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Title:
MICROSCOPE FOR TRANSMITTED-LIGHT AND FLUORESCENCE MICROSCOPY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/076776
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a fluorescence microscope (100) with a fluorescence incident illumination unit (101) for producing a fluorescence incident illumination beam path (201), a multiband fluorescence filter system (105) comprising a multiband beam splitter (109) for deflecting the fluorescence incident illumination beam path (201) into a lens (104) of the fluorescence microscope (100) and onto an object (103) to be investigated, wherein the multiband fluorescence filter system (105) comprises a multiband rejection filter (110) which at least partially transmits a fluorescence emission beam path (202) coming from the object (103), and a digital camera (107) for creating a fluorescence image of the object (103) from the captured fluorescence emission beam path (202), wherein the fluorescence microscope (100) comprises a bright-field transmitted-light illumination unit (102) for creating a bright-field transmitted-light illumination beam path (204) for transmitted-light illumination of the object (103), wherein the multiband fluorescence filter system (105) is securely arranged so as to remain, when capturing a bright-field image of the object (103), in a bright-field transmitted-light beam path (203) coming from the object (103), and wherein the digital camera (107), in order to create a bright-light image from the captured bright-field transmitted-light beam path (203) transmitted through the multiband rejection filter (110) of the multiband fluorescence filter system (105), has a white balancing function which is designed for creating the bright-field image. Said fluorescence microscope (100) enables simple switching between fluorescence imaging and bright-field imaging of an object.

Inventors:
DEISSLER BENJAMIN (DE)
SCHUMANN CHRISTIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/076117
Publication Date:
May 11, 2017
Filing Date:
October 28, 2016
Export Citation:
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Assignee:
LEICA MICROSYSTEMS (DE)
International Classes:
G02B21/16; G02B21/36; H04N9/73
Domestic Patent References:
WO1998052018A11998-11-19
Foreign References:
US20010045506A12001-11-29
DE102007007797A12008-08-28
Attorney, Agent or Firm:
BRADL, Joachim (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Fluoreszenzmikroskop (100) mit

einer Fluoreszenzauflicht-Beleuchtungseinheit (101) zur Erzeugung eines Fluoreszenzauflicht-Beleuchtungsstrahlengangs (201),

einem Multiband-Fluoreszenzfiltersystem (105) umfassend einen Multiband- Strahlenteiler (109) zur Umlenkung des Fluoreszenzauflicht- Beleuchtungsstrahlengangs (201) in ein Objektiv (104) des

Fluoreszenzmikroskops (100) und auf ein zu untersuchendes Objekt (103), wobei das Multiband-Fluoreszenzfiltersystem (105) ein Multiband-Sperrfilter (110) aufweist, das einen von dem Objekt (103) ausgehenden

Fluoreszenzemissionsstrahlengang (202) zumindest zum Teil transmittiert, und einer digitalen Kamera (107) zur Erzeugung einer Fluoreszenzabbildung des

Objekts (103) aus dem aufgenommenen Fluoreszenzemissionsstrahlengang (202) dadurch gekennzeichnet, dass

das Fluoreszenzmikroskop (100) eine Hellfelddurchlicht-Beleuchtungseinheit

(102) zur Erzeugung eines Hellfelddurchlicht-Beleuchtungsstrahlengangs (204) zur Durchlichtbeleuchtung des Objekts (103) aufweist,

wobei das Multiband-Fluoreszenzfiltersystem (105) fest angeordnet ist, so dass es bei Aufnahme einer Hellfeldabbildung des Objekts (103) in einem vom Objekt

(103) ausgehenden Hellfelddurchlicht-Strahlengang (203) verbleibt, und wobei die digitale Kamera (107) zur Erzeugung einer Hellfeldabbildung aus dem aufgenommenen, durch das Multiband-Sperrfilter (110) des Multiband-

Fluoreszenzfiltersystems (105) transmittierten Hellfelddurchlicht-Strahlengang (203) über eine Weißabgleichsfunktion verfügt, die vor der Erzeugung der Hellfeldabbildung ausgeführt wird.

2. Fluoreszenzmikroskop (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Multiband-Sperrfilter (110) des Multiband-Fluoreszenzfiltersystems (105) mindestens drei Emissionsbänder transmittiert. 3. Fluoreszenzmikroskop (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

gekennzeichnet, dass ein Emissionsfilter (108) vorgesehen ist, das die vom

Multiband-Sperrfilter (110) transmittierte Strahlung zusätzlich filtert.

4. Fluoreszenzmikroskop (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Emissionsfilter (108) als Teil eines Emissionsfilterrades ausgebildet ist.

5. Fluoreszenzmikroskop (100) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch

gekennzeichnet, dass das Emissionsfilter (108) in der Nähe eines Zwischenbildes des Objekts (103) und/oder unmittelbar vor der digitalen Kamera (107) angeordnet ist.

6. Fluoreszenzmikroskop (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluoreszenzauflicht-Beleuchtungseinheit (101) mindestens eine Festkörperlichtquelle aufweist.

7. Fluoreszenzmikroskop (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Multiband-Fluoreszenzfiltersystem (105) keinen Anregungsfilter aufweist. 8. Fluoreszenzmikroskop (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluoreszenzmikroskop (100) eine Steuereinheit (300) aufweist, wobei die Steuereinheit (300) mit der Fluoreszenzauflicht- Beleuchtungseinheit (101) und mit der Hellfelddurchlicht-Beleuchtungseinheit (102) derart elektronisch in Verbindung steht, dass abhängig von entsprechenden Steuersignalen eine Umschaltung zwischen der Fluoreszenzauflichtbeleuchtung und der Hellfelddurchlichtbeleuchtung vorgenommen wird, wobei die

Steuereinheit (300) mit der digitalen Kamera (107) derart elektronisch in

Verbindung steht, dass bei einer Umschaltung auf die

Hellfelddurchlichtbeleuchtung mittels entsprechender Steuersignale in der digitalen Kamera (107) die Weißabgleichsfunktion aktiviert wird.

9. Verfahren zur Erzeugung einer Hellfeldabbildung eines Objekts (103) unter Verwendung eines Fluoreszenzmikroskops (100), das eine Hellfelddurchlicht- Beleuchtungseinheit (102) zur Erzeugung eines Hellfelddurchlicht-

Beleuchtungsstrahlengangs (204) zur Durchlichtbeleuchtung des Objekts (103) aufweist, wobei zur Erzeugung einer Hellfeldabbildung ein Multiband- Fluoreszenzfiltersystem (105) des Fluoreszenzmikroskops (100) in einem vom Objekt (103) ausgehenden Hellfelddurchlicht-Strahlengang (203) verbleibt und eine digitale Kamera (107) des Fluoreszenzmikroskops (100) zunächst einen Weißabgleich durchführt, bevor sie eine Hellfeldabbildung des Objekts erzeugt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei zur Erzeugung einer

Fluoreszenzabbildung des Objekts (103) unter Verwendung des

Fluoreszenzmikroskops (100) eine Fluoreszenzauflicht-Beleuchtungseinheit (101) einen Fluoreszenzauflicht-Beleuchtungsstrahlengang (201) erzeugt, der von einem Multiband-Strahlenteiler (109) des Multiband-Fluoreszenzfiltersystems (105) in ein Objektiv (104) des Fluoreszenzmikroskops (100) und auf das abzubildende Objekt (103) umgelenkt wird, wobei ein Multiband-Sperrfilter (110) des

Multiband-Fluoreszenzfiltersystems (105) einen von dem Objekt (103)

ausgehenden Fluoreszenzemissionsstrahlengang (202) zumindest zum Teil transmittiert, der zur Erzeugung einer Fluoreszenzabbildung von der digitalen Kamera (107) aufgenommen wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9 und 10, wobei zwischen der Erzeugung einer Hellfeldabbildung des Objekts (103) und der Erzeugung einer

Fluoreszenzabbildung des Objekts (103) dadurch umgeschaltet wird, dass durch elektronische Ansteuerung der Hellfelddurchlicht-Beleuchtungseinheit (102) und der Fluoreszenzauflicht-Beleuchtungseinheit (101) zwischen diesen umgeschaltet wird, wobei bei Umschaltung auf die Hellfelddurchlicht-Beleuchtungseinheit (102) die digitale Kamera (107) derart elektronisch angesteuert wird, dass sie vor Erzeugung der Hellfeldabbildung einen Weißabgleich durchführt.

Description:
Mikroskop für die Durchlicht- und Fluoreszenzmikroskopie

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fluoreszenzmikroskop mit einer

Fluoreszenzauflicht-Beleuchtungseinheit zur Erzeugung eines Fluoreszenzauflicht- Beleuchtungsstrahlengangs, einem Multiband-Fluoreszenzfiltersystem umfassend einen Multiband-Strahlenteiler zur Umlenkung des Fluoreszenzauflicht- Beleuchtungsstrahlengangs bzw. des zur Fluoreszenzanregung vorgesehenen Beleuchtungslichts in ein Objektiv des Fluoreszenzmikroskops und auf ein zu untersuchendes Objekt, wobei das Multiband-Fluoreszenzfiltersystem ein

Multiband-Sperrfilter aufweist, das einen von dem Objekt ausgehenden

Fluoreszenzemissionsstrahlengang bzw. vom Objekt ausgehendes Fluoreszenzlicht zumindest zum Teil transmittiert, und mit einer digitalen Kamera zur Erzeugung einer Fluoreszenzabbildung des Objekts aus dem aufgenommenen

Fluoreszenzemissionsstrahlengang. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Erzeugung einer Hellfeldabbildung eines Objekts unter Verwendung eines Fluoreszenzmikroskops.

Die Fluoreszenzmikroskopie spielt in vielen naturwissenschaftlichen Disziplinen als diagnostisches Werkzeug eine große Rolle. Grundprinzip der

Fluoreszenzmikroskopie ist die Bestrahlung einer Probe mit kurzwelliger

Erregerstrahlung, wobei die Probe selbst oder ein fluoreszierender Farbstoff, mit dem die Probe angefärbt ist, bei Anregung mit der kurzwelligen Erregerstrahlung längerwelliges Fluoreszenzlicht emittiert (Primär- bzw. Sekundär-Fluoreszenz). Für die Fluoreszenzmikroskopie wird in der Regel die Sekundär-Fluoreszenz ausgenutzt, um bestimmte Objektstrukturen von angefärbten Präparaten sichtbar zu machen. Hiermit lassen sich beispielsweise Krankheitserreger bestimmen, Gene lokalisieren oder genetische Veränderungen einer zu untersuchenden DNA bestimmen oder auch Proteinbildungen in Zellen visualisieren. Je nach Anwendung steht eine bestimmte Untersuchungsmethode mit spezifischen fluoreszierenden Farbstoffen, den sogenannten Fluorochromen zur Verfügung. Typisch sind beispielsweise Anregungen mit UV-Licht für den Farbstoff "DAPI", mit blauem Licht für den Farbstoff "FITC" oder mit grünem Licht für die Farbstoffe "Texas red" oder "Rhodamin". Typische Anregungsfrequenzen liegen im

ultravioletten und sichtbaren Spektralbereich.

Herkömmlicherweise wurden als Lichtquellen üblicherweise Kurzbogenlampen mit Hg- oder Xe-Füllung oder Halogenlampen eingesetzt. Mittels verschiedener (wechselbarer) dielektrischer Filter, den sogenannten Anregungsfiltern, kann aus dem Spektralbereich der Lichtquelle der für die Anregung eines Fluorochroms passende Spektralbereich ausgewählt werden. Die genannten Lampen werden heutzutage durch Leuchtdioden oder LEDs ("light emitting diode") als Lichtquellen für Fluoreszenzmikroskope verdrängt.

Beispielsweise ist aus der DE 20 2004 010 121 Ul eine Lichtquelle für ein

Auflichtfluoreszenzmikroskop bekannt, die eine Hochleistungs-LED aufweist, die blaues Licht in einem Spektralbereich von 460 bis 480 nm aussendet.

Aus der EP 1 593 996 A2 ist ein System mit zwei Leuchtdioden bekannt, deren Beleuchtungsstrahlengänge über einen dichromatischen Teiler zusammengeführt und auf ein Fluoreszenzfilter-System geleitet werden. Typischerweise wird mit verschiedenen Fluoreszenzfilter-Systemen, auch als Filterblocks oder Filterwürfel bezeichnet, gearbeitet, um verschiedene

Einfärbungen eines Präparates sichtbar machen zu können. Diese

Fluoreszenzfilter-Systeme bestehen bisher aus einer aufeinander abgestimmten Kombination eines Anregungsfilters, eines dichromatischen Teilers und eines Sperrfilters. Der dichromatische Teiler reflektiert die Anregungsstrahlung, die das Anregungsfilter passieren lässt, zum Präparat hin. Der dichromatische Teiler ist jedoch transparent für das vom Präparat emittierte Fluoreszenzlicht. Das

Sperrfilter hält vom Präparat gestreutes und in das Objektiv eingetretenes

Anregungslicht zurück. Für die spezifische vom Objekt abgegebene

Fluoreszenzstrahlung besitzt es jedoch höchste Durchlässigkeit.

Die verschiedenen Fluoreszenzfilter-Systeme befinden sich üblicherweise auf einer Wechseleinrichtung, die z.B. als Schieber oder Karussell ausgeführt ist. Die

Bedienung erfolgt hierbei manuell und/oder motorisch. Die DE 10 2007 007 797 AI betrifft ein Fluoreszenzmikroskop mit einer

Fluoreszenzauflicht-Beleuchtungseinrichtung. Die Beleuchtungseinrichtung umfasst mehrere Leuchtdioden mit vorgeschalteten Kollektoren zur Erzeugung eines gerichteten Lichtflusses, wobei die zugehörigen Lichtflüsse mittels dichromatischer Teiler zu einem gemeinsamen Beleuchtungsstrahlengang zusammengeführt werden, der seinerseits auf ein Multiband-Anregungsfilter eines Multiband-Fluoreszenzfiltersystems trifft. Letzteres umfasst einen Multiband- Strahlteiler sowie ein Multiband-Sperrfilter. Das Multiband-Anregungsfilter ist für die Wellenlängenbereiche der jeweiligen Leuchtdioden durchlässig, während das Multiband-Sperrfilter für diese Wellenlängenbereiche möglichst undurchlässig ist, hingegen die entsprechenden Emissionsbänder der vom Objekt abgegebenen Fluoreszenzstrahlung transmittiert. Die Ansteuerung der Leuchtdioden erfolgt über eine gemeinsame logische Steuereinrichtung, um zwischen

Anregungswellenlängen schnell umschalten zu können. Eine

Hellfelddurchlichtbeobachtung des Objekts ist bei dem dort beschriebenen

Fluoreszenzmikroskop nicht vorgesehen.

Neben der Fluoreszenzauflichtmikroskopie ist es häufig wünschenswert, die Objektstrukturen auch mittels Hellfelddurchlichtmikroskopie zu untersuchen bzw. zu betrachten. Zur Umschaltung zwischen Fluoreszenzabbildung und

Hellfeldabbildung werden Fluoreszenzfilterwechselvorrichtungen genutzt, die aufwendig konstruiert und kostenintensiv herzustellen sind und überdies langsam in der Umschaltung zwischen Fluoreszenz- und Hellfeldabbildung sind.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, eine kompakt bauende und für den

Anwender in einfacher Weise bedienbare Anordnung zur

fluoreszenzmikroskopischen Untersuchung von Objekten mit einem

Fluoreszenzmikroskop anzugeben, mittels derer in ebenso einfacher Weise zwischen einer Fluoreszenzabbildung und einer Hellfeldabbildung umgeschaltet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Fluoreszenzmikroskop gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren zur Erzeugung einer Hellfeldabbildung eines Objekts unter Verwendung eines Fluoreszenzmikroskops gemäß Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen

Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.

Das erfindungsgemäße Fluoreszenzmikroskop weist eine Hellfelddurchlicht- Beleuchtungseinheit zur Erzeugung eines Hellfelddurchlicht- Beleuchtungsstrahlengangs zur Durchlichtbeleuchtung des Objekts auf.

Entsprechend ist dafür zu sorgen, dass der das Objekt tragende Mikroskoptisch eine Durchlichtbeleuchtung des Objekts erlaubt. Das Multiband- Fluoreszenzfiltersystem des Fluoreszenzmikroskops ist fest bzw. optisch wirksam im Strahlengang angeordnet und verbleibt auch bei Aufnahme einer

Hellfeldabbildung des Objekts in einem vom Objekt ausgehenden

Hellfelddurchlicht-Strahlengang. Zur Erzeugung einer Hellfeldabbildung aus dem von der digitalen Kamera des Fluoreszenzmikroskops aufgenommenen, durch das Multiband-Sperrfilter des Multiband-Fluoreszenzfiltersystems transmittierten Hellfelddurchlicht-Strahlengang verfügt die digitale Kamera über eine

Weißabgleichsfunktion, die vor der Erzeugung der Hellfeldabbildung ausgeführt wird. Durch dieses erfindungsgemäß ausgestaltete Fluoreszenzmikroskop ist es möglich, zwischen Hellfeldabbildungen und Fluoreszenzabbildungen eines Objekts hin und her zu schalten, wobei hierzu lediglich die Fluoreszenzauflicht- Beleuchtungseinheit und die Hellfelddurchlicht-Beleuchtungseinheit entsprechend angesteuert werden müssen. Das Multiband-Fluoreszenzfiltersystem des

Fluoreszenzmikroskops verbleibt bei einer solchen Umschaltung ortsfest in den jeweiligen Strahlengängen und kann daher fest verbaut sein. Eine aufwändige Fluoreszenzfilterwechselvorrichtung, die zudem nur zeitverzögerte

Umschaltungen zulässt, kann erfindungsgemäß entfallen.

Der vom Objekt ausgehende Hellfelddurchlicht-Strahlengang gelangt über das Objektiv des Fluoreszenzmikroskops in das Multiband-Fluoreszenzfiltersystem, wo der Multiband-Strahlteiler und das Multiband-Sperrfilter bestimmte

Wellenlängenbereiche transmittieren. Diese Wellenlängenbereiche entsprechen den Emissionsbändern, die zur Erzeugung einer Fluoreszenzabbildung des Objekts von der digitalen Kamera aufgenommen werden. Als Lichtquelle der

Hellfelddurchlicht-Beleuchtungseinheit wird vorzugsweise eine weiße LED eingesetzt. Unmittelbar vor der Lichtquelle bzw. der weißen LED kann ein

Verschluss vorsehen sein. Da eine weiße LED kleine Ausmaße aufweist, kann auch der Verschluss klein ausgebildet sein und somit schnell bewegt werden. Aufgabe dieses Verschlusses ist es, Fluoreszenzlicht der Konversionsschicht in der weißen LED in der Fluoreszenzabbildung zu unterdrücken. Das breitbandige

Emissionsspektrum dieser Lichtquelle umfasst die genannten Emissionsbänder, die das Multiband-Sperrfilter transmittiert. Bei der Erzeugung einer

Hellfeldabbildung des Objekts würden sich ohne weitere Maßnahmen deshalb Abweichungen in der Farbwiedergabe ergeben. Diese können im Rahmen eines Weißabgleichs der digitalen Kamera kompensiert werden. Für den Weißabgleich sollte vorzugsweise ein Probenbereich ohne Absorption zur Verfügung stehen. Dies kann entweder durch Entfernen des Objekts aus dem Strahlengang

geschehen, oder durch Aufsuchen eines transparenten Bereichs auf dem

Objektträger. Durch den festen Verbau des Multibandfiltersystems und die konstante Farbtemperatur weißer LEDs können die Weißabgleichdaten natürlich auch abgespeichert werden bzw. als Herstellerkalibration geliefert werden. So kann grundsätzlich der Weißabgleich einmal durchgeführt werden und die Weißabgleichdaten können gespeichert werden. Anschließend müssen nur noch die abgespeicherten Daten auf das aufgenommene Bild angewandt werden. Es ist also nicht zwingend erforderlich, nach jedem Umschalten auf den

Hellfelddurchlicht-Strahlengang einen erneuten Weißabgleich durchzuführen.

Prinzipiell gilt, je mehr vom Multiband-Sperrfilter transmittierte Emissionsbänder zur Erzeugung der Hellfeldabbildung zur Verfügung stehen, desto besser die

Qualität der Hellfeldabbildung. Es ist besonders vorteilhaft, wenn mindestens drei Emissionsbänder durch das Multiband-Sperrfilter (und somit auch durch den Multiband-Strahlteiler) des Multiband-Fluoreszenzfiltersystems transmittiert werden.

Für die Erzeugung von Fluoreszenzabbildungen ist es vorteilhaft, das Multiband- Fluoreszenzfiltersystem geeignet so zu wählen, dass eine breite Auswahl von Fluoreszenzfarbstoffen genutzt werden kann. Durch die Nutzung von elektronisch schaltbaren wellenlängenbegrenzten Festkörperlichtquellen kann schnell zwischen verschiedenen Anregungsbändern und dementsprechend zwischen verschiedenen Emissionsbändern umgeschaltet werden. Es lassen sich auch mehrere Anregungsbänder gleichzeitig nutzen. Außerdem erlauben

Festkörperlichtquellen mit scharf definierten Wellenlängenbereichen den Verzicht auf eine mechanische Schaltung von Anregungsfiltern. Als Festkörperlichtquellen kommen in ersten Linie Leuchtdioden (LEDs) oder Halbleiterlaser in Frage.

Da das erfindungsgemäße Fluoreszenzmikroskop, wie oben erläutert, auf eine mechanische Wechselung zwischen der Abbildung der einzelnen

Fluoreszenzkanäle verzichten kann, wird die Umschaltzeit nur noch durch elektronische Vorgänge bei der Ansteuerung der Fluoreszenzauflicht- Beleuchtungseinheit begrenzt. Ein eventuelles Übersprechen der Fuoreszenzkanäle, die den jeweils transmittierten Emissionsbändern entsprechen, lässt sich durch zusätzliche Nutzung eines Emissionsfilters begrenzen. Ein solcher Emissionsfilter schneidet ein transmittiertes Emissionsband zu beiden Seiten des Emissionsmaximums definiert ab und kann damit ein Übersprechen der

Fluoreszenzkanäle verhindern. In diesem Fall ist es vorteilhaft, das Emissionsfilter als Teil eines mechanisch bewegten Emissionsfilterrades auszubilden. Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn das Emissionsfilter in der Nähe eines Zwischenbildes des Objekts und/oder unmittelbar vor der digitalen Kamera angeordnet ist. Häufig besitzen digitale Kameras einen Adapter für das Zuschalten von Filtern, wobei hier auch das genannte Emissionsfilter eingesetzt werden kann. Generell sollte ein solches Emissionsfilter an einem Ort eines kleinen Strahldurchmessers angeordnet werden.

Alternativ kann ein Übersprechen der Fluoreszenzkanäle auch durch lineare Entmischungsalgorithmen anhand der aufgenommenen Digitalbilder vermieden werden. Diese Methode wird als "linear unmixing" bezeichnet und ist im Stand der Technik allgemein bekannt.

Bezüglich der Möglichkeiten der elektronischen Schaltung der

Festkörperlichtquellen in der Fluoreszenzauflicht-Beleuchtungseinheit eines erfindungsgemäßen Fluoreszenzmikroskops sei ausdrücklich auf die bereits erwähnte DE 10 2007 007 797 AI der Anmelderin verwiesen.

Zur Umschaltung zwischen Hellfeldabbildung und Fluoreszenzabbildung ist es zweckmäßig, eine Steuereinheit einzusetzen, die zum einen mit der

Fluoreszenzauflicht-Beleuchtungseinheit und zum anderen mit der

Hellfelddurchlicht-Beleuchtungseinheit derart elektronisch in Verbindung steht, dass durch entsprechende Steuersignale entweder die

Fluoreszenzauflichtbeleuchtung oder die Hellfelddurchlichtbeleuchtung der jeweiligen Beleuchtungseinheiten aktiviert wird. Zusätzlich steht die Steuereinheit mit der digitalen Kamera elektronisch derart in Verbindung, dass bei einem Umschalten auf die bzw. einem Aktivieren der Hellfelddurchlichtbeleuchtung die Weißabgleichsfunktion der digitalen Kamera aktiviert wird, um vor Erzeugung der Hellfeldabbildung des Objekts einen Weißabgleich auszuführen. Erfindungsgemäß kann somit auf mechanische Wechselvorrichtungen bei der

Umschaltung zwischen den genannten Beleuchtungsarten ganz verzichtet werden. Dies spart Kosten und Bauteile und minimiert die zur Umschaltung zwischen den Beleuchtungsarten erforderliche Zeit. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Erzeugung einer

Hellfeldabbildung eines Objekts unter Verwendung eines Fluoreszenzmikroskops, wobei hier insbesondere ein erfindungsgemäßes Fluoreszenzmikroskop wie es oben geschildert wurde, eingesetzt wird. Das eingesetzte Fluoreszenzmikroskop weist eine Hellfeld-Beleuchtungseinheit zur Erzeugung eines Hellfelddurchlicht- Beleuchtungsstrahlengangs zur Durchlichtbeleuchtung des Objekts auf. Zur Erzeugung einer Hellfeldabbildung verbleibt ein Multiband- Fluoreszenzfiltersystem des Fluoreszenzmikroskops in einem vom Objekt ausgehenden Hellfelddurchlicht-Strahlengang, sodass dieser zunächst das Objektiv des Fluoreszenzmikroskops und anschließend das Multiband- Fluoreszenzfiltersystem passiert. Eine digitale Kamera des Fluoreszenzmikroskops führt zunächst einen Weißabgleich durch, bevor von dieser Kamera eine

Hellfeldabbildung des Objekts erzeugt wird. Hierzu wird der vom Multiband- Fluoreszenzfiltersystem transmittierte Hellfelldurchlicht-Strahlengang von der digitalen Kamera des Fluoreszenzmikroskops aufgenommen und verarbeitet, wobei eine Tubuslinse des Fluoreszenzmikroskops in üblicher Weise für die entsprechende Fokussierung auf das Aufnahmearray der Kamera sorgt.

Bezüglich Einzelheiten und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie bezüglich weiterer Ausgestaltungen dieses Verfahrens sei auf die Erläuterungen zum erfindungsgemäßen Fluoreszenzmikroskop verwiesen, die in analoger Weise auf das erfindungsgemäße Verfahren übertragen werden können. Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der

Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.

Figurenbeschreibung

Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Fluoreszenzmikroskop, das insgesamt mit 100 bezeichnet ist.

Dieses Fluoreszenzmikroskop 100 weist in üblicher Weise eine

Fluoreszenzauflicht-Beleuchtungseinheit 101 zur Erzeugung eines

Fluoreszenzauflicht-Beleuchtungsstrahlengangs 201 auf. Diese

Beleuchtungseinheit 101 ist hier lediglich sehr schematisch dargestellt. Tatsächlich beinhaltet die Beleuchtungseinheit 101 einen oder mehrere

Festkörperlichtquellen, wie LEDs, wobei bei mehreren Lichtquellen mittels einer an sich bekannten Ansteuerung zwischen diesen Lichtquellen hin und her geschaltet werden kann oder mehrere Lichtquellen gleichzeitig betrieben werden können. Diesbezüglich sei nochmals explizit auf die schon genannte

DE 10 2007 007 797 AI verwiesen. Entsprechend der aktivierten

Festkörperlichtquelle gelangt Anregungslicht in Form des Fluoreszenzauflicht- Beleuchtungsstrahlengangs 201 in ein Multiband-Fluoreszenzfiltersystem 105.

Hier kann zunächst ein Multiband-Anregungsfilter vorgesehen sein, der jedoch bei Verwendung von Festkörperlichtquellen mit ausreichen stark abgegrenztem Emissionsspektrum entfallen kann. Der Fluoreszenzauflicht- Beleuchtungsstrahlengang 201 gelangt dann auf einen Multiband-Strahlenteiler 109 zur Umlenkung des Beleuchtungsstrahlengangs 201 in ein Objektiv 104 des Fluoreszenzmikroskops 100. Der Beleuchtungsstrahlengang 201 wird durch das Objektiv 104 in die Ebene des Objekts 103 fokussiert.

Von dem Objekt 103 erzeugte Fluoreszenzemissionsstrahlung gelangt in Form des Fluoreszenzemissionsstrahlengangs 202 durch das Objektiv 104 zurück in das Multiband-Fluoreszenzfiltersystem 105. Dort passiert es den Multiband-

Strahlteiler 109 und das Multiband-Sperrfilter 110. Das derart transmittierte Emissionsband steht anschließend zur Erzeugung einer Fluoreszenzabbildung des Objekts 103 zur Verfügung. Hierzu wird der Fluoreszenzemissionsstrahlengang 202 über die Tubuslinse 106 des Fluoreszenzmikroskops 100 und (hier nicht weiter dargestellte, optionale) Kameralinsen auf das lichtempfindliche

Aufnahmearray der digitalen Kamera 107 des Fluoreszenzmikroskops 100 fokussiert. Aufnahme und Verarbeitung des auftreffenden Lichts führt in an sich bekannter Weise zur Erzeugung einer Fluoreszenzabbildung des Objekts 103. Das Fluoreszenzmikroskop 100 verfügt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 außerdem über eine Hellfelddurchlicht-Beleuchtungseinheit (102) zur Durchlichtbeleuchtung des Objekts 103. Hierzu ist der das Objekt 103 tragende Mikroskoptisch entsprechend für eine Durchlichtbeleuchtung ausgelegt. Der von dieser Beleuchtungseinheit 102 erzeugte Hellfelddurchlicht- Beleuchtungsstrahlengang 204 durchleuchtet das Objekt 103. Wiederrum ist die Hellfelddurchlicht-Beleuchtungseinheit 102 nur sehr schematisch dargestellt. Als Lichtquelle kann hier beispielsweise eine weiße LED verwendet werden. Der vom Objekt 103 ausgehende Hellfelddurchlicht-Strahlengang 203 durchläuft das Objektiv 104 sowie das fest verbaute Multiband-Fluoreszenzfiltersystem des Fluoreszenzmikroskops 100. Folglich stehen zur Erzeugung der Hellfeldabbildung diejenigen Emissionsbänder zur Verfügung, die das Multiband- Fluoreszenzfiltersystem 105 transmittiert, sofern diese Emissionsbänder auch ursprünglich von der Hellfelddurchlicht-Beleuchtungseinheit abgestrahlt werden. Über Tubuslinse 106 und etwaige Kameralinsen kann die digitale Kamera 107 den Hellfelddurchlicht-Strahlengang aufnehmen und verarbeiten, um die

Hellfeldabbildung des Objekts 103 zu erzeugen. Aufgrund der Beschränkung auf die genannten Emissionsbänder wird zur Kompensation von Abweichungen in der Farbwiedergabe vor Erzeugung der Hellfeldabbildung ein Weißabgleich der digitalen Kamera 107 ausgeführt. Auf diese Weise ist es möglich, mit einem Fluoreszenzmikroskop neben

Fluoreszenzabbildungen auch Hellfeldabbildungen eines Objekts 103 zu erzeugen. Dies ist in vielen Fällen wünschenswert. Insbesondere kann die Umschaltung zwischen Fluoreszenz- und Hellfeldabbildung auf rein elektronischem Weg ohne mechanische Wechselvorrichtungen vorgenommen werden. Hierzu ist es zweckmäßig, eine Steuereinheit 300 vorzusehen, die mit der Fluoreszenzauflicht- Beleuchtungseinheit 101 sowie mit der Hellfelddurchlicht-Beleuchtungseinheit 102 in Wirkverbindung steht, d.h. die jeweilige Beleuchtungseinheit elektronisch ansteuert um die jeweilige Beleuchtungsart zu aktivieren. Bei einer Aktivierung der Hellfelddurchlicht-Beleuchtungseinheit 102 wird parallel die digitale Kamera 107 von der Steuereinheit 300 angesteuert, in dem durch entsprechende elektronische Signale zunächst die Weißabgleichsfunktion der Kamera 107 aktiviert wird, bevor die Kamera 107 anschließend Hellfeldabbildungen des Objekts 103 erzeugt. Optional kann im Fluoreszenzemissionsstrahlengang 202 ein Emissionsfilter 108 vorgesehen sein, wobei es sich hier insbesondere um ein Emissionsfilterrad mit mehreren Emissionsfiltern handeln kann. Dieses Emissionsfilterrad dient der sauberen Trennung der Fluoreszenzkanäle, indem ein Emissionsfilter ein transmittiertes Emissionsband zu beiden Seiten definiert abschneidet. Eine solches Emissionsfilter 108 bzw. Emissionsfilterrad müsste vor der Erzeugung einer

Hellfeldabbildung des Objekts 103 aus dem Strahlengang entfernt werden. Deshalb kann es auch zweckmäßig sein, das mögliche Übersprechen der Fluoreszenzkanäle auf elektronische bzw. softwarebasierte Art zu verhindern. Hierfür stehen lineare Entmischungsalgorithmen für die aufgenommenen Digitalbilder zur Verfügung.

Bezugszeichenliste

100 Fluoreszenzmikroskop

101 Fluoreszenzauflicht-Beleuchtungseinheit 102 Hellfelddurchlicht- Beleuchtungseinheit

103 Objekt

104 Objektiv

105 Multiband-Fluoreszenzfiltersystem

106 Tubuslinse

107 Kamera

108 Emissionsfilter

109 Multiband-Strahlteiler

110 Multiband-Sperrfilter 201 Fluoreszenzauflicht-Beleuchtungsstrahlengang

202 Fluoreszenzemissionsstrahlengang

203 Hellfelddurchlichtstrahlengang

204 Hellfelddurchlicht-Beleuchtungsstrahlengang 300 Steuereinheit