fluorescent light detection system according to claim 28,
wobei die Steuerung dazu konfiguriert ist,  wherein the controller is configured to
die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des infraroten Spektralbereichs basierend auf der von der ersten Kamera detektierten ersten Intensitätsverteilung und der dritten Intensitätsverteilung zu bestimmen; und/oder die ortsaufgelöste Intensitätsverteilung von Licht des roten Spektralbereichs basierend auf der von der ersten Kamera detektierten ersten Intensitätsverteilung und der dritten Intensitätsverteilung zu bestimmen. determine the spatially resolved intensity distribution of light of the infrared spectral range based on the first intensity distribution detected by the first camera and the third intensity distribution; and or determine the spatially resolved intensity distribution of light of the red spectral region based on the first intensity distribution detected by the first camera and the third intensity distribution.
30. Fluoreszenzlichtdetektionssystem nach einem der Ansprüche 23 bis 29, 30. Fluorescent light detection system according to one of claims 23 to 29,
wobei für den wellenlängenabhängigen Transmissionsgrad Τ(λ) des ersten und/oder zweiten Transmissionsspektrums innerhalb des roten Spektralbereichs gilt:  wherein the following applies to the wavelength-dependent transmittance Τ (λ) of the first and / or second transmission spectrum within the red spectral range:
T0 - ΔΤ < Τ(λ) < To + ΔΤ; 15% < T0 < 85%; 0 < ΔΤ < 5%. T 0 - ΔΤ <Τ (λ) <To + ΔΤ; 15% <T 0 <85%; 0 <ΔΤ <5%.
31. Fluoreszenzlichtdetektionssystem nach einem der Ansprüche 23 bis 29, 31. Fluorescent light detection system according to one of claims 23 to 29,
wobei ein erster Spektralbereich des zweiten Transmissionsspektrums innerhalb des roten Spektralbereichs ausschließlich Wellenlängen umfasst, die kleiner als eine Grenzwellenlänge λο sind, und einen mittleren Transmissionsgrad Tx aufweist, und wherein a first spectral range of the second transmission spectrum within the red spectral range comprises only wavelengths which are smaller than a cut-off wavelength λ o, and has an average transmittance T x , and
wobei ein zweiter Spektralbereich des zweiten Transmissionsspektrums innerhalb des roten Spektralbereichs ausschließlich Wellenlängen umfasst, die größer als die Grenzwellenlänge λο sind, und einen mittleren Transmissionsgrad T2 aufweist, wobei gilt:wherein a second spectral range of the second transmission spectrum within the red spectral range comprises only wavelengths which are greater than the cut-off wavelength λ o and has an average transmittance T 2 , where:
i > 70 %, bevorzugt Tx > 80 % oder > 90 %; und i> 70%, preferably T x > 80% or>90%; and
T2< 30 %, bevorzugt T2< 20 % oder T2< 10 %. T 2 <30%, preferably T 2 <20% or T 2 <10%.
Fluoreszenzlichtdetektionssystem nach Anspruch 31, Fluorescent light detection system according to claim 31,
wobei gilt:  where:
600nm < < 635nm oder  600nm <<635nm or
640nm < λο ^ 680nm.  640nm <λο ^ 680nm.
33. Fluoreszenzlichtdetektionssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 32, 33. Fluorescence light detection system according to one of claims 1 to 32,
wobei der blaue Spektralbereich zwischen 350nm und 480nm liegt und/oder wobei der grüne Spektralbereich zwischen 480nm und 580nm liegt und/oder wobei der rote Spektralbereich zwischen 580nm und 750nm, insbesondere zwischen 580nm und 680nm oder zwischen 630nm und 680nm liegt und/oder wobei der infrarote Spektralbereich zwischen 750nm und lOOOnm liegt. wherein the blue spectral range is between 350nm and 480nm and / or wherein the green spectral range is between 480nm and 580nm and / or wherein the red spectral range is between 580nm and 750nm, more preferably between 580nm and 680nm or between 630nm and 680nm and / or the infrared Spectral range is between 750nm and 100nm.
34. Mikroskopiesystem, umfassend: 34. Microscopy system comprising:
wenigstens eine Lichtquelle, welche dazu konfiguriert ist, Beleuchtungslicht und Anregungslicht zur Anregung von Fluoreszenzfarbstoffen zu erzeugen und auf einen Objektbereich zu richten,  at least one light source configured to generate illumination light and excitation light to excite fluorescent dyes and direct it to an object area,
ein Objektivsystem und ein Fluoreszenzlich tdetektionssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 33,  an objective system and a fluorescence detection system according to one of claims 1 to 33,
wobei das Objektivsystem und das Fluoreszenzlichtdetektionssystem so angeordnet sind, dass wenigstens ein Ausschnitt des Objektbereichs durch das Objektivsystem und das Fluoreszenzlichtdetektionssystem auf die erste und zweite Kamera abgebildet wird.  wherein the objective system and the fluorescent light detection system are arranged so that at least a section of the object area is imaged by the objective system and the fluorescent light detection system on the first and second camera.
35. Mikroskopiesystem nach Anspruch 34, ferner umfassend: 35. The microscopy system of claim 34, further comprising:
ein Anzeigesystem zur Darstellung eines Bildes, wobei das Bild basierend auf Intensitätsverteilungen erzeugt wird, welches von einer Steuerung des Fluoreszenzlichtdetektionssystem bereitgestellt werden.  a display system for displaying an image, wherein the image is generated based on intensity distributions provided by a controller of the fluorescent light detection system.
36. Mikroskopiesystem nach Anspruch 34 oder 35, ferner umfassend: 36. The microscopy system according to claim 34 or 35, further comprising:
ein im Strahlengang zwischen dem Objektbereich und dem Fluoreszenzlichtdetektionssystem angeordnetes Detektionsfilter, welches dazu konfiguriert ist, wenigstens einen Teil des Anregungslichts zu unterdrücken.  a detection filter disposed in the optical path between the object region and the fluorescent light detection system, which is configured to suppress at least a part of the excitation light.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018035597A1 (en) * 2016-08-26 2018-03-01 Huron Technologies International Inc. Scanning microscope using a mosaic scan filter
DE102017203448A1 (en) 2017-03-02 2018-09-06 Carl Zeiss Meditec Ag Microscopy system and microscopy method for quantifying fluorescence
DE102020132982A1 (en) 2020-12-10 2022-06-15 Karl Storz Se & Co. Kg Capturing images of a medical object in white light and fluorescent light
DE102020132978A1 (en) 2020-12-10 2022-06-15 Karl Storz Se & Co. Kg Capturing images of a medical object in white light and fluorescent light
DE102020132951A1 (en) 2020-12-10 2022-06-15 Karl Storz Se & Co. Kg Acquisition of images of a medical site in white light and fluorescent light

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016121189A1 (en) 2015-01-27 2016-08-04 株式会社日立ハイテクノロジーズ Multicolor fluorescence analysis device
DE102017203452B9 (en) 2017-03-02 2021-12-09 Carl Zeiss Meditec Ag Fluorescence observation system
DE102017210274A1 (en) 2017-06-20 2018-12-20 Carl Zeiss Meditec Ag Microscopy system and microscopy method for recording fluorescent light images and white light images
DE102017116275A1 (en) 2017-07-19 2018-07-26 Carl Zeiss Meditec Ag Device for visualizing an object area

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6276798B1 (en) * 1998-09-29 2001-08-21 Applied Spectral Imaging, Ltd. Spectral bio-imaging of the eye
WO2009018953A2 (en) * 2007-08-03 2009-02-12 Carl Zeiss Meditec Ag Method and device for detecting state conditions of an object to be examined and for the fluorescence measurement of the eye
WO2015053144A1 (en) * 2013-10-10 2015-04-16 株式会社日立ハイテクノロジーズ Nucleic-acid-sequence determination device and nucleic-acid-sequence determination method

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2042075C (en) * 1991-05-08 2001-01-23 Branko Palcic Endoscopic imaging system
CA2069537A1 (en) * 1991-06-07 1992-12-08 Thomas A. Cook Multiple output referencing system for evanescent wave sensor
US5590660A (en) * 1994-03-28 1997-01-07 Xillix Technologies Corp. Apparatus and method for imaging diseased tissue using integrated autofluorescence
US5647368A (en) * 1996-02-28 1997-07-15 Xillix Technologies Corp. Imaging system for detecting diseased tissue using native fluorsecence in the gastrointestinal and respiratory tract
EP1301118B1 (en) * 2000-07-14 2006-09-06 Xillix Technologies Corp. Compact fluorescence endoscopy video system
EP1316794A1 (en) * 2001-11-28 2003-06-04 Cambridge University Technical Services Limited A dual wavelength optical fluorescence analyser
US6899675B2 (en) * 2002-01-15 2005-05-31 Xillix Technologies Corp. Fluorescence endoscopy video systems with no moving parts in the camera
DE102006048054A1 (en) * 2006-10-11 2008-04-17 Carl Zeiss Microimaging Gmbh Multispectral illumination device
EP2075616A1 (en) * 2007-12-28 2009-07-01 Möller-Wedel GmbH Device with a camera and a device for mapping and projecting the picture taken
US20100182415A1 (en) * 2008-12-09 2010-07-22 Elster Eric A Image contrast enhancement for in vivo oxygenation measurements during surgery
DE102013103333A1 (en) * 2013-04-03 2014-10-09 Karl Storz Gmbh & Co. Kg Camera for recording optical properties and room structure properties
DE102013010469A1 (en) * 2013-06-24 2014-12-24 Trützschler GmbH & Co. Kommanditgesellschaft Beam splitting device made of prism wedges for use in camera systems

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6276798B1 (en) * 1998-09-29 2001-08-21 Applied Spectral Imaging, Ltd. Spectral bio-imaging of the eye
WO2009018953A2 (en) * 2007-08-03 2009-02-12 Carl Zeiss Meditec Ag Method and device for detecting state conditions of an object to be examined and for the fluorescence measurement of the eye
WO2015053144A1 (en) * 2013-10-10 2015-04-16 株式会社日立ハイテクノロジーズ Nucleic-acid-sequence determination device and nucleic-acid-sequence determination method
DE112014003992T5 (en) * 2013-10-10 2016-05-19 Hitachi High-Technologies Corporation Device for the determination of nucleic acid sequences and method for the determination of nucleic acid sequences

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018035597A1 (en) * 2016-08-26 2018-03-01 Huron Technologies International Inc. Scanning microscope using a mosaic scan filter
DE102017203448A1 (en) 2017-03-02 2018-09-06 Carl Zeiss Meditec Ag Microscopy system and microscopy method for quantifying fluorescence
US11079587B2 (en) 2017-03-02 2021-08-03 Carl Zeiss Meditec Ag Microscopy system and microscopy method for quantifying a fluorescence
DE102017203448B4 (en) 2017-03-02 2021-08-19 Carl Zeiss Meditec Ag Microscopy system and microscopy method for quantifying fluorescence
DE102017203448B9 (en) 2017-03-02 2021-12-23 Carl Zeiss Meditec Ag Microscopy system and microscopy method for quantifying fluorescence
DE102020132982A1 (en) 2020-12-10 2022-06-15 Karl Storz Se & Co. Kg Capturing images of a medical object in white light and fluorescent light
DE102020132978A1 (en) 2020-12-10 2022-06-15 Karl Storz Se & Co. Kg Capturing images of a medical object in white light and fluorescent light
DE102020132951A1 (en) 2020-12-10 2022-06-15 Karl Storz Se & Co. Kg Acquisition of images of a medical site in white light and fluorescent light

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