(57)【要約】      （修正有）【課題】顕微鏡検査システム及び顕微鏡検査システムを動作させる方法を提供する。【解決手段】本発明の顕微鏡検査システムは、観察ビーム経路（２２）を通して物体面を像面（１９）に結像する顕微鏡検査光学ユニット（１４）と、観察ビーム経路（２２）内の観察フィルタ（２３）と、２つの光源での１つは、物体中の蛍光色素を励起させるために提供され、他のものは、物体の非蛍光領域を可視化するために提供される、少なくとも２つの光源と、光源を個別に制御するように構成されたコントローラとを含む。観察フィルタ（２３）の適当な構成の結果として、すべての光源は、最小限の動作電流で動作され得、それにより、光源によって生成される光の安定性が確保される。さらに、光源の個別の設定可能性により、非蛍光領域のカラーレンダリングが設定され得る。そのうえ、光源は、蛍光及び非蛍光領域がほぼ同等の明るさに見えるように設定され得る。【選択図】図１
2020118691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体（１３）の蛍光及び非蛍光領域を同時に観察するための顕微鏡検査システム（１）であって、
観察ビーム経路（２２）を通して物体面（１８）を像面（１９）に結像するように構成された顕微鏡検査光学ユニット（１４）と、
前記観察ビーム経路（２２）内に配置可能な観察フィルタ（２３）であって、
前記観察フィルタ（２３）のλ１〜λ２の透過率（４１、６１、８１、１０１、１２１、１４１、１６１）は、Ｗ１未満であり、λ３〜λ４ではＷ２より大きく、且つλ５〜λ６ではＷ３より大きく、
λ１、λ２、λ３、λ４、λ５、λ６は、３５０ｎｍ＜λ１＜λ２≦λ３＜λ４≦λ５＜λ６＜７５０ｎｍが当てはまる波長であり、
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３は、０＜Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３＜１が当てはまる値である、観察フィルタ（２３）と、
λ１〜λ２の波長を有する第一の光を生成し、且つそれを前記物体面（１８）に向けるように構成された第一の光源（５）と、
λ３〜λ４の波長を有する第二の光を生成し、且つそれを前記物体面（１８）に向けるように構成された第二の光源（５）と、
コントローラ（１２）であって、前記第一の光源及び／又は前記第二の光源を個別に制御するように構成され、その結果、前記第一の光の強度と前記第二の光の強度との比は、可変である、コントローラ（１２）と
を含む顕微鏡検査システム（１）。
【請求項２】
３５０ｎｍ＜λ１＜４００ｎｍ且つ／若しくは４１０ｎｍ＜λ２＜４４０ｎｍ、及び／又は
４４０ｎｍ＜λ３＜４６０ｎｍ且つ／若しくは４８０ｎｍ＜λ４＜６２０ｎｍ、及び／又は
５３０ｎｍ＜λ５＜６２０ｎｍ且つ／若しくは６５０ｎｍ＜λ６＜７５０ｎｍ、及び／又は
Ｗ１＝０．１％若しくはＷ１＝０．０１％、及び／又は
Ｗ２＝１％、及び／又は
Ｗ３＝９０％
が当てはまる、請求項１に記載の顕微鏡検査システム。
【請求項３】
前記第一の光源（５）は、４００ｎｍ〜４２０ｎｍの範囲のスペクトル発光極大と１０ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の半値全幅とを有するスペクトル強度分布を生成するように構成され、及び／又は
前記第二の光源（５）は、４４０ｎｍ〜４７０ｎｍの範囲のスペクトル発光極大と２０ｎｍ〜５０ｎｍの範囲の半値全幅とを有するスペクトル強度分布を生成するように構成される、請求項１又は２に記載の顕微鏡検査システム。
【請求項４】
４８０ｎｍ＜λ４＜５２０ｎｍが当てはまり、及び／又は
前記観察フィルタ（２３）のλ３〜λ４の前記透過率（４１）は、１０％より大きく且つ６０％未満であり、及び／又は
前記観察フィルタ（２３）のλ２＋Δ〜λ３−Δ及びλ４＋Δ〜λ５−Δの前記透過率（４１）は、Ｗ１の０．１倍未満であり、３ｎｍ≦Δ≦１０ｎｍが当てはまり、及び／又は
λ３超での前記第一の光の前記強度（３１）は、その最大スペクトル強度の最大で１％であり、及び／又は
λ２未満及びλ５超での前記第二の光の前記強度（３２）は、その最大スペクトル強度の最大で１％である、請求項１〜３の何れか一項に記載の顕微鏡検査システム。
【請求項５】
λ７〜λ８の波長を有する第三の光を生成し、且つそれを前記物体面（１８）に向けるように構成された第三の光源（５）をさらに含み、λ７、λ８は、波長であり、及びλ２＜λ７＜λ８＜λ５が当てはまる、請求項１〜３の何れか一項に記載の顕微鏡検査システム。
【請求項６】
前記第三の光源（５）は、５００ｎｍ〜５６０ｎｍの範囲のスペクトル発光極大と４０ｎｍ〜１１０ｎｍの範囲の半値全幅とを有するスペクトル強度分布を生成するように構成される、請求項５に記載の顕微鏡検査システム。
【請求項７】
前記観察フィルタ（２３）のλ３〜λ６の前記透過率（６１）は、Ｗ３より大きく、及び／又は
λ３超での前記第一の光の前記強度（５１）は、その最大スペクトル強度の最大で１％であり、及び／又は
λ２未満及びλ５超での前記第二の光の前記強度（５２）は、その最大スペクトル強度の最大で１％であり、及び／又は
λ２未満及びλ５超での前記第三の光の強度（５３）は、その最大スペクトル強度の最大で１％である、請求項５又は６に記載の顕微鏡検査システム。
【請求項８】
前記観察フィルタ（２３）のλ３〜λ４の前記透過率（８１、１０１）は、５％未満であり、６００ｎｍ＜λ４＜λ５＜６２０ｎｍが当てはまり、及び／又は
λ３超での前記第一の光の前記強度（５１）は、その最大スペクトル強度の最大で１％であり、及び／又は
λ２未満及びλ５超での前記第二の光の前記強度（５２）は、その最大スペクトル強度の最大で１％であり、及び／又は
λ２未満及びλ５超での前記第三の光の強度（５３）は、その最大スペクトル強度の最大で１％である、請求項５又は６に記載の顕微鏡検査システム。
【請求項９】
前記光源（５）と前記物体面（１８）との間に配置可能な照明フィルタ（９）をさらに含み、
前記照明フィルタ（９）のλ１〜λ３’及びλ４’〜λ４の前記透過率（１０２）は、Ｗ３より大きく、且つλ３’＋Δ〜λ４’−Δ及びλ４＋Δ〜λ６ではＷ１未満であり、３ｎｍ≦Δ≦１０ｎｍが当てはまり、
λ３’、λ４’は、波長であり、且つλ３＜λ３’＜λ４’＜λ４、及び４８０ｎｍ＜λ３’＜５２０ｎｍ、及び５２０ｎｍ＜λ４’＜５５０ｎｍ、及びλ４’−λ３’＞２０ｎｍが当てはまり、及び／又は
λ３超での前記第一の光の前記強度（５１）は、その最大スペクトル強度の最大で１％であり、及び／又は
λ２未満及びλ４’超での前記第二の光の前記強度（５２）は、その最大スペクトル強度の最大で１％であり、及び／又は
λ４’〜λ４での前記第三の光の前記強度（５３）は、大きく、且つλ３’未満及びλ５超でその最大スペクトル強度の最大で１％である、請求項８に記載の顕微鏡検査システム。
【請求項１０】
前記観察フィルタ（２３）のλ３〜λ４の前記透過率（１２１）は、５％未満であり、
前記観察フィルタ（２３）のλ７〜λ８の前記透過率（１２１）は、Ｗ２より大きく且つ５％未満であり、
前記観察フィルタ（２３）のλ４＋Δ〜λ７−Δの前記透過率（１２１）は、Ｗ１未満であり、３ｎｍ≦Δ≦１０ｎｍが当てはまり、
λ７、λ８は、波長であり、λ４＜λ７＜λ８＜λ５、及び４８０ｎｍ＜λ４＜５２０ｎｍ、及び５２０ｎｍ＜λ７＜５５０ｎｍ、及びλ７−λ４＞２０ｎｍ、及びλ５−λ８＜３０ｎｍが当てはまり、及び／又は
λ３超での前記第一の光の前記強度（５１）は、その最大スペクトル強度の最大で１％であり、及び／又は
λ２未満及びλ７超での前記第二の光の前記強度（５２）は、その最大スペクトル強度の最大で１％であり、及び／又は
λ４未満及びλ５超での前記第三の光の強度（５３）は、その最大スペクトル強度の最大で１％である、請求項５又は６に記載の顕微鏡検査システム。
【請求項１１】
前記観察フィルタ（２３）のλ３〜λ４の前記透過率（１４１）は、５％未満であり、
前記観察フィルタ（２３）のλ４＋Δ〜λ５−Δの前記透過率（１４１）は、Ｗ１未満であり、
４８０ｎｍ＜λ４＜５２０ｎｍ、及び５３０ｎｍ＜λ５＜５６０ｎｍ、及びλ５−λ４＞２０ｎｍが当てはまり、及び／又は
前記顕微鏡検査システム（１）は、前記光源（５）と前記物体面（１８）との間に配置可能な照明フィルタ（９）をさらに含み、
前記照明フィルタ（９）のλ１〜λ４の前記透過率（１４２）は、Ｗ３より大きく、
前記照明フィルタ（９）のλ４＋Δ〜λ５’−Δの前記透過率（１４２）は、Ｗ１未満であり、
前記照明フィルタ（９）のλ５’〜λ６’の前記透過率（１４２）は、Ｗ２より大きく且つ５％未満であり、
前記照明フィルタ（９）のλ６’〜λ６の前記透過率（１４２）は、Ｗ１未満であり、３ｎｍ≦Δ≦１０ｎｍが当てはまり、
λ５’、λ６’は、波長であり、及びλ４＜λ５’＜λ６’＜λ６が当てはまり、
５３０ｎｍ＜λ５’＜５７０ｎｍ及び６００ｎｍ＜λ６’＜６２０ｎｍが当てはまり、及び／又は
λ３超での前記第一の光の前記強度（５１）は、その最大スペクトル強度の最大で１％であり、及び／又は
λ２未満及びλ５超での前記第二の光の前記強度（５２）は、その最大スペクトル強度の最大で１％であり、及び／又は
λ４未満及びλ５超での前記第三の光の強度（５３）は、その最大スペクトル強度の最大で１％である、請求項５又は６に記載の顕微鏡検査システム。
【請求項１２】
前記物体面（１８）と前記光源（５）との間に照明フィルタを有さない、請求項１〜８又は１０の何れか一項に記載の顕微鏡検査システム。
【請求項１３】
λ５’〜λ６’の波長を有する第三の光を生成し、且つそれを前記物体面（１８）に向けるように構成された第三の光源（５）、
前記光源（５）と前記物体面（１８）との間に配置可能な照明フィルタ（９）
をさらに含み、
前記照明フィルタ（９）のλ１〜λ４の前記透過率（１６２）は、Ｗ３より大きく、
前記照明フィルタ（９）のλ５’〜λ６’の前記透過率（１６２）は、Ｗ２より大きく且つ５％未満であり、
λ５’、λ５’は、波長であり、及びλ５＜λ５’＜λ６’が当てはまり、
前記観察フィルタ（２３）のλ３〜λ４の前記透過率（１６１）は、５％未満である、請求項１に記載の顕微鏡検査システム。
【請求項１４】
前記照明フィルタ（９）のλ４＋Δ〜λ５’＋Δの前記透過率（１６２）は、Ｗ１未満であり、３ｎｍ≦Δ≦１０ｎｍが当てはまり、及び／又は
前記照明フィルタ（９）のλ６’〜７５０ｎｍの前記透過率（１６２）は、Ｗ１未満であり、及び／又は
前記観察フィルタ（２３）のλ４＋Δ〜λ５−Δの前記透過率（１６１）は、Ｗ１未満であり、３ｎｍ≦Δ≦１０ｎｍが当てはまる、請求項１３に記載の顕微鏡検査システム。
【請求項１５】
３５０ｎｍ＜λ１＜４６０ｎｍ且つ／若しくは４６０ｎｍ＜λ２＜４８０ｎｍ、及び／又は
４７０ｎｍ＜λ３＜４９０ｎｍ且つ／若しくは４９０ｎｍ＜λ４＜５１０ｎｍ、及び／又は
５２０ｎｍ＜λ５＜５５０ｎｍ且つ／若しくは６８０ｎｍ＜λ６＜７５０ｎｍ、及び／又は
６２０ｎｍ＜λ５’＜６５０ｎｍ且つ／若しくは６８０ｎｍ＜λ６’＜７５０ｎｍ、及び／又は
Ｗ１＝０．１％若しくはＷ１＝０．０１％、及び／又は
Ｗ２＝０．５％、及び／又は
Ｗ３＝９０％、及び／又は
λ５超での前記第一の光の前記強度（１５１）は、その最大スペクトル強度の最大で１％であり、及び／又は
λ３未満及びλ５’超での前記第二の光の前記強度（１５２）は、その最大スペクトル強度の最大で１％であり、及び／又は
λ４未満での前記第三の光の強度（１５３）は、その最大スペクトル強度の最大で１％である、請求項１３又は１４に記載の顕微鏡検査システム。
【請求項１６】
前記第一の光源（５）は、４４０ｎｍ〜４６０ｎｍの範囲のスペクトル発光極大と１０ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の半値全幅とを有するスペクトル強度分布を生成するように構成され、及び／又は
前記第二の光源（５）は、５００ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲のスペクトル発光極大と４０ｎｍ〜１１０ｎｍの範囲の半値全幅とを有するスペクトル強度分布を生成するように構成され、及び／又は
前記第三の光源（５）は、６００ｎｍ〜６４０ｎｍの範囲のスペクトル発光極大と１０ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の半値全幅とを有するスペクトル強度分布を生成するように構成される、請求項１３〜１５の何れか一項に記載の顕微鏡検査システム。
【請求項１７】
前記コントローラ（１２）は、前記光源（５）の少なくとも１つの動作電流及び／又は動作電圧を個別に設定して、それにより、前記光源（５）によって生成される前記光の前記強度（３１、３２、５１、５２、５３、１５１、１５２、１５３）を個別に設定するように構成される、請求項１〜１６の何れか一項に記載の顕微鏡検査システム。
【請求項１８】
顕微鏡検査システム、特に請求項１〜１７の何れか一項に記載の顕微鏡検査システム（１）を動作させる方法であって、
照明光を生成し、且つ前記生成された照明光を物体（１３）に向けるステップ、
前記物体（１３）を像面（１９）に結像する観察ビーム経路（２２）を生成するステップ
を含み、観察フィルタ（２３）は、前記観察ビーム経路（２２）内に配置され、
前記照明光は、
【数１】
2020118691.tif 000019
が当てはまるように生成され、式中、
【数２】
2020118691.tif 000020
は、ＣＩＥ  １９３１標準表色系のＣＩＥ標準色度図における白色点の色位置を表し、
【数３】
2020118691.tif 000021
は、ＣＩＥ  １９３１標準表色系のＣＩＥ標準色度図における座標ｘｆ，ｙｆを有する色位置を表し、前記座標ｘｆ，ｙｆは、
【数４】
2020118691.tif 000022
及び
【数５】
2020118691.tif 000023
によって定義され、式中、Ｘ、Ｙ、Ｚは、
【数６】
2020118691.tif 000024
によって定義されるＣＩＥ  １９３１標準表色系の三刺激値を表し、式中、
Ｉ（λ）は、前記照明光の強度を表し、
Ｔ（λ）は、前記観察フィルタ（２３）の透過率（４１、６１、８１、１０１、１２１、１４１、１６１）を表し、
【数７】
2020118691.tif 000025
は、ＣＩＥ  １９３１標準表色系のスペクトル値関数を表し、及び
ｋは、定数である、方法。
【請求項１９】
【数８】
2020118691.tif 000026
、特に
【数９】
2020118691.tif 000027
が当てはまる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
顕微鏡検査方法であって、
照明光を生成し、且つ前記生成された照明光を物体（１３）に向けるステップ、
前記物体（１３）を像面（１９）に結像する観察ビーム経路（２２）を生成するステップ
を含み、観察フィルタ（２３）は、前記観察ビーム経路（２２）内に配置され、
第一の波長範囲（ＷＬＢ１）にわたる前記観察フィルタ（２３）の透過率（１８６、１９６）の平均値を表す第一の値（Ｗ１）は、第二の波長範囲（ＷＬＢ２）にわたる前記観察フィルタ（２３）の前記透過率（１８６、１９６）の平均値を表す第二の値（Ｗ２）未満であり、
前記第二の値（Ｗ２）は、第三の波長範囲（ＷＬＢ３）にわたる前記観察フィルタ（２３）の前記透過率（１８６、１９６）の平均値を表す第三の値（Ｗ３）未満であり、
前記第一の波長範囲（ＷＬＢ１）にわたる前記照明光の強度（１８７、１９７）の平均値を表す第四の値（Ｗ４）は、前記第二の波長範囲（ＷＬＢ２）にわたる前記照明光の前記強度（１８７、１９７）の平均値を表す第五の値（Ｗ５）より大きく、
前記第五の値（Ｗ５）は、前記第三の波長範囲（ＷＬＢ３）にわたる前記照明光の前記強度（１８７、１９７）の平均値を表す第六の値（Ｗ６）より大きく、
前記第一、第二及び第三の波長範囲は、相互に重複せず、且つそれぞれの場合に３５０ｎｍ〜１０００ｎｍである、顕微鏡検査方法。
【請求項２１】
前記第一の波長範囲（ＷＬＢ１）は、前記物体（１３）中に存在する蛍光色素の吸収率（１８４、１９４）  −  その極大値に正規化される  −  が少なくとも５％、特に少なくとも１０％、より特に少なくとも５０％である波長を含み、
前記第三の波長範囲（ＷＬＢ３）は、前記物体（１３）中に存在する蛍光色素の発光率（１８５、１９５）が少なくとも５％、特に少なくとも１０％、より特に少なくとも５０％である波長を含む、請求項２０に記載の顕微鏡検査方法。
【請求項２２】
前記第二の波長範囲（ＷＬＢ２）は、前記物体（１３）中に存在する蛍光色素の吸収率（１８４、１９４）  −  その極大値に正規化される  −  が最大で２０％、特に最大で１０％、より特に最大で５％であり、及び前記物体（１３）中に存在する蛍光色素の発光率（１８５、１９５）  −  その極大値に正規化される  −  が最大で２０％、特に最大で１０％、より特に最大で５％である波長のみを含む、請求項２０又は２１に記載の顕微鏡検査方法。
【請求項２３】
前記第一の波長範囲（ＷＬＢ１）は、４０５ｎｍの波長を含み、特に３９０ｎｍ〜４２０ｎｍの波長を含み、
前記第二の波長範囲（ＷＬＢ２）は、４５０ｎｍ〜６００ｎｍの波長を含み、
前記第三の波長範囲（ＷＬＢ３）は、６２０ｎｍ〜７２０ｎｍの波長を含む、請求項２０〜２２の何れか一項に記載の顕微鏡検査方法。
【請求項２４】
前記第一の波長範囲（ＷＬＢ１）は、４８０ｎｍ〜５００ｎｍの波長を含み、
前記第二の波長範囲（ＷＬＢ２）は、６２０ｎｍ〜７５０ｎｍの波長を含み、
前記第三の波長範囲（ＷＬＢ３）は、５５０ｎｍ〜６００ｎｍの波長を含む、請求項２０〜２２の何れか一項に記載の顕微鏡検査方法。
【請求項２５】
前記第一の値（Ｗ１）と前記第二の値（Ｗ２）との比は、最大で１／１００、特に最大で１／１０００であり、及び／又は
前記第二の値（Ｗ２）と前記第三の値（Ｗ３）との比は、最大で０．９、特に最大で０．８、より特に最大で０．５であり、及び／又は
前記第四の値（Ｗ４）と前記第五の値（Ｗ５）との比は、少なくとも２、特に少なくとも５であり、及び／又は
前記第四の値（Ｗ４）と前記第六の値（Ｗ６）との比は、少なくとも１０００、特に少なくとも１００００である、請求項２０〜２４の何れか一項に記載の顕微鏡検査方法。
【請求項２６】
前記照明光は、複数の狭帯域光源（５）を使用して生成され、前記光源（５）の少なくとも１つは、前記第一の波長範囲（ＷＬＢ１）内の波長を有する光を生成し、前記光源（５）の少なくとも１つは、前記第二の波長範囲（ＷＬＢ２）内の波長を有する光を生成する、請求項２０〜２５の何れか一項に記載の顕微鏡検査方法。
【請求項２７】
前記光源（５）は、前記第三の波長範囲（ＷＬＢ３）内の波長を有する光を実質的に生成しない、請求項２６に記載の顕微鏡検査方法。
【請求項２８】
顕微鏡検査方法であって、
照明光を生成し、且つ前記生成された照明光を物体（１３）に向けるステップ、
前記物体（１３）を像面（１９）に結像する観察ビーム経路（２２）を生成するステップ
を含み、
前記照明光は、第一の特徴値と第二の特徴値との比が２０／１〜１／２０の範囲の値を有するように生成され、
前記第一の特徴値は、前記像面（１９）内の第一の位置（２０１）における前記観察ビーム経路（２２）の光の強度に関する特徴的変数の値であり、前記第一の位置では、前記観察ビーム経路（２２）の前記光の色値は、色空間の第一の色値範囲（２１１）内にあり、
前記第二の特徴値は、前記像面（１９）内の第二の位置（２０２）における前記観察ビーム経路（２２）の前記光の強度に関する特徴的変数の値であり、前記第二の位置では、前記観察ビーム経路（２２）の前記光の色値は、前記色空間の第二の色値範囲（２１２）内にある、顕微鏡検査方法。
【請求項２９】
前記第一の特徴値は、前記第一の位置（２０１）における前記観察ビーム経路（２２）の前記光の前記強度の最大値又は平均値を表し、
前記第二の特徴値は、前記第二の位置（２０２）における前記観察ビーム経路（２２）の前記光の前記強度の最大値又は平均値を表す、請求項２８に記載の顕微鏡検査方法。
【請求項３０】
前記像面（１９）内の前記第一の位置（２０１）を特定するステップであって、前記第一の位置では、前記観察ビーム経路（２２）の前記光の前記色値は、前記色空間の前記第一の色値範囲（２１１）内にある、ステップ、
前記像面（１９）内の前記第二の位置（２０２）を特定するステップであって、前記第二の位置では、前記観察ビーム経路（２２）の前記光の前記色値は、前記色空間の前記第二の色値範囲（２１２）内にある、ステップ
をさらに含み、
前記照明光は、特定された前記第一の位置（２０１）における前記観察ビーム経路（２２）の前記光の前記強度に応じて、且つ特定された前記第二の位置（２０２）における前記観察ビーム経路（２２）の前記光の前記強度に応じて生成される、請求項２８又は２９に記載の顕微鏡検査方法。
【請求項３１】
前記像面（１９）内の前記物体（１３）の画像（２０５）を記録するステップであって、前記画像（２０５）は、複数の像点（２０６）を含む、ステップと、
前記画像（２０５）の前記像点（２０６）における色値を前記第一の色値範囲（２１１）及び／又は前記第二の色値範囲（２１２）と比較するステップと、
前記比較の結果に基づいて前記複数の像点（２０６）から第一の像点（２０７）を特定するステップであって、前記第一の像点（２０７）は、前記像面（１９）内の前記第一の位置（２０１）に対応し、前記第一の像点（２０７）における色値は、前記色空間の前記第一の色値範囲（２１１）内にある、ステップと、
前記比較の結果に基づいて前記複数の像点（２０６）から第二の像点（２０８）を特定するステップであって、前記第二の像点（２０８）は、前記像面（１９）内の前記第二の位置（２０２）に対応し、前記第二の像点（２０８）における色値は、前記色空間の前記第二の色値範囲（２１２）内にある、ステップと
をさらに含む、請求項３０に記載の顕微鏡検査方法。
【請求項３２】
特定された前記第一の位置（２０１）における前記観察ビーム経路（２２）の前記光の前記強度に基づいて前記第一の特徴値を特定するステップと、
特定された前記第二の位置（２０２）における前記観察ビーム経路（２２）の前記光の前記強度に基づいて前記第二の特徴値を特定するステップと
をさらに含み、
前記照明光は、特定された前記第一の特徴値に応じて、且つ特定された前記第二の特徴値に応じて生成される、請求項３０又は３１に記載の顕微鏡検査方法。
【請求項３３】
前記照明光は、異なる波長範囲の光を生成する複数の光源（５）によって生成され、
前記照明光を生成するステップは、前記照明光を生成するために前記複数の光源（５）の少なくとも１つに供給されるエネルギーを前記第一及び第二の特徴値に応じて設定する、特に変化させるステップを含む、請求項２８〜３２の何れか一項に記載の顕微鏡検査方法。
【請求項３４】
前記第一の色値範囲（２１１）と前記第二の色値範囲（２１２）とは、重複せず、及び／又は
ＣＩＥ  １９７６  ｕ’ｖ’色度図における前記第一の色値範囲（２１１）と前記第二の色値範囲（２１２）との間の最小色差（２１４）は、少なくとも０．０１である、請求項２８〜３３の何れか一項に記載の顕微鏡検査方法。
【請求項３５】
前記色値範囲（２１１）は、ＣＩＥ  １９７６  ｕ’ｖ’色度図内の参照色値に関して最大で０．１の色差を有する色値に限定され、
前記参照色値は、前記物体（１３）中に存在する蛍光色素の発光率（１８５、１９５）  −  その極大値に正規化される  −  が少なくとも５％、特に少なくとも１０％、より特に少なくとも５０％である波長のみを含む参照波長範囲内の光に対応する、請求項２８〜３４の何れか一項に記載の顕微鏡検査方法。
【請求項３６】
前記第一の色値範囲（２１１）は、６３５ｎｍの波長を有する光に対応する色値を含み、及び／又は
前記第一の色値範囲（２１１）は、ＣＩＥ  １９７６  ｕ’ｖ’色度図内の６３０ｎｍの波長を有する光に対応する参照色値に関して最大で０．１の色差を有する色値に限定される、請求項２８〜３５の何れか一項に記載の顕微鏡検査方法。
【請求項３７】
前記第一の色値範囲（２１１）は、５３０ｎｍの波長を有する光に対応する色値を含み、及び／又は
前記第一の色値範囲（２１１）は、ＣＩＥ  １９７６  ｕ’ｖ’色度図内の５３０ｎｍの波長を有する光に対応する参照色値に関して最大で０．１の色差を有する色値に限定される、請求項２８〜３５の何れか一項に記載の顕微鏡検査方法。
【請求項３８】
ＣＩＥ  １９７６  ｕ’ｖ’色度図内の前記第一の色値範囲（２１１）は、座標ｕ’＝０．１１３及びｖ’＝０．５７５を有するか又は座標ｕ’＝０．５７０及びｖ’＝０．５１４を有する色値を含み、及び／又は
前記第二の色値範囲（２１２）は、白色点Ｄ５０又はＤ６５を含む、請求項２８〜３７の何れか一項に記載の顕微鏡検査方法。
【請求項３９】
前記照明光は、前記像面（１９）内の第三の位置（２０３）における前記観察ビーム経路（２２）の光の強度に関係なく生成され、前記第三の位置（２０３）における前記観察ビーム経路（２２）の前記光の色値は、前記第一及び第二の色値範囲の外にある、請求項２８〜３８の何れか一項に記載の顕微鏡検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡検査システム及び顕微鏡検査システムを動作させる方法に関する。特に、この顕微鏡検査システム及び方法は、蛍光色素、例えばプロトポルフィリンＩＸ（ＰｐＩＸ）又はフルオレセインと混合された物体の蛍光及び非蛍光領域を同時に観察するのに役立つ。
【背景技術】
【０００２】
物体の蛍光及び非蛍光領域を同時又は逐次的に観察するための顕微鏡検査システムは、例えば、腫瘍外科の分野で使用されている。蛍光色素が腫瘍性組織に付加されると、腫瘍性組織と結合する。しかし、蛍光色素は、非腫瘍性組織と結合しない。蛍光色素を励起させた後、蛍光により組織の画像を記録し、その中の蛍光領域を識別することにより、腫瘍性組織の位置を特定できる。
【０００３】
腫瘍性組織を、腫瘍性組織を取り囲む健康な組織から除去できるようにするには、腫瘍性組織を識別し、その周辺組織に関する位置を特定しなければならない。そのため、周辺組織、すなわち物体の非蛍光領域を捕捉することも必要である。
【０００４】
これを実現するために、物体の蛍光領域及び非蛍光領域を同時に観察するための従来の顕微鏡検査システムでは、可視波長範囲内でスペクトル的にほぼ均一な強度を有する白色光源、例えばキセノンランプが使用されている。物体に供給される照明光の波長依存強度の設定は、通常、１つ又は複数の照明フィルタにより設定される。物体から出た光は、蛍光と、非蛍光領域で反射された光との両方を含み、通常、観察フィルタによりフィルタ処理されて、観察者に供給される。
【０００５】
蛍光の強度と、蛍光色素を励起するために使用される光の強度との比は、非常に小さいため、蛍光と、物体の非蛍光領域で反射された光とは、大きく異なる明るさを有するように認識され、これによって蛍光領域及びしたがって腫瘍性組織の位置を特定することがより困難となる。さらに、低悪性度腫瘍から出た蛍光の強度は、高悪性腫瘍から出た蛍光の強度と比較して、最大で２０分の１と小さく、これもさらに位置特定の障害となる。
【０００６】
さらに、非蛍光領域のカラーレンダリングは、トゥルーカラーではなく、支配的な色により特徴付けられることが多く、その結果、非蛍光領域は、外科医に対して不自然な色で提示されることになり、これは、非蛍光領域内の方位特定の障害となる。トゥルーカラーではないこのレンダリングは、部分的に、フィルタの波長依存透過プロファイルをよりよくすることが技術的に実現不能であり、例えば干渉フィルタとして実現できないという事実に起因する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この背景に照らして、本発明の目的は、上述の問題を解決する顕微鏡検査システム、顕微鏡検査システムを動作させる方法及び顕微鏡検査方法を提供する事である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第一の態様
本発明の第一の態様によれば、物体の蛍光及び非蛍光領域を同時に観察するための顕微鏡検査システムは、観察ビーム経路を通して物体面を像面に結像するように構成された顕微鏡検査光学ユニットと、観察ビーム経路内に配置可能な観察フィルタと、少なくとも２つの（狭帯域）光源と、コントローラであって、少なくとも２つの光源の１つ又は複数を個別に制御するように構成され、その結果、少なくとも２つの光源によって生成された光の強度の比は、可変である、コントローラとを含む。
【０００９】
画像検出器を顕微鏡検査光学ユニットの像面内に配置し、そのようにして物体面内に配置された物体の画像を記録することができる。
【００１０】
少なくとも２つの光源のうち、（少なくとも）第一の光源は、第一の光を生成し、且つそれを物体領域に向けるように構成され、第一の光は、物体中に存在する蛍光色素を励起させるのに適している。この目的のために、第一の光は、蛍光色素の吸収範囲内の波長を有する光を含む。ＰｐＩＸの場合、第一の光は、３８０ｎｍ〜４２０ｎｍの範囲の波長を含むことができる。
【００１１】
少なくとも２つの光源のうち、（少なくとも）第二の光源は、第二の光を生成し、且つそれを物体領域に向けるように構成され、第二の光は、物体の非蛍光領域を可視化するのに役立つ。この目的のために、第二の光は、蛍光色素の吸収及び発光範囲外の波長を有する光を含む。
【００１２】
光源の１つ又は複数は、狭帯域であり得る。狭帯域の光源は、スペクトル強度分布に応じた光を生成し、スペクトル強度分布は、中心波長において最大スペクトル発光強度を有し、スペクトル発光強度が最大スペクトル発光強度の１％であり、中心波長より長い上限波長と、スペクトル発光強度が最大スペクトル発光強度の１％であり、中心波長より短い下限波長との間の差は、最大で１５０ｎｍ、特に最大で１００ｎｍ、より特に最大で５０ｎｍ、又は最大で２０ｎｍ、又は最大で１０ｎｍである。
【００１３】
光源の１つ又は複数は、コントローラによって個別に制御され得る。すなわち、光源は、他の光源と独立して制御され得る。個別に制御可能な光源によって生成される光の強度は、したがって個別に設定できる。異なる光源によって生成される光の強度の比は、したがって変化させることができる。例えば、コントローラは、個別に制御可能な光源の動作電流及び／又は動作電圧を変化させ、それにより、前記光源によって生成される光の強度を変化させるように構成される。光源は、例えば、発光ダイオードである。
【００１４】
観察フィルタの（波長依存）透過率は、通常、観察フィルタが透過させる１つの波長の光の強度と、観察フィルタに向けられた同じ波長の光の強度との比として定義される。
【００１５】
観察フィルタの透過率は、それが蛍光色素を励起させるために使用された光を遮断する（透過させない）ように、且つ非蛍光領域を可視化するために使用される光を所定の程度まで透過させるように、且つそれが最善の方法で蛍光を透過させるように具現化される。
【００１６】
光源の、したがって物体に向けられる光のスペクトル強度成分を個別に設定できることと、非蛍光領域を可視化するために使用される波長範囲での透過率を適当に選択することとにより、以下の利点が得られる。
【００１７】
第一に、蛍光領域及び非蛍光領域は、個々の光源を相応に設定することによって生成される光の強度により、ほとんど等しい明るさとして認識できる。第一の光源は、蛍光領域から出る蛍光の強度を設定するために（第二の光源とは実質的に独立して）使用できる。第二の光源は、非蛍光領域から反射された光の強度を設定するために（第一の光源とは実質的に独立して）使用できる。蛍光及び非蛍光領域から出た光の強度は、このようにして相互に調整でき、その結果、両方の領域がほぼ等しい明るさに見える。
【００１８】
さらに、すべての光源は、ここでは、それらの発光安定動作範囲で動作させることができる。光源の発光スペクトルは、一般に、非常に小さい動作電流及び／又は電圧で安定しない。すなわち、発光スペクトルは、動作電流が変化すると変化する。これを避けるために、すべての光源をそれらの発光安定動作範囲で動作させることができ、これは、例えば、すべての光源をそれぞれの最大消費電力の少なくとも０．１％で動作させることによって行われる。非蛍光領域を可視化するために使用され、光源によりその最大消費電力の少なくとも０．１％で動作される光の強度が蛍光の強度とほぼ等しくなるようにする（すなわち蛍光及び非蛍光領域が同じ明るさに見えるようにする）ために、非蛍光領域を可視化するために使用される波長範囲の観察フィルタの透過率を対応して小さく選択できる。その結果、すべての光源がそれらの発光安定動作範囲で動作できる。
【００１９】
さらに、照明フィルタは、不要である。
【００２０】
少なくとも２つの光源と、観察フィルタの少なくとも２つの別々のパスバンドとを非蛍光領域の可視化のために使用すると、その結果としてまた別の利点が得られる。非蛍光領域のカラーレンダリングは、非蛍光領域を可視化するために使用される光源によって生成される光の強度と、観察フィルタ内にこの目的のために対応して提供されるパスバンドの透過率とを適当に選択することによって設定できる。特に、カラーレンダリングは、トゥルーカラーレンダリングに設定され得る。
【００２１】
後述の実施形態において、観察フィルタのλ１〜λ２の透過率は、Ｗ１未満であり、λ３〜λ４ではＷ２より大きく、且つλ５〜λ６ではＷ３より大きく、λ１、λ２、λ３、λ４、λ５、λ６は、３５０ｎｍ＜λ１＜λ２≦λ３＜λ４≦λ５＜λ６＜７５０ｎｍが当てはまる波長であり、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３は、０＜Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３＜１が当てはまる値であり、第一の光源は、λ１〜λ２の波長を有する第一の光を生成するように構成され、及び第二の光源は、λ３〜λ４の波長を有する第二の光を生成するように構成される。
【００２２】
ＰｐＩＸと混合された物体の蛍光及び非蛍光領域を同時に観察するために、観察フィルタ及び光源は、以下のように構成され得る：
３５０ｎｍ＜λ１＜４００ｎｍ且つ／若しくは４１０ｎｍ＜λ２＜４４０ｎｍ、及び／又は
４４０ｎｍ＜λ３＜４６０ｎｍ且つ／若しくは４８０ｎｍ＜λ４＜６２０ｎｍ、及び／又は
５３０ｎｍ＜λ５＜６２０ｎｍ且つ／若しくは６５０ｎｍ＜λ６＜７５０ｎｍ、及び／又は
Ｗ１＝０．１％若しくはＷ１＝０．０１％、及び／又は
Ｗ２＝１％、及び／又は
Ｗ３＝９０％。
【００２３】
第一の実施形態
青波長範囲の非蛍光領域を観察するために、特定の用途における慣例及び所望により、さらに以下の設定が当てはまる：
４８０ｎｍ＜λ４＜５２０ｎｍ、及び／又は
観察フィルタのλ３〜λ４の透過率は、１０％より大きく且つ６０％未満であり、及び／又は
観察フィルタのλ２＋Δ〜λ３−Δ及びλ４＋Δ〜λ５−Δの透過率は、０．１×Ｗ１未満であり、３ｎｍ≦λ≦１０ｎｍが当てはまり、及び／又は
λ３超での第一の光の強度は、その最大スペクトル強度の最大で１％であり、及び／又は
λ２未満及びλ５超での第二の光の強度は、その最大スペクトル強度の最大で１％である。
【００２４】
非蛍光領域のカラーレンダリングを特にトゥルーカラーレンダリングに設定できるようにするために、顕微鏡検査システムは、λ７〜λ８の波長を有する第三の光を生成し、且つそれを物体面に向けるように構成された第三の光源をさらに含み、λ７、λ８は、波長であり、及びλ２＜λ７＜λ８＜λ５が当てはまる。光源の適当な動作によって非蛍光領域のトゥルーカラーレンダリングを実現するために使用される幾つかの構成について以下に説明する。
【００２５】
第二の実施形態
観察フィルタのλ３〜λ６の透過率は、Ｗ３より大きい。有利には、λ３超での第一の光の強度は、その最大スペクトル強度の最大で１％である。有利には、λ２未満及びλ５超での第二の光の強度は、その最大スペクトル強度の最大で１％である。有利には、λ２未満及びλ５超での第三の光の強度は、その最大スペクトル強度の最大で１％である。
【００２６】
第三の実施形態
観察フィルタのλ３〜λ４の透過率は、５％未満であり、及び６００ｎｍ＜λ４＜λ５＜６２０ｎｍが当てはまる。有利には、λ３超での第一の光の強度は、その最大スペクトル強度の最大で１％である。有利には、λ２未満及びλ５超での第二の光の強度は、その最大スペクトル強度の最大で１％である。有利には、λ２未満及びλ５超での第三の光の強度は、その最大スペクトル強度の最大で１％である。
【００２７】
第四の実施形態
さらに好ましくは、第三の実施形態による顕微鏡検査システムは、光源と物体面との間に配置可能な照明フィルタをさらに含み、照明フィルタのλ１〜λ３’及びλ４’〜λ４の透過率は、Ｗ３より大きく、且つλ３’＋Δ〜λ４’−Δ及びλ４＋Δ〜ではＷ１未満であり、３ｎｍ≦Δ≦１０ｎｍが当てはまり、λ３’、λ４’は、波長であり、且つλ３＜λ３’＜λ４’＜λ４、４８０ｎｍ＜λ３’＜５２０ｎｍ、及び５２０ｎｍ＜λ４’＜５５０ｎｍ、及びλ４’−λ３’＞２０ｎｍが当てはまる。有利には、λ３超での第一の光の強度は、その最大スペクトル強度の最大で１％である。有利には、λ２未満及びλ４’超での第二の光の強度は、その最大スペクトル強度の最大で１％である。有利には、λ４’〜λ４での第三の光の強度は、有意に高く、且つλ３’未満及びλ５超ではその最大スペクトル強度の最大で１％である。
【００２８】
第五の実施形態
観察フィルタのλ３〜λ４の透過率は、５％未満であり、観察フィルタのλ７〜λ８の透過率は、Ｗ２より大きく且つ５％未満であり、及び観察フィルタのλ４＋Δ〜λ７−Δの透過率は、Ｗ１未満であり、３ｎｍ≦Δ≦１０ｎｍが当てはまり、λ７、λ８は、波長であり、λ４＜λ７＜λ８＜λ５、及び４８０ｎｍ＜λ４＜５２０ｎｍ、及び５２０ｎｍ＜λ７＜５５０ｎｍ、及びλ７−λ４＞２０ｎｍ、及びλ５−λ８＜３０ｎｍが当てはまる。有利には、λ３超での第一の光の強度は、その最大スペクトル強度の最大で１％である。有利には、λ２未満及びλ７超での第二の光の強度は、その最大スペクトル強度の最大で１％である。有利には、λ４未満及びλ５超での第三の光の強度は、その最大スペクトル強度の最大で１％である。
【００２９】
第六の実施形態
観察フィルタのλ３〜λ４の透過率は、５％未満であり、観察フィルタのλ４＋Δ〜λ５−Δの透過率は、Ｗ１未満であり、４８０ｎｍ＜λ４＜５２０ｎｍｍ、及び５３０ｎｍ＜λ５＜５６０ｎｍ、及びλ５−λ４＞２０ｎｍが当てはまる。顕微鏡検査システムは、光源と物体面との間に配置可能な照明フィルタをさらに含み、照明フィルタのλ１〜λ４の透過率は、Ｗ３より大きく、照明フィルタのλ４＋Δ〜λ５’−Δの透過率は、Ｗ１未満であり、照明フィルタのλ５’〜λ６’の透過率は、Ｗ２より大きく且つ５％未満であり、照明フィルタのλ６’〜λ６の透過率は、Ｗ１未満であり、３ｎｍ≦Δ≦１０ｎｍが当てはまり、λ５’、λ６’は、波長であり、及びλ４＜λ５’＜λ６’＜λ６が当てはまり、５３０ｎｍ＜λ５’＜５７０ｎｍ及び６００ｎｍ＜λ６’＜６２０ｎｍが当てはまる。有利には、λ３超での第一の光の強度は、その最大スペクトル強度の最大で１％である。有利には、λ２未満及びλ５超での第二の光の強度は、その最大スペクトル強度の最大で１％である。有利には、λ４未満及びλ５超での第三の光の強度は、その最大スペクトル強度の最大で１％である。
【００３０】
ＰｐＩＸと混合された物体の蛍光及び非蛍光領域を同時に観察するために、以下のように構成された光源が特に上述の実施形態にとって適当である：第一の光源は、４００ｎｍ〜４２０ｎｍの範囲のスペクトル発光極大と１０ｎｍ〜２０ｎｍの半値全幅とを有する発光ダイオードであり得る。第二の光源は、４４０ｎｍ〜４７０ｎｍの範囲のスペクトル発光極大と２０ｎｍ〜５０ｎｍの範囲の半値全幅とを有する発光ダイオードであり得る。第三の光源は、５００ｎｍ〜５６０ｎｍの範囲のスペクトル発光極大と４０ｎｍ〜１１０ｎｍの範囲の半値全幅とを有する発光ダイオードであり得る。
【００３１】
第七の実施形態
フルオレセインと混合された物体の蛍光及び非蛍光領域を同時に観察するために、顕微鏡検査システムは、λ５’〜λ６’の波長を有する第三の光を生成し、且つそれを物体面に向けるように構成された第三の光源、光源と物体面との間に配置可能な照明フィルタをさらに含み、照明フィルタのλ１〜λ４の透過率は、Ｗ３より大きく、照明フィルタのλ５’〜λ６’の透過率は、Ｗ２より大きく且つ５％未満であり、λ５’、λ６’は、波長であり、及びλ５＜λ５’＜λ６’が当てはまり、観察フィルタのλ３〜λ４の透過率は、５％未満である。
【００３２】
有利には、照明フィルタのλ４＋Δ〜λ５’−Δの透過率は、Ｗ１未満であり、３ｎｍ≦Δ≦１０ｎｍが当てはまる。有利には、照明フィルタのλ６’〜７５０ｎｍの透過率は、Ｗ１未満である。有利には、観察フィルタのλ４＋Δ〜λ５−Δの透過率は、Ｗ１未満であり、３ｎｍ≦Δ≦１０ｎｍが当てはまる。
【００３３】
観察フィルタ及び光源は、フルオレセインと混合された物体の蛍光及び非蛍光領域を同時に観察するために以下のように構成され得る：
３５０ｎｍ＜λ１＜４６０ｎｍ且つ／若しくは４６０ｎｍ＜λ２＜４８０ｎｍ、及び／又は
４７０ｎｍ＜λ３＜４９０ｎｍ且つ／若しくは４９０ｎｍ＜λ４＜５１０ｎｍ、及び／又は
５２０ｎｍ＜λ５＜５５０ｎｍ且つ／若しくは６８０ｎｍ＜λ６＜７５０ｎｍ、及び／又は
６２０ｎｍ＜λ５’＜６５０ｎｍ且つ／若しくは６８０ｎｍ＜λ６’＜７５０ｎｍ、及び／又は
Ｗ１＝０．１％若しくはＷ１＝０．０１％、及び／又は
Ｗ２＝０．５％、及び／又は
Ｗ３＝９０％。
【００３４】
有利には、λ５超での第一の光の強度は、その最大スペクトル強度の最大で１％である。有利には、λ３未満及びλ５’超での第二の光の強度は、その最大スペクトル強度の最大で１％である。有利には、λ４未満での第三の光の強度は、その最大スペクトル強度の最大で１％である。
【００３５】
フルオレセインと混合された物体の蛍光及び非蛍光領域を同時に観察するために、以下のように構成される光源は、特に上述の実施形態に適している：第一の光源は、４４０ｎｍ〜４７０ｎｍの範囲のスペクトル発光極大と１０ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の半値全幅とを有する発光ダイオードであり得る。第二の光源は、５００ｎｍ〜５６０ｎｍの範囲のスペクトル発光極大と４０ｎｍ〜１１０ｎｍの範囲の半値全幅とを有する発光ダイオードであり得る。第三の光源は、６００ｎｍ〜６４０ｎｍの範囲のスペクトル発光極大と１０ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の半値全幅とを有する発光ダイオードであり得る。
【００３６】
有利には、照明フィルタ及び観察フィルタの波長依存透過率は、相互に調整されて、３５０ｎｍ〜７５０ｎｍでは、照明フィルタの波長依存透過率勾配の絶対値と、観察フィルタの波長依存透過率勾配の絶対値との両方が２％／ｎｍより大きくなる波長が存在しないようにされる。これにより、ある波長での照明フィルタ及び観察フィルタの透過率の大幅な変化が防止される。したがって、照明フィルタ及び観察フィルタの透過率に関する製造公差は、照明フィルタ及び観察フィルタで実現される異なるスペクトル範囲の色の真度及び明るさに大きく影響しない。
【００３７】
第二の態様
本発明の第二の態様は、顕微鏡検査システム、特に本明細書に記載の顕微鏡検査システムの１つを動作させる方法に関する。
【００３８】
この方法は、照明光を生成し、且つ生成された照明光を物体に向けるステップ、物体を像面に結像する観察ビーム経路を生成するステップを含み、観察フィルタが観察ビーム経路内に配置される。照明光は、
【数１】
2020118691.tif 000003
が当てはまるように生成され、式中、
【数２】
2020118691.tif 000004
は、ＣＩＥ  １９３１標準表色系のＣＩＥ標準色度図における白色点の色位置を表し、及び
【数３】
2020118691.tif 000005
は、ＣＩＥ  １９３１標準表色系のＣＩＥ標準色度図における座標ｘｆ，ｙｆを有する色位置を表す。
【００３９】
ＣＩＥ  １９３１標準表色系のＣＩＥ標準色度図における座標ｘＡ及びｙＡを有する色位置
【数４】
2020118691.tif 000006
と、ＣＩＥ  １９３１標準表色系のＣＩＥ標準色度図における座標ｘＢ及びｙＢを有する色位置
【数５】
2020118691.tif 000007
との間の距離│・│は、
【数６】
2020118691.tif 000008
として定義される。
【００４０】
色位置
【数７】
2020118691.tif 000009
の座標ｘｆ，ｙｆは、
【数８】
2020118691.tif 000010
によって定義され、式中、Ｘ、Ｙ、Ｚは、
【数９】
2020118691.tif 000011
によって定義されるＣＩＥ  １９３１標準表色系の三刺激値を表し、
式中、Ｉ（λ）は、照明光の強度を表し、Ｔ（λ）は、観察フィルタ（２３）の透過率（４１、６１、８１、１０１、１２１、１４１、１６１）を表し、
【数１０】
2020118691.tif 000012
は、ＴＲＧ９０９９２６  ＣＩＥ  １９３１標準表色系のスペクトル値関数を表し、及びｋは、定数である。
【００４１】
白色点は、例えば、ＣＩＥ  １９３１標準表色系のＣＩＥ標準色度図における座標ｘ＝０．３４５７及びｙ＝０．３５８５を有する白色点Ｄ５０であり得る。代替的に、白色点は、例えば、ＣＩＥ  １９３１標準表色系のＣＩＥ標準色度図における座標ｘ＝０．３１２７及びｙ＝０．３２９を有する白色点Ｄ６５であり得る。また別の代替案として、白色点は、ＣＩＥ  １９７６  ｕ’ｖ’色度図における白色点Ｄ５０の色位置から最大で０．２、特に最大で０．１又は最大で０．０５の距離にある色位置を有する色値に対応し得る。
【００４２】
ＣＩＥ  １９７６  ｕ’ｖ’色度図における座標ｕ’Ａ及びｖ’Ａを有する色位置
【数１１】
2020118691.tif 000013
と、ＣＩＥ  １９７６  ｕ’ｖ’色度図における座標ｕ’Ｂ及びｖ’Ｂを有する色位置
【数１２】
2020118691.tif 000014
との間の距離│・│は、
【数１３】
2020118691.tif 000015
として定義される。
【００４３】
好ましくは、照明光は、
【数１４】
2020118691.tif 000016
又は
【数１５】
2020118691.tif 000017
が当てはまるように生成される。波長λにわたる積分は、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍで積分される。
【００４４】
式（１）は、ＣＩＥ  １９３１標準色度図における最大色値距離の条件を表す。この場合、
【数１６】
2020118691.tif 000018
は、強度Ｉ（λ）の照明光が白い物体に衝突し、その白い物体から出た光が透過率Ｔ（λ）の観察フィルタによりフィルタ処理された場合に得られる、ＣＩＥ標準表色系のＣＩＥ標準色度図における色位置を表す。ＣＩＥ  １９３１標準色度図における白色点からの要求される小さい距離は、白い物体がほぼ白として観察できることを意味する。一般的な物体に当てはめた場合、これは、その物体がほぼトゥルーカラーとして観察できることを意味する。これにより、外科医にとって術野の方位特定が容易となる。
【００４５】
照明光は、例えば、異なる波長範囲の光を生成する複数の光源によって生成される。照明光を生成するステップは、照明光を生成するための複数の光源の少なくとも１つに供給されるエネルギーを設定する、特に変化させるステップを含むことができる。
【００４６】
方法は、本明細書に記載の顕微鏡検査システムによって実行され得る。
【００４７】
第三の態様
本発明の第三の態様は、蛍光領域及び非蛍光領域がほぼ等しい明るさとして認識できる顕微鏡検査方法に関する。
【００４８】
この目的のために、顕微鏡検査方法は、照明光を生成し、且つ生成された照明光を物体に向けるステップ、物体を像面に結像する観察ビーム経路を生成するステップを含み、観察フィルタは、観察ビーム経路内に配置され、第一の波長範囲にわたる観察フィルタの透過率の平均値を表す第一の値は、第二の波長範囲にわたる観察フィルタの透過率の平均値を表す第二の値未満であり、第二の値は、第三の波長範囲にわたる観察フィルタの透過率の平均値を表す第三の値未満であり、第一の波長範囲にわたる照明光の強度の平均値を表す第四の値は、第二の波長範囲にわたる照明光の強度の平均値を表す第五の値より大きく、第五の値は、第三の波長範囲にわたる照明光の強度の平均値を表す第六の値より大きく、第一、第二及び第三の波長範囲は、相互に重複せず、且つそれぞれの場合に３５０ｎｍ〜１０００ｎｍである。
【００４９】
第一の波長範囲は、物体中に存在する蛍光色素がそれに対して高い吸収性を有する波長範囲に対応する。蛍光色素を効率的に励起させることができるようにするために、第一の波長範囲内の照明光は、第四の値を特徴とする高い強度を有する。物体で反射された第一の波長範囲内の光が実質的に第三の波長範囲のみで生成された蛍光を圧倒しないようにするために、観察フィルタは、第一の波長範囲において、第一の値を特徴とする低い透過率を有する。
【００５０】
蛍光を効率的に観察できるようにするために、観察フィルタは、第三の波長範囲において、第三の値を特徴とする高い透過率を有する。蛍光が物体で反射された第三の波長範囲の照明光により圧倒されないようにするために、第三の波長範囲内の照明光は、第六の値を特徴とする低い強度を有する。
【００５１】
第二の波長範囲は、物体の非蛍光領域を可視化するのに役立つ。この目的のために、照明光は、第二の波長範囲で中程度の強度を有し、前記強度は、第五の値を特徴とし、観察フィルタは、第二の波長範囲において、第二の値を特徴とする平均透過率を有する。
【００５２】
観察フィルタにより透過された第一及び第二の波長範囲内の光は、物体の非蛍光領域の可視化をもたらし、したがって像面内の非蛍光領域の明るさに主に貢献する。観察フィルタにより透過された第三の波長範囲内の光は、物体の蛍光領域の可視化をもたらし、したがって像面内の蛍光領域の明るさに主に貢献する。第一〜第六の値の相互に関する上記の関係は、物体の非蛍光領域及び蛍光領域がほぼ等しい明るさに見えるという効果を有する。さらに、これらは、相互に調整されて、さらに非蛍光領域のほぼトゥルーカラーでの観察が可能となる。
【００５３】
第一の波長範囲は、物体中に存在する蛍光色素の吸収率  −  その極大値に正規化される  −  が少なくとも５％、特に少なくとも１０％、より特に少なくとも５０％である波長を含むことができる。したがって、第一の波長範囲は、蛍光色素を十分に励起させることのできる波長を含む。
【００５４】
第三の波長範囲は、物体中に存在する蛍光色素の発光率  −  その極大値に正規化される  −  が少なくとも５％、特に少なくとも１０％、より特に少なくとも５０％である波長を含むことができる。したがって、第三の波長範囲は、蛍光色素を十分に励起させることのできる波長を含む。
【００５５】
第二の波長範囲は、物体中に存在する蛍光色素の吸収率  −  その極大値に正規化される  −  が最大で２０％、特に最大で１０％、より特に最大で５％であり、及び物体中に存在する蛍光色素の発光率  −  その極大値に正規化される  −  が最大で２０％、特に最大で１０％、より特に最大で５％である波長のみを含むことができる。したがって、第二の波長範囲は、実質的に、蛍光色素が効率的に励起され得、且つ蛍光を生成する波長範囲の外にある波長のみを含む。
【００５６】
蛍光色素であるプロトポルフィリンＩＸの使用により、第一の波長範囲は、好ましくは、４０５ｎｍの波長及び／又は３９０ｎｍ〜４２０ｎｍの波長を含み、第二の波長範囲は、好ましくは、４５０ｎｍ〜６００ｎｍの波長を含み、第三の波長範囲は、好ましくは、６２０ｎｍ〜７２０ｎｍの波長を含む。
【００５７】
蛍光色素であるフルオレセインの使用により、第一の波長範囲は、好ましくは、４８０ｎｍ〜５００ｎｍの波長を含み、第二の波長範囲は、好ましくは、６２０ｎｍ〜７５０ｎｍの波長を含み、第三の波長範囲は、好ましくは、５５０ｎｍ〜６００ｎｍの波長を含む。
【００５８】
好ましくは、第一の値と第二の値との比は、最大で１／１００、特に最大で１／１０００である。好ましくは、第二の値と第三の値との比は、最大で０．９、特に最大で０．８、より特に最大で０．５である。好ましくは、第四の値と第五の値との比は、少なくとも２、特に少なくとも５である。好ましくは、第四の値と第六の値との比は、少なくとも１０００、特に少なくとも１００００である。その結果、ほぼ等しい明るさ及びほぼトゥルーカラーのレンダリングの両方が達成される。
【００５９】
照明光は、複数の（狭帯域）光源を使用して、例えば他の態様に関して記載した光源を使用して生成できる。光源の少なくとも１つは、第一の波長範囲内の波長を有する光を生成し、光源の少なくとも１つは、第二の波長範囲内の波長を有する光を生成する。光源の少なくとも１つは、個別に制御可能であり得、それにより、第一の波長範囲内の波長を有する光の強度と、第二の波長範囲内の波長を有する光の強度との比を変化させることができる。
【００６０】
好ましくは、光源は、第三の波長範囲内の波長を有する光を実質的に生成しない。これにより、光源によって生成された光が第三の波長範囲内の蛍光を乱すことが防止される。
【００６１】
代替的な顕微鏡検査方法は、照明光を生成し、且つ生成された照明光を物体に向けるステップ、物体を像面に結像する観察ビーム経路を生成するステップを含み、照明光は、第一の特徴値と第二の特徴値との比が２０／１〜１／２０の範囲の値を有するように生成され、第一の特徴値は、像面内の第一の位置における観察ビーム経路の光の強度に関する特徴的変数の値であり、その第一の位置では、観察ビーム経路の光の色値は、色空間の第一の色値範囲内にあり、第二の特徴値は、像面内の第二の位置における観察ビーム経路の光の強度に関する特徴的変数の値であり、その第二の位置では、観察ビーム経路の光の色値は、色空間の第二の色値範囲内にある。
【００６２】
好ましくは、照明光は、第一の特徴値と第二の特徴値との比が１０／１〜１／１０、又は５／１〜１／５、又は３／１〜１／３の範囲内の値を有するように生成される。
【００６３】
物体の投影像は、観察ビーム経路を通して像面内に生成される。物体中に存在する蛍光色素が照明光により励起される場合、投影像は、一般に、蛍光領域（第一の位置）と非蛍光領域（第二の位置）とを含む。強い蛍光領域（第一の位置）は、投影像中において、蛍光色素に典型的な色値を有し、これは、第一の色値範囲内にある。弱い蛍光性の領域及び非蛍光領域（第二の位置）は、投影像中において、他の色値を有し、これは、第二の色値範囲内にある。したがって、第一及び第二の色値範囲は、同じ色空間の重複しない範囲である。
【００６４】
像面内の物体の蛍光領域（第一の位置）は、非蛍光領域（第二の位置）から、蛍光色素に典型的な色値に基づいて区別できる。観察者又はコントローラが蛍光及び非蛍光領域の両方を区別できるようにするために、蛍光及び非蛍光領域がほぼ等しい明るさに見えること、すなわち像面内でほぼ等しい大きさの強度又はほぼ等しい大きさの光束を有することが有利である。光束とは、人間の目に見える放射パワーの比率であり、人間の眼の視感度曲線で重み付けされる。
【００６５】
これは、顕微鏡検査方法において、照明光が、第一の特徴値と第二の特徴値との比が２０／１〜１／２０の範囲内の値を有するように生成されることによって実現される。第一の特徴値は、例えば、像面内の第一の位置、すなわち像面内の、観察ビーム経路内の光が蛍光色素に典型的な色値を有する位置における観察ビーム経路の光の強度の平均値を表す。この例では、第二の特徴値は、像面内の第二の位置、すなわち像面内の、観察ビーム経路内の光が蛍光色素に典型的な色値を有さない位置における観察ビーム経路内の光の強度の平均値を表す。
【００６６】
第一の特徴値と第二の特徴値とは、それぞれ同じタイプの特徴的変数の値を表す。例えば、第一の特徴値が最大値を表す場合、第二の特徴値も同様に最大値を表す。代替的に、第一の特徴値が例えば平均値を表す場合、第二の特徴値も同様に平均値を表す。
【００６７】
第一の特徴値は、第一の位置における観察ビーム経路の光の強度（又は光束）の最大値又は平均値を表すことができる。第二の特徴値は、第二の位置における観察ビーム経路の光の強度（又は光束）の最大値又は平均値を表すことができる。
【００６８】
顕微鏡検査方法は、像面内の第一の位置を特定するステップであって、その第一の位置では、観察ビーム経路の光の色値は、色空間内の第一の色値範囲内にある、ステップと、像面内の第二の位置を特定するステップであって、その第二の位置では、観察ビーム経路の光の色値は、色空間内の第二の色値範囲内にある、ステップとをさらに含むことができ、照明光は、特定された第一の位置における観察ビーム経路の光の強度に応じて、且つ特定された第二の位置における観察ビーム経路の光の強度に応じて生成される。その結果、像面内の第一及び第二の位置が識別され、照明光は、これらの位置における強度に応じて生成される。
【００６９】
顕微鏡検査方法は、第一及び第二の位置における観察ビーム経路の光の強度を特定して、第一及び第二の位置における観察ビーム経路の光の光束を特定するステップをさらに含むことができる。例えば、画像検出器が像面内に配置され、投影像のカラー画像を記録するように構成され、それに基づいて、第一に、第一及び第二の位置を識別でき、第二に、第一及び第二の位置における観察ビーム経路の光の強度を特定できる。
【００７０】
顕微鏡検査方法は、像面内の物体の画像を記録するステップであって、画像は、複数の像点を有する、ステップと、画像の像点における色値を第一の色値範囲及び／又は第二の色値範囲と比較するステップと、比較の結果に基づいて複数の像点から第一の像点を特定するステップであって、第一の像点は、像面内の第一の位置に対応し、第一の像点における色値は、色空間の第一の色値範囲内にある、ステップと、比較の結果に基づいて複数の像点から第二の像点を特定するステップであって、第二の像点は、像面内の第二の位置に対応し、第二の像点における色値は、色空間の第二の色値範囲内にある、ステップとをさらに含むことができる。
【００７１】
顕微鏡検査方法は、特定された第一の位置における観察ビーム経路の光の特定された強度に基づいて第一の特徴値を特定するステップと、特定された第二の位置における観察ビーム経路の光の特定された強度に基づいて第二の特徴値を特定するステップとをさらに含むことができ、照明光は、特定された第一の特徴値に応じて、且つ特定された第二の特徴値に応じて生成される。したがって、第一及び第二の特徴値は、特に、記録された画像に基づいて以前に特定された第一及び第二の位置において特定又は測定された強度値に基づいて、且つ特に第一及び第二の色値範囲の比較によるそれらの色値に基づいて特定、例えば計算される。このようにして得られた第一及び第二の特徴値は、その後、照明光を生成するために使用される。
【００７２】
照明光は、例えば、異なる波長範囲の光を生成する複数の光源によって生成される。照明光を生成するステップは、照明光を生成するために複数の光源の少なくとも１つに供給されるエネルギーを第一及び第二の特徴値に応じて設定する、特に変化させるステップを含むことができる。
【００７３】
特に、照明光が像面内の第三の位置における観察ビーム経路の光の強度に関係なく生成されるようにすることができ、第三の位置における観察ビーム経路の光の色値は、第一及び第二の色値範囲の外にある。すなわち、第一及び第二の位置における観察ビーム経路の光の強度のみが照明光の生成に使用される。像面内の他の位置における観察ビーム経路の光の強度は、照明光の生成に使用されない。
【００７４】
第一の色値範囲と第二の色値範囲とは、ＣＩＥ  １９７６  ｕ’ｖ’色度図内の第一の色値範囲と第二の色値範囲との間の最小色差が少なくとも０．０１、特に少なくとも０．１であるように選択され得る。
【００７５】
さらに、第一の色値範囲は、ＣＩＥ  １９７６  ｕ’ｖ’色度図において参照色値に関して最大で０．１、特に最大で０．０３又は最大で０．０１の色差を有する色値に限定されるように選択され得、参照色値は、物体中に存在する蛍光色素の発光率  −  その極大値に正規化される  −  が少なくとも５％、特に少なくとも１０％、より特に少なくとも５０％である波長のみを含む参照波長範囲内の光に対応する。参照色値は、例えば、物体中の蛍光色素の発光スペクトルに対応する色値である。したがって、前記参照色値から分離される程度が上記の最大差を超えない色値のみが第一の色値範囲に属する。
【００７６】
蛍光色素がＰｐＩＸである場合、第一の色値範囲は、６３５ｎｍの波長を有する光に対応する色値を含むことが好ましい。さらに、第一の色値範囲は、ＣＩＥ  １９７６  ｕ’ｖ’色度図において６３５ｎｍの波長を有する光に対応する参照色値に関して最大で０．１、特に最大で０．０３又は最大で０．０１の色差を有する色値に限定されることが好ましい。
【００７７】
蛍光色素がフルオレセインである場合、第一の色値範囲は、５３０ｎｍの波長を有する光に対応する色値を含むことが好ましい。さらに、第一の色値範囲は、ＣＩＥ  １９７６  ｕ’ｖ’色度図において５３０ｎｍの波長を有する光に対応する参照色値に関して最大で０．１、特に最大で０．０３又は最大で０．０１の色差を有する色値に限定されることが好ましい。
【００７８】
第一、第二及び第三の態様の特徴は、相互に組み合わせることができる。
【００７９】
本明細書に記載の観察フィルタ及び照明フィルタは、例えば、干渉フィルタとして具現化できる。干渉フィルタは、異なる光学特性、例えば異なる屈折率を有する材料の複数の層を含む。各層は、異なる厚さを有することができる。層の数は、フィルタに対する要求事項に応じて、２、３００〜数百であり得る。本明細書に記載の透過率は、各層の厚さ及び光学特性の具体的な選択によって実現できる。
【００８０】
所定の波長依存透過率に応じたフィルタの層の厚さ及び光学特性を特定するための補助が知られている。このような層の順序は、使用される材料の光学特性（波長に応じた屈折率及び吸収、分散）及び所望の透過率及び／又は反射スペクトルを入力データとして使用するシミュレーションプログラムを使用して設計できる。シミュレーションプログラムはまた、シミュレートされた透過率及び／又は反射スペクトルと、層の順序及び／又は層の厚さ並びに光学特性及び／又は使用される材料とを出力する。計算は、反復方式で実行できる。このようにして、複雑な要求事項を有するフィルタ、例えばマルチバンドフィルタでも設計及び製造できる。
【００８１】
本発明の実施形態を、図面を参照しながら以下により詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明による顕微鏡検査システムを示す。
【図２】ＰｐＩＸ及びフルオレセインの吸収及び発光スペクトルを示す。
【図３】第一の実施形態の２つの光源の照明光スペクトルを示す。
【図４】第一の実施形態の観察フィルタの波長依存透過率を示す。
【図５】第二〜第六の実施形態の３つの光源の照明光スペクトルを示す。
【図６】第二の実施形態の観察フィルタの波長依存透過率を示す。
【図７】第二の実施形態により白い物体について実現できる色値を説明するためのＣＩＥ  １９３１標準色度図を示す。
【図８】第三の実施形態の観察フィルタの波長依存透過率を示す。
【図９】第三の実施形態により白い物体について実現できる色値を説明するためのＣＩＥ  １９３１標準色度図を示す。
【図１０】第四の実施形態の観察フィルタの波長依存透過率を示す。
【図１１】第四の実施形態により白い物体について実現できる色値を説明するためのＣＩＥ  １９３１標準色度図を示す。
【図１２】第五の実施形態の照明フィルタ及び観察フィルタの波長依存透過率を示す。
【図１３】第五の実施形態により白い物体について実現できる色値を説明するためのＣＩＥ  １９３１標準色度図を示す。
【図１４】第六の実施形態の照明フィルタ及び観察フィルタの波長依存透過率を示す。
【図１５】第七の実施形態の３つの光源の照明光スペクトルを示す。
【図１６】第七の実施形態の照明フィルタ及び観察フィルタの波長依存透過率を示す。
【図１７】第七の実施形態により白い物体について実現できる色値を説明するためのＣＩＥ  １９３１標準色度図を示す。
【図１８】プロトポルフィリンＩＸに関する蛍光及び非蛍光物体領域の明るさをマッチさせるための顕微鏡検査システムの１つの例示的な構成を示す。
【図１９】フルオレセインに関する蛍光及び非蛍光物体領域の明るさをマッチさせるための顕微鏡検査システムの１つの例示的な構成を示す。
【図２０】像面内の物体の投影像の概略図を示す。
【図２１】図２０に示される投影像の画像の概略図を示し、画像は、複数の像点からなる。
【図２２】色値範囲を説明するためのＣＩＥ  １９３１標準色度図を示す。
【図２３】蛍光及び非蛍光物体領域の明るさをマッチさせるための１つの例示的な顕微鏡検査方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【００８３】
図１は、物体の蛍光及び非蛍光領域を同時に観察するための１つの例示的な顕微鏡検査システム１を示す。
【００８４】
顕微鏡検査システム１は、照明装置３を含む。照明装置３は、複数の光源５と、照明光学ユニット７と、任意選択により照明光学ユニット７により形成される観察ビーム経路１０内に配置され得る照明フィルタ９とを含む。これは、図１において両矢印により示されている。複数の光源５と照明フィルタ９とにより、照明装置３は、様々な照明光スペクトルを生成し、且つこれらを物体領域１１に向けることができる。
【００８５】
顕微鏡検査システム１は、複数の光源５を個別に、すなわち相互に独立して制御するように構成されたコントローラ１２を含む。例えば、光源は、２つ以上の光発光ダイオードである。発光ダイオードの各々は、コントローラ１２により個別に制御できる。例えば、コントローラ１２は、光を生成するために供給され、且つ／又は各発光ダイオードにそれぞれ印加される動作電流及び／若しくは動作電圧を制御する。その結果、光源５により生成される光の強度を個別に設定できる。
【００８６】
観察ビーム経路１０により、照明装置３は、照明光を物体領域１１に向け、その中に物体１３を配置でき、これは、蛍光色素と混合できる。物体１３に供給される蛍光色素は、物体１３のある領域（蛍光領域）において非常に多く蓄積される。これらの領域には例えば腫瘍細胞が含まれ、それに蛍光色素が結合する。蛍光色素は、物体１３の他の領域（非蛍光領域）には蓄積されないか、又はわずかにのみ蓄積される。これらの領域には例えば腫瘍細胞が含まれない。
【００８７】
顕微鏡検査システム１は、顕微鏡検査光学ユニット１４をさらに含み、これは、この例では、対物レンズ１５並びにまた別のレンズ１６及び１７を含む。顕微鏡検査光学ユニット１４は、物体領域１１、特に物体面１８を像面１９に結像するように構成される。この例では、顕微鏡検査システム１の光検出器２０の検出領域が像面１９に配置される。光検出器２０は、例えば、イメージセンサであり得る。光検出器２０は、光検出器２０の検出領域に衝突した光の強度を表す信号を出力する。光検出器２０は、コントローラ１２に接続され、コントローラ１２は、光検出器２０から、それにより出力された信号２１を受信する。コントローラは、光検出器２０により生成された画像を処理及び表示できる。光検出器２０の代わりに又はそれに加えて、アイピースを提供でき、これは、顕微鏡検査光学ユニット１４と共に物体面１８を眼の網膜に結像するのに適している。
【００８８】
観察フィルタ２３は、顕微鏡検査光学ユニット１４により提供される観察ビーム経路２２内に配置でき、前記観察ビーム経路は、物体面１８を像面１９に結像する。さらに、アクチュエータ（図示せず）を提供でき、これは、観察フィルタ２３を観察ビーム経路２２内に導入でき、また観察フィルタ２３を観察ビーム経路２２から引き戻すことができる。これは、図１において両矢印により示されている。
【００８９】
複数の光源５、光学フィルタ９及び観察フィルタ２３の構成に応じて物体１３の蛍光及び非蛍光領域を同時に観察できる。蛍光色素であるプロトポルフィリンＩＸ（ＰｐＩＸ）及びフルオレセインに関する様々な実施形態を以下に説明する。
【００９０】
図２は、ＰｐＩＸの波長依存吸収スペクトルをグラフＡＰｐＩＸとして、またＰｐＩＸの波長依存発光スペクトルをグラフＥＰｐＩＸとして、またフルオレセインの波長依存吸収スペクトルをグラフＡＦＬとして、またフルオレセインの波長依存発光スペクトルをグラフＥＦＬとして示す。
【００９１】
蛍光色素ＰｐＩＸの３５０ｎｍ〜４３０ｎｍの吸収スペクトルＰｐＩＸは、０．２を超える正規化吸収強度を有する。正規化吸収強度は、極大吸収強度に正規化され、すなわち、正規化吸収スペクトルは、０〜１の値のみを有する。したがって、蛍光色素ＰｐＩＸは、３５０ｎｍ〜４３０ｎｍの範囲において効率的に励起可能である。蛍光色素ＰｐＩＸは、約４０５ｎｍで吸収の極大を有する。蛍光色素ＰｐＩＸは、約６００ｎｍ〜７５０ｎｍのスペクトル範囲内で蛍光を発し、発光強度の一次極大は、６３５ｎｍにあり、二次極大は、約７０５ｎｍにある。
【００９２】
蛍光色素フルオレセインは、約４５０ｎｍ〜５３０ｎｍで０．２を超える正規化吸収強度を有する。したがって、蛍光色素フルオレセインは、この範囲で十分に励起可能である。フルオレセインの吸収スペクトルは、約４９５ｎｍで極大を有する。蛍光色素フルオレセインは、約４９０ｎｍ〜６５０ｎｍの範囲で発光を発する。発光スペクトルの極大は、約５２０ｎｍにある。
【００９３】
第一の実施形態に関する例
図３は、第一の実施形態による第一及び第二の光源の照明光スペクトル（スペクトル強度分布）３１、３２を示す。第一の光源は、実質的に、蛍光色素ＰｐＩＸを励起させるためのみに、すなわち物体の蛍光領域を可視化するためのみに役立つ。第二の光源は、実質的に、物体の非蛍光領域を可視化するためのみに役立つ。
【００９４】
第一の光源は、４００ｎｍ〜４１０ｎｍの範囲のスペクトル発光極大と１０ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の半値全幅とを有する照明光スペクトル３１を生成する。約３７０ｎｍ未満及び約４５０ｎｍ超では、第一の光源により生成される第一の光の強度は、その最大スペクトル強度の最大で１％である。第一の光源は、例えば、発光ダイオードである。
【００９５】
第二の光源は、４４０ｎｍ〜４７０ｎｍの範囲のスペクトル発光極大と２０ｎｍ〜５０ｎｍの範囲の半値全幅とを有する照明光スペクトル３２を生成する。約４４０ｎｍ未満及び約５００ｎｍ超では、第二の光源により生成される第二の光の強度は、その最大スペクトル強度の最大で１％である。第二の光源は、例えば、発光ダイオードである。
【００９６】
第一及び第二の光源は、第一の光源の最大スペクトル強度が第二の光源の最大スペクトル強度の大きさの最大で２０倍且つ少なくとも３倍であるように動作する。
【００９７】
図４は、第一の実施形態による観察フィルタ２３の波長依存透過率４１を示す。λ１＝３６０ｎｍ〜λ２＝４３０ｎｍで、透過率４１は、約０．０１％である。λ３＝４３５ｎｍ〜λ４＝５００ｎｍで、透過率４１は、約５５％である。λ５＝６００ｎｍ〜λ６＝７５０ｎｍで、透過率４１は、約９５％である。λ１〜λ６の残りの波長範囲では、透過率４１は、最大で０．００１％である。さらに、Ｗ１＝０．１％、Ｗ２＝１％及びＷ３＝８０％が当てはまる。
【００９８】
したがって、観察フィルタ２３は、物体１３で反射された第一の光を抑制し、前記第一の光は、実質的にλ１〜λ２でのみ高い強度を有する。さらに、物体１３で反射された第二の光（前記第二の光は、実質的にλ３〜λ４でのみ高い強度を有する）は、観察フィルタ２３により透過され、その結果、物体１３の非蛍光領域は、青みを帯びたように観察できる。さらに、物体１３から出た蛍光（前記蛍光は、実質的にλ５〜λ６でのみ高い強度を有する）は、観察フィルタ２３により透過され、その結果、物体１３の蛍光領域は、赤みを帯びた色値として観察できる。
【００９９】
第一及び第二の光の強度を個別に設定できること（図３を参照されたい）及び観察フィルタ２３の透過率４１の具体的な選択により、２つの主な利点が得られる。第一に、蛍光領域及び非蛍光領域は、光源の強度が相応に設定されることによってほとんど等しい明るさとして認識できる。第二に、λ３〜λ４及びλ５〜λ６の透過率４１の具体的な選択により、光源は、ここでは、それらの安定な発光範囲で動作できる。さらに、照明フィルタは、不要である。
【０１００】
第二〜第六の実施形態に関する例
図５は、第二〜第六の実施形態による第一、第二及び第三の光源の照明光スペクトル（スペクトル強度分布）５１、５２、５３を示す。第一の光源は、実質的に、蛍光色素ＰｐＩＸを励起させるためのみに、すなわち物体の蛍光領域を可視化するためのみに役立つ。第二及び第三の光源は、実質的に、物体の非蛍光領域を可視化するためのみに役立つ。
【０１０１】
第一及び第二の光源は、第一の実施形態に関する例のそれに対応する。すなわち、図３に示される第一の実施形態の第一の光源の照明光スペクトル３１と、図５に示される第二〜第六の実施形態の第一の光源の照明光スペクトル５１とは、同じであり、図３に示される第一の実施形態の第二の光源の照明光スペクトル３２と、図５に示される第二〜第六の実施形態の第二の光源の照明光スペクトル５２とは、同じである。
【０１０２】
第三の光源は、５００ｎｍ〜５６０ｎｍの範囲のスペクトル発光極大と４０ｎｍ〜１１０ｎｍの範囲の半値全幅とを有する照明光スペクトル５３を生成する。約４７０ｎｍ未満及び約６３０ｎｍ超では、第三の光源により生成される第三の光の強度は、その最大スペクトル強度の最大で１％である。第三の光源は、例えば、発光ダイオードである。
【０１０３】
第一及び第三の光源は、第一の光源の最大スペクトル強度が第三の光源の最大スペクトル強度の大きさの最大で２０倍且つ少なくとも３倍であるように動作する。
【０１０４】
第二の実施形態に関する例
図６は、第二の実施形態による観察フィルタ２３の波長依存透過率６１を示す。λ１＝３５０ｎｍ〜λ２＝４３５ｎｍで、透過率６１は、約０．００５％である。λ３＝４４０ｎｍ〜λ４＝λ５＝６００ｎｍ及びλ５〜λ６＝７５０ｎｍで、透過率６１は、約９５％である。さらに、Ｗ１＝０．０１％、Ｗ２＝１％及びＷ３＝８０％が当てはまる。
【０１０５】
したがって、観察フィルタ２３は、物体１３で反射された第一の光を抑制し、前記第一の光は、実質的にλ１〜λ２でのみ高い強度を有する。さらに、物体１３で反射された第二及び第三の光（前記第二及び第三の光は、実質的にλ３〜λ４でのみ高い強度を有する）は、観察フィルタ２３により透過され、その結果、物体１３の非蛍光領域は、ほぼトゥルーカラーで観察できる。さらに、物体１３から出た蛍光（前記蛍光は、実質的にλ５〜λ６でのみ高い強度を有する）は、観察フィルタ２３により透過され、その結果、物体１３の蛍光領域は、赤みを帯びた色値として観察できる。
【０１０６】
第一、第二及び第三の光の強度を個別に設定可能であること（図５を参照されたい）及び観察フィルタ２３の透過率６１の具体的な選択により、３つの主な利点が得られる。第一に、蛍光領域及び非蛍光領域は、光源の強度が相応に設定されることによってほとんど等しい明るさとして認識できる。さらに、λ３〜λ４及びλ５〜λ６の透過率６１の具体的な選択により、光源は、ここでは、それらの安定な発光範囲で動作できる。最後に、第二及び第三の光の強度を個別に設定できることにより、非蛍光領域のカラーレンダリングは、非蛍光領域がほぼトゥルーカラーで観察可能となるように設定できる。さらに、照明フィルタは、不要である。
【０１０７】
図７は、スペクトル軌跡Ｓ及び純紫軌跡Ｐを含むＣＩＥ  １９３１  ｘｙ標準色度図を示す。白丸は、ｘ＝０．３４５７、ｙ＝０．３５８５のＤ５０白色点を表す。ほぼｘ＝０．２６、ｙ＝０．４５の×印は、通常の観察者が第二の実施形態による顕微鏡検査システムを使用して白い物体を認識する色値を表し、観察フィルタが図６に示されるように構成されていると、第一の光源により生成される光の最大スペクトル強度は、それぞれの場合において、それぞれ第二及び第三の光源により生成される光の最大スペクトル強度の大きさの約２０倍である。したがって、物体の非蛍光領域は、ほぼトゥルーカラーとして認識できる。加えて、この構成の結果、物体の蛍光及び非蛍光領域は、ほぼ等しい明るさとなる。
【０１０８】
第三の実施形態に関する例
図８は、第三の実施形態による観察フィルタ２３の波長依存透過率８１を示す。λ１＝３５０ｎｍ〜λ２＝４３５ｎｍで、透過率８１は、約０．００５％である。λ３＝４４０ｎｍ〜λ４＝６１０ｎｍで、透過率８１は、約２％である。λ５＝６２０ｎｍ〜λ６＝７５０ｎｍで、透過率８１は、約９５％である。さらに、Ｗ１＝０．０１％、Ｗ２＝１％及びＷ３＝８０％が当てはまる。
【０１０９】
したがって、観察フィルタ２３は、物体１３で反射された第一の光を抑制し、前記第一の光は、実質的にλ１〜λ２でのみ高い強度を有する。さらに、物体１３で反射された第二及び第三の光（前記第二及び第三の光は、実質的にλ３〜λ４でのみ高い強度を有する）は、観察フィルタ２３により透過され、その結果、物体１３の非蛍光領域は、ほぼトゥルーカラーとして観察できる。さらに、物体１３から出た蛍光（前記蛍光は、実質的にλ５〜λ６でのみ高い強度を有する）は、観察フィルタ２３により透過され、その結果、物体１３の蛍光領域は、赤みを帯びた色値として観察できる。
【０１１０】
第二の実施形態の例の利点は、第一、第二及び第三の光の強度を個別に設定できること（図５を参照されたい）により得られ、第二の実施形態と比較してλ３〜λ４で透過率８１が低いことにより、非蛍光領域の観察のよりよい真度が実現される。加えて、第二及び第三の光源は、第二の実施形態と比較してより高いパワーで動作でき、それは、したがって、生成された照明光スペクトル５２、５３の安定性を向上させる。さらに、照明フィルタは、不要である。
【０１１１】
図９は、スペクトル軌跡Ｓ及び純紫軌跡Ｐを含むＣＩＥ  １９３１  ｘｙ標準色度図を示す。白丸は、ｘ＝０．３４５７、ｙ＝０．３５８５のＤ５０白色点を表す。ほぼｘ＝０．３３、ｙ＝０．３８の×印は、通常の観察者が第三の実施形態による顕微鏡検査システムを使用して白い物体を認識する色値を表し、観察フィルタが図８に示されるように構成されていると、第一の光源により生成される光の最大スペクトル強度は、それぞれの場合において、第二の光源により生成される光の最大スペクトル強度の大きさの約７倍であり、第一の光源により生成される光の最大スペクトル強度は、第三の光源により生成される光の最大スペクトル強度の大きさの約５倍である。したがって、物体の非蛍光領域は、ほぼトゥルーカラーとして認識できる。加えて、この構成の結果、物体の蛍光及び非蛍光領域は、ほぼ等しい明るさとなる。
【０１１２】
第四の実施形態に関する例
図１０は、第四の実施形態による観察フィルタ２３の波長依存透過率１０１（実線）と照明フィルタ９の波長依存透過率１０２（破線）とを示す。第四の実施形態に関する例の観察フィルタは、第三の実施形態に関する例の観察フィルタに対応する（λ１＝３５０ｎｍ、λ２＝４３５ｎｍ、λ３＝４４０ｎｍ、λ４＝６１０ｎｍ、λ５＝６２０ｎｍ、λ６＝７５０ｎｍ）。
【０１１３】
３６０ｎｍ〜λ３’＝５００ｎｍで、照明フィルタ９の透過率１０２は、約９５％である。ほぼλ３’〜ほぼλ４’＝５６０ｎｍで、照明フィルタ９の透過率１０２は、約０．００５％である。λ４’〜ほぼλ４で、照明フィルタ９の透過率１０２は、約９５％である。ほぼλ４〜λ６で、照明フィルタ９の透過率１０２は、約０．００５％である。さらに、Ｗ１＝０．０１％、Ｗ２＝１％及びＷ３＝８０％が当てはまる。
【０１１４】
照明フィルタ及び観察フィルタは、共同で第五の実施形態に関する例の観察フィルタと実質的に同じ効果を有する。観察フィルタは、物体１３で反射された第一の光を抑制し、前記第一の光は、実質的にλ１〜λ２でのみ高い強度を有し、実質的に減衰されずに照明フィルタを透過する。さらに、物体１３で反射された第二の光は、照明フィルタ及び観察フィルタにより、実質的にλ３〜λ３’のみに含まれる波長に制約される。さらに、物体１３で反射された第三の光は、照明フィルタ及び観察フィルタにより、実質的にλ４’〜λ４のみに含まれる波長に制約される。λ３’〜λ４’の波長範囲内の光は、照明フィルタ及び観察フィルタにより有効に抑制される。したがって、物体１３の非蛍光領域は、ほぼトゥルーカラーとして観察できる。さらに、物体１３から出て、実質的にλ５〜λ６でのみ高い強度を有する蛍光は、観察フィルタ２３により透過され、その結果、物体１３の蛍光領域は、赤みを帯びた色値で観察できる。
【０１１５】
図１１は、スペクトル軌跡Ｓ及び純紫軌跡Ｐを含むＣＩＥ  １９３１  ｘｙ標準色度図を示す。白丸は、ｘ＝０．３４５７、ｙ＝０．３５８５のＤ５０白色点を表す。ほぼｘ＝０．３５、ｙ＝０．３６の×印は、通常の観察者が第四の実施形態による顕微鏡検査システムを使用して白い物体を認識する色値を表し、観察フィルタ及び照明フィルタが図１０に示されるように構成されていると、第一の光源により生成される光の最大スペクトル強度は、それぞれの場合において、第二の光源により生成される光の最大スペクトル強度の大きさの約１０倍であり、第一の光源により生成される光の最大スペクトル強度は、第三の光源により生成される光の最大スペクトル強度の大きさの約５倍である。したがって、物体の非蛍光領域は、ほぼトゥルーカラーとして認識できる。加えて、この構成の結果、物体の蛍光及び非蛍光領域は、ほぼ等しい明るさとなる。
【０１１６】
第二の光の強度５２及び第三の光の強度５３を個別に設定可能であること（図５を参照されたい）及び観察フィルタ２３の透過率１０１及び照明フィルタ９の透過率１０２の具体的な選択により、３つの主な利点が得られる。第一に、光源の強度を相応に設定することにより、蛍光領域及び非蛍光領域をほとんど等しい明るさとして認識できる。さらに、光源は、ここでは、それらの安定発光範囲で動作でき、これは、第二及び第三の光源により生成される光が観察フィルタ２３及び照明フィルタ９により十分な程度まで減衰されるからである。最後に、第二及び第三の光の強度を個別に設定できることの結果として、非蛍光領域のカラーレンダリングを、非蛍光領域がほぼトゥルーカラーとして観察可能となるように設定できる。
【０１１７】
図１１に示される破線は、第二の光の強度５２（の極大）と第三の光の強度５３（の極大）との比の変化により得られる物体の非蛍光領域の色を表す。このようにして、有利には、Ｄ５０と異なる白色点も設定できる。
【０１１８】
第五の実施形態に関する例
図１２は、第五の実施形態による観察フィルタ２３の波長依存透過率１２１を示す。λ１＝３５０ｎｍ〜λ２＝４５３ｎｍで、透過率１２１は、約０．００５％である。λ３＝４４０ｎｍ〜λ４＝５００ｎｍで、透過率１２１は、約２％である。ほぼλ４〜ほぼλ７で、透過率１２１は、約０．００５％である。λ７＝５３５ｎｍ〜λ８＝６１０ｎｍで、透過率１２１は、約２％である。λ５＝６２０ｎｍ〜λ６＝７５０ｎｍで、透過率１２１は、約９５％である。さらに、Ｗ１＝０．０１％、Ｗ２＝１％及びＷ３＝８０％が当てはまる。
【０１１９】
したがって、観察フィルタ２３は、物体１３で反射された第一の光を抑制し、前記第一の光は、実質的にλ１〜λ２でのみ高い強度を有する。さらに、物体１３で反射された第二の光（前記第二の光は、実質的にλ３〜λ４でのみ高い強度を有する）は、観察フィルタ２３により透過される。さらに、物体１３で反射された第三の光は、観察フィルタ２３により、実質的にλ７〜λ８でのみ効率的に透過される。したがって、物体１３の非蛍光領域は、ほぼトゥルーカラーとして観察できる。さらに、物体１３から出た蛍光（前記蛍光は、実質的にλ５〜λ６でのみ高い強度を有する）は、観察フィルタ２３により透過され、その結果、物体１３の蛍光領域は、赤みを帯びた色値として観察できる。
【０１２０】
第三の実施形態に関する例の利点は、第一、第二及び第三の光の強度を個別に設定可能であること（図５を参照されたい）により得られるが、第三の実施形態と比較して、物体１３で反射された第二及び第三の光をより顕著にスペクトル分離することにより、非蛍光領域のトゥルーカラーレンダリングをはるかによりよく設定可能であり得る。加えて、第二及び第三の光源は、第二の実施形態に関する例と比較してより高いパワーで動作でき、それは、したがって、生成される光スペクトルの安定性を向上させる。さらに、照明フィルタは、不要である。
【０１２１】
図１３は、スペクトル軌跡Ｓ及び純紫軌跡Ｐを含むＣＩＥ  １９３１  ｘｙ標準色度図を示す。白丸は、ｘ＝０．３４５７、ｙ＝０．３５８５のＤ５０白色点を表す。ほぼｘ＝０．３４、ｙ＝０．３５の×印は、通常の観察者が第五の実施形態による顕微鏡検査システムを使用して白い物体を認識する色値を表し、観察フィルタが図１２に示されるように構成されていると、第一の光源により生成される光の最大スペクトル強度は、それぞれの場合において、第二の光源により生成される光の最大スペクトル強度の大きさの約１０倍であり、第一の光源により生成される光の最大スペクトル強度は、第三の光源により生成される光の最大スペクトル強度の大きさの約６倍である。したがって、物体の非蛍光領域は、ほぼトゥルーカラーとして認識できる。加えて、この構成の結果、物体の蛍光及び非蛍光領域は、ほぼ等しい明るさとなる。
【０１２２】
図１３に示される破線は、第二の光の強度５２（の極大）と第三の光の強度５３（の極大）との比の変化により得られる物体の非蛍光領域の色を表す。このようにして、有利には、Ｄ５０と異なる白色点も設定できる。
【０１２３】
第六の実施形態に関する例
図１４は、第六の実施形態による観察フィルタ２３の波長依存透過率１４１（実線）と照明フィルタ９の波長依存透過率１４２（破線）とを示す。
【０１２４】
λ１＝３５０ｎｍ〜λ２＝４３０ｎｍで、観察フィルタ２３の透過率１４１は、約０．００５％である。λ３＝４３５ｎｍ〜λ４＝５００ｎｍで、観察フィルタ２３の透過率１４１は、約２％である。ほぼλ４〜λ５＝５６０ｎｍで、観察フィルタ２３の透過率１４１は、約０．００５％である。λ５〜λ６＝７５０ｎｍで、観察フィルタ２３の透過率１４１は、約９５％である。さらに、Ｗ１＝０．０１％、Ｗ２＝１％及びＷ３＝８０％が当てはまる。
【０１２５】
３６０ｎｍ〜ほぼλ４で、照明フィルタ９の透過率１４２は、約９５％である。ほぼλ４〜ほぼλ５’＝５６５ｎｍで、照明フィルタ９の透過率１４２は、約０．００５％である。λ５’〜ほぼλ６’＝６２０ｎｍで、照明フィルタ９の透過率１４２は、約２％である。ほぼλ６’〜λ６で、照明フィルタ９の透過率１４２は、約０．００５％である。
【０１２６】
第六の実施形態に関する例の照明フィルタ及び観察フィルタは、共同で第五の実施形態に関する例の照明フィルタ及び観察フィルタと実質的に同じ効果を有する。観察フィルタ２３は、物体１３で反射された第一の光を抑制し、前記第一の光は、実質的にλ１〜λ２でのみ高い強度を有し、実質的に減衰されずに照明フィルタ９を透過する。さらに、物体１３で反射された第二の光は、照明フィルタ及び観察フィルタにより、実質的にλ３〜λ４のみに含まれる波長に制約される。さらに、物体１３で反射された第三の光は、照明フィルタ及び観察フィルタにより、実質的にλ５’〜λ６’のみに含まれる波長に制約される。ほぼλ４〜λ５の波長範囲内の光は、照明フィルタ及び観察フィルタにより有効に抑制される。したがって、物体１３の非蛍光領域は、ほぼトゥルーカラーとして観察できる。さらに、物体１３から出て、実質的にλ６’〜λ６でのみ高い強度を有する蛍光は、観察フィルタ２３により透過され、その結果、物体１３の蛍光領域は、赤みを帯びた色値で観察できる。
【０１２７】
第七の実施形態に関する例
図１５は、第七の実施形態による第一、第二及び第三の光源の照明光スペクトルを示す。
【０１２８】
第一の光源は、実質的に、蛍光色素のフルオレセインを励起させるためのみに、すなわち物体の蛍光領域を可視化するためのみに役立つ。第二及び第三の光源は、実質的に、物体の非蛍光領域を可視化するためのみに役立つ。
【０１２９】
第一の光源は、４４０ｎｍ〜４７０ｎｍの範囲のスペクトル発光極大と２０ｎｍ〜５０ｎｍの範囲の半値全幅とを有する照明光スペクトル１５１を生成する。約４３０ｎｍ未満及び約５００ｎｍ超では、第一の光源により生成される第一の光の強度は、その最大スペクトル強度の最大で１％である。第一の光源は、例えば、発光ダイオードである。
【０１３０】
第二の光源は、５００ｎｍ〜５６０ｎｍの範囲のスペクトル発光極大と４０ｎｍ〜１１０ｎｍの範囲の半値全幅とを有する照明光スペクトル１５２を生成する。約４３０ｎｍ未満及び約６５０ｎｍ超では、第二の光源により生成される第二の光の強度は、その最大スペクトル強度の最大で１％である。第二の光源は、例えば、発光ダイオードである。
【０１３１】
第三の光源は、６１０ｎｍ〜６４０ｎｍの範囲のスペクトル発光極大と１０ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の半値全幅とを有する照明光スペクトル１５３を生成する。第三の光源は、例えば、発光ダイオードである。
【０１３２】
図１６は、第七の実施形態による観察フィルタ２３の波長依存透過率１６１（実線）と照明フィルタ９の波長依存透過率１６２（破線）とを示す。
【０１３３】
λ１＝４２０ｎｍ〜λ２＝４８０ｎｍで、観察フィルタ２３の透過率１６１は、約０．００５％である。λ３＝４９０ｎｍ〜λ４＝５００ｎｍで、観察フィルタ２３の透過率１６１は、約２％である。ほぼλ４〜ほぼλ５＝５４０ｎｍで、観察フィルタ２３の透過率１６１は、約０．００５％である。λ５〜λ６＝７００ｎｍで、観察フィルタ２３の透過率１６１は、約９５％である。ほぼλ６〜７５０ｎｍで、観察フィルタ２３の透過率１６１は、約０．００５％である。さらに、Ｗ１＝０．０１％、Ｗ２＝０．５％及びＷ３＝８０％が当てはまる。
【０１３４】
３５０ｎｍ〜ほぼλ１で、照明フィルタ９の透過率１６２は、約０．００５％である。λ１〜ほぼλ４で、照明フィルタ９の透過率１６２は、約９５％である。ほぼλ４〜ほぼλ５’＝６３０ｎｍで、照明フィルタ９の透過率１６２は、約０．００５％である。ほぼλ５’〜λ６’＝６９０ｎｍで、照明フィルタ９の透過率１６２は、約０．０８％である。ほぼλ６’〜７５０ｎｍで、照明フィルタ９の透過率１６２は、約０．００５％である。
【０１３５】
したがって、観察フィルタ２３は、物体１３で反射された第一の光を抑制し、前記第一の光は、実質的にλ１〜λ２でのみ高い強度を有する。さらに、第二の光はλ４を超えると照明フィルタ９により抑制される。第二の光のλ３〜λ４の部分は、物体１３で反射され、観察フィルタ２３により透過され、したがって非蛍光領域の可視化に貢献する。さらに、第三の光は、λ５’未満で照明フィルタ９により抑制される。第三の光のλ５’〜λ６’の部分は、物体１３で反射され、観察フィルタ２３により透過され、したがって非蛍光領域の可視化に貢献する。さらに、物体１３から出て、実質的にλ５〜λ５’でのみ高い強度を有する蛍光は、観察フィルタ２３により透過され、その結果、物体１３の蛍光領域は、黄みを帯びた色値で観察できる。
【０１３６】
第一、第二及び第三の光の強度を個別に設定可能であること（図１５を参照されたい）及び観察フィルタ２３の透過率１６１及び照明フィルタ９の透過率１６２の具体的な選択により、３つの主な利点が得られる。第一に、光源の強度を相応に設定することにより、蛍光領域及び非蛍光領域をほとんど等しい明るさとして認識できる。さらに、光源は、ここでは、それらの安定発光範囲で動作でき、これは、第二及び第三の光源により生成される光が観察フィルタ２３及び照明フィルタ９により十分な程度まで減衰されるからである。最後に、第二及び第三の光の強度を個別に設定できることの結果として、非蛍光領域のカラーレンダリングを、非蛍光領域がほぼトゥルーカラーとして観察可能となるように設定できる。
【０１３７】
図１７は、スペクトル軌跡Ｓ及び純紫軌跡Ｐを含むＣＩＥ  １９３１  ｘｙ標準色度図を示す。白丸は、ｘ＝０．３４５７、ｙ＝０．３５８５のＤ５０白色点を表す。ほぼｘ＝０．３５、ｙ＝０．３３の×印は、通常の観察者が第七の実施形態による顕微鏡検査システムを使用して白い物体を認識する色値を表し、観察フィルタ及び照明フィルタが図１６に示されるように構成されていると、第一の光源により生成される光の最大スペクトル強度は、それぞれの場合において、第二の光源により生成される光の最大スペクトル強度の大きさの約３倍であり、第一の光源により生成される光の最大スペクトル強度は、第三の光源により生成される光の最大スペクトル強度の大きさの約５倍である。したがって、物体の非蛍光領域は、ほぼトゥルーカラーとして認識できる。加えて、この構成の結果、物体の蛍光及び非蛍光領域は、ほぼ等しい明るさとなる。
【０１３８】
第三の態様
第三の態様による顕微鏡検査方法の一例を図１８及び１９に関して説明する。この方法は、図１による顕微鏡検査システムにより実行でき、照明光を生成するステップと、生成された照明光を物体１３に向けるステップと、物体１３を像面１９に結像する観察ビーム経路２２を生成するステップとを含み、観察フィルタ２３が観察ビーム経路２２内に配置される。
【０１３９】
図１８は、プロトポルフィリンＩＸに関する顕微鏡検査方法を実行するための顕微鏡検査システムの１つの例示的な構成を示す。図１８の図式１８１は、ＰｐＩＸの波長依存吸収スペクトル１８４とＰｐＩＸの波長依存発光スペクトル１８５とを示し、それぞれの場合において、それらのそれぞれの極大に正規化されており、図２に関する説明も参照されたい。図１８の図式１８２は、図式１８１と同じ波長部分に関する観察フィルタ２３の波長依存透過率１８６を示す。図式１８３は、図式１８１と同じ波長部分に関する物体１３に向けられた照明光の波長依存強度１８７を示す。
【０１４０】
第一の値Ｗ１は、第一の波長範囲ＷＬＢ１にわたる観察フィルタ２３の透過率１８６の平均値を表す。第二の値Ｗ２は、第二の波長範囲ＷＬＢ２にわたる観察フィルタ２３の透過率１８６の平均値を表す。第三の値Ｗ３は、第三の波長範囲ＷＬＢ３にわたる観察フィルタ２３の透過率１８６の平均値を表す。第一の値Ｗ１は、第二の値Ｗ２未満である。第二の値Ｗ２は、第三の値Ｗ３未満である。
【０１４１】
第四の値Ｗ４は、第一の波長範囲ＷＬＢ１にわたる照明光の強度１８７の平均値を表す。第五の値Ｗ５は、第二の波長範囲ＷＬＢ２にわたる照明光の強度１８７の平均値を表す。第六の値Ｗ６は、第三の波長範囲ＷＬＢ３にわたる照明光の強度１８７の平均値を表す。第四の値Ｗ４は、第五の値Ｗ５より大きい。第五の値Ｗ５は、第六の値Ｗ６より大きい。
【０１４２】
第一、第二及び第三の波長範囲は、相互に重複せず、且つそれぞれの場合に３５０ｎｍ〜１０００ｎｍである。図の例において、第一の波長範囲ＷＬＢ１は、約３７０ｎｍ〜４３０ｎｍに及び、第二の波長範囲ＷＬＢ２は、約４７０ｎｍ〜５８０ｎｍに及び、第三の波長範囲ＷＬＢ３は、約６００ｎｍ〜７５０ｎｍに及ぶ。
【０１４３】
第三の態様に関して明示された第一〜第六の値の比のための値で達成されることは、物体の非蛍光領域は、第一の波長範囲ＷＬＢ１及び第二の波長範囲ＷＬＢ２の光により観察できる一方、蛍光は、第三の波長範囲ＷＬＢ３の光により観察できることである。さらに、第一〜第六の値の明示された比に基づいて達成されることは、非蛍光領域及び蛍光領域をほぼ等しい明るさとして認識できることである。さらに達成されることは、非蛍光領域をほぼトゥルーカラーとして認識できることである。
【０１４４】
図１９は、フルオレセインに関する顕微鏡検査方法を実行するための顕微鏡検査システムの１つの例示的な構成を示す。図１９の図式１９１は、フルオレセインの波長依存吸収スペクトル１９４とフルオレセインの波長依存発光スペクトル１９５とを示し、それぞれの場合において、それらのそれぞれの極大に正規化されており、図２に関する説明も参照されたい。図１９の図式１９２は、図式１９１と同じ波長部分に関する観察フィルタ２３の波長依存透過率１９６を示す。図式１９３は、図式１９１と同じ波長部分に関する物体１３に向けられた照明光の波長依存強度１９７を示す。
【０１４５】
図の例において、第一の波長範囲ＷＬＢ１は、約４４０ｎｍ〜５００ｎｍに及び、第二の波長範囲ＷＬＢ２は、約６４０ｎｍ〜７５０ｎｍに及び、第三の波長範囲ＷＬＢ３は、約５２０ｎｍ〜６２０ｎｍに及ぶ。
【０１４６】
第三の態様による代替的な顕微鏡検査方法の一例を図２０〜２３に関して説明する。この方法は、図１による顕微鏡検査システムによって実行でき、照明光を生成するステップと、生成された照明光を物体１３に向けるステップと、物体１３を像面１９に結像する観察ビーム経路２２を生成するステップとを含み、観察フィルタ２３が観察ビーム経路２２内に配置される。
【０１４７】
図２０は、像面１９への物体１３の投影像の概略図を示す。物体１３の投影像は、第一の位置２０１と、第二の位置２０２と、第三の位置２０３とを含む。像面１９内に投影像を生成する観察ビーム経路２２の光は、第一の位置２０１において、第一の色値範囲２１１内にある色値を有する。像面１９内に投影像を生成する観察ビーム経路２２の光は、第二の位置２０２において、第二の色値範囲２１２内にある色値を有する。像面１９内に投影像を生成する観察ビーム経路２２の光は、第三の位置２０３において、第一の色値範囲２１１の外にあり、且つ第二の色値範囲２１２の外にある色値を有する。
【０１４８】
図２２は、第一の色値範囲２１１、第二の色値範囲２１２及び第三の色値範囲２１３を説明するためのＣＩＥ  １９３１標準色度図を示す。第一の色値範囲２１１は、赤色値、すなわち蛍光色素ＰｐＩＸの強力な蛍光の色値を含む。第二の色値範囲２１２は、青色値、すなわち蛍光色素ＰｐＩＸを効率的に励起させることのできる色値を含む。第三の色値範囲２１３は、第一及び第二の色値範囲に含まれない可視色値の残りの色値を包含する。矢印２１４は、第一の色値範囲２１１と第二の色値範囲２１２との間の最小色差を示す。
【０１４９】
代替的な顕微鏡検査方法によれば、照明光は、第一の特徴値と第二の特徴値との比が所定の限定的な数値範囲内にある値を有するように生成される。第一の特徴値は、第一の位置２０１における観察ビーム経路２２の光の強度（又は明るさ若しくは光束等）に関する特徴的変数の値を表す。第二の特徴値は、第二の位置２０２における観察ビーム経路２２の光に関する同じ特徴的変数を表す。
【０１５０】
例えば、第一の特徴値は、第一の位置２０１における観察ビーム経路２２の光の強度の平均値を表し、第二の特徴値は、第二の位置２０２における観察ビーム経路２２の光の強度の平均値を表す。照明光が、第一の特徴値と第二の特徴値との比が２０／１〜１／２０の数値範囲又はそれより狭い数値範囲にあるように生成されると、第一の位置２０１、すなわち物体１３の蛍光領域と、第二の位置２０２、すなわち物体１３の非蛍光領域とは、ほぼ等しい明るさとして認識できる。
【０１５１】
顕微鏡検査方法の一例を図２３に関して以下で説明する。この例は、図１の顕微鏡検査システムを制御する方法に関し、物体１３の蛍光及び非蛍光領域の明るさがマッチされる。
【０１５２】
ステップＳ１では、像面１９内の物体１３の画像がカラー画像検出器２０により記録される。画像は、観察ビーム経路２２を通して像面１９内に生成された物体１３の投影像の画像である。
【０１５３】
図２１は、ステップＳ１で記録された画像２０５の概略図を示し、これは、図２０に示される像面１９における物体１３の投影像の画像である。画像２０５は、複数の像点２０６からなる。
【０１５４】
ステップＳ１に続き、ステップＳ２では、第一の像点２０７が像点２０６から特定される。第一の像点２０７は、第一の位置２０１に対応する。画像２０５は、第一の像点２０７において、第一の色値範囲２１１内にある色値を有する。第一の像点２０７は、例えば、画像２０５の像点２０６における色値を所定の第一の色値範囲２１１と比較することによって特定される。
【０１５５】
ステップＳ１に続き、ステップＳ３では、第二の像点２０８が像点２０６から特定される。第二の像点２０８は、第二の位置２０２に対応する。画像２０５は、第二の像点２０８において、第二の色値範囲２１２内にある色値を有する。第二の像点２０８は、例えば、画像２０５の像点２０６の色値を所定の第二の色値範囲２１２と比較することによって特定される。
【０１５６】
ステップＳ２に続き、ステップＳ４では、第一の特徴値が第一の像点２０７における画像２０５の強度に基づいて特定される。例えば、第一の像点２０７における強度の平均値又は最大値が特定される。
【０１５７】
ステップＳ３に続き、ステップＳ５では、第二の特徴値が第二の像点２０８における画像２０５の強度に基づいて特定される。例えば、第二の像点２０８における強度の平均値又は最大値が特定される。
【０１５８】
ステップＳ４及びＳ５が終了した後に続くステップＳ６では、照明光は、第一及び第二の特徴値に応じて、又は第一及び第二の位置２０１、２０２における像面１９内の観察ビーム経路２２の光の強度に応じて、又は第一及び第二の像点２０７、２０８における強度に応じて設定される。すなわち、照明光の波長依存強度分布が変更される。この場合、照明光は、第一及び第二の特徴値の前述の比が所定の数値範囲内の値を有するように生成される。
【０１５９】
方法は、反復式に実行でき、これは、図２３においてステップＳ６からステップＳ１への矢印で示されている。
【符号の説明】
【０１６０】
１  顕微鏡検査システム
３  照明装置
５  光源
７  照明光学ユニット
９  照明フィルタ
１０、２２  観察ビーム経路
１１  物体領域
１２  コントローラ
１３  物体
１４  顕微鏡検査光学ユニット
１５  対物レンズ
１６、１７  レンズ
１８  物体面
１９  像面
２０  光検出器
２１  信号
２３  観察フィルタ
３１、３２、５１、１５１〜１５３  照明光スペクトル
４１、６１、８１、１０１、１０２、１２１、１４１、１４２、１６１、１６２、１８６、１９６  波長依存透過率
５２  第二の光の強度
５３  第三の光の強度
１８１〜１８３、１９１〜１９３  図式
１８４、１９４  波長依存吸収スペクトル
１８５、１９５  波長依存発光スペクトル
１８７、１９７  波長依存強度
２０１  第一の位置
２０２  第二の位置
２０３  第三の位置
２０５  画像
２０６  像点
２０７  第一の像点
２０８  第二の像点
２１１  第一の色値範囲
２１２  第二の色値範囲
２１３  第三の色値範囲
２１４  矢印
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【外国語明細書】
2020118691000001.pdf