DE3743920C2 - - Google Patents
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- H04N23/74—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the scene brightness using illuminating means
Description
Die Erfindung geht aus von einer Endoskopvorrichtung, gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1, 11 bzw. 20.
In den letzten Jahren finden Endoskopvorrichtungen immer mehr
Verwendung, bei denen ein längliches Einführteil in Körperhöhlen
eingeführt wird, um damit Organe in der Höhle zu beobachten.
Bekannt ist auch eine Endoskopvorrichtung mit einem
Instrumentenkanal, durch den ein Instrument eingeführt werden
kann, so daß ein inneres Organ entsprechend behandelt werden kann.
Die bekannten Endoskopvorrichtungen sind derart aufgebaut, daß ein
Objekt, insbesondere ein Organ in einer Körperhöhle beleuchtet
wird und daß die von dem Organ reflektierte Lichtstrahlen zur Erzeugung
eines Bildes gesammelt werden, so daß eine Betrachtung des Organs
möglich ist. Auf medizinischem Gebiet besteht ferner ein
wachsender Bedarf an Vorrichtungen, mit denen nicht nur die äußere
Oberfläche eines Organs in der Körperhöhle beobachtet werden kann,
sondern auch andere Teile, etwa die Rückseite der Magenwand,
Blutgefäße in Membranen oder Schleimhäuten, der Zustand eines
Tumors und dergleichen.
In diesem Zusammenhang wird auf die Japanische
Patentoffenlegungsschrift 21 678/1979 verwiesen, die eine
Endoskopvorrichtung offenbart, mit der unter Verwendung von durch
organisches Gewebe hindurchgelassenem Licht ein gewünschtes Objekt
beobachtet werden kann.
Die Durchleuchtung eines Körpers mit normalen sichtbaren Strahlen
führt jedoch zu einem unzureichenden Lichtwert am Eingang des
Endoskops, da organisches Gewebe gewöhnlich eine geringe
Durchlässigkeit für normale sichtbare Strahlen besitzt. Eine
Beobachtung oder Diagnose auf Grund des unzureichenden Lichtwertes
wird deshalb erschwert. Zur Beseitigung dieses Problems ist es
notwendig, eine Lichtquelle hoher Leistung einzusetzen, die große
Abmessungen und ein hohes Gewicht besitzt und eine hohe
elektrische Energie verbraucht.
Eine medizinische Diagnose oder Beobachtung wird des öfteren auch
derart durchgeführt, daß sowohl ein Bild auf Grund von Licht
erzeugt wird, das von einer externen Lichtquelle ausgestrahlt und
von dem organischen Gewebe durchgelassen wird, als auch ein Bild,
das sich durch eine interne Beleuchtung mittels einer Lichtquelle
ergibt, die in die Körperhöhle eingeführt wurde.
Selbstverständlich variiert die von der externen Lichtquelle
ausgestrahlte und vom organischen Gewebe durchgelassene Lichtmenge
abhängig von der Beobachtungsposition. Eine übliche
Endoskopvorrichtung ist jedoch nicht dafür ausgestattet, daß das
Lichtstärkeverhältnis zwischen dem durch die innere Beleuchtung
erzeugten Bild festgestellt und berücksichtigt wird. Somit kann
ein Benutzer das Lichtstärkeverhältnis der Bilder zum Verändern
der Beobachtungspositionen nicht optimieren.
Die Endoskopvorrichtung gemäß der Japanischen
Patentveröffentlichung 21 678/1979 weist den Nachteil auf, daß
mittels des durchgelassenen Lichts kein kontinuierliches
Objektbild erstellt werden kann, da die Bilder synchron mit einem
Blitzlicht fotografiert werden.
Die Japanische Patentveröffentlichung 50 576/1981 offenbart
eine Einrichtung, bei der Licht mit hoher Lichtstärke auf
menschliches Gewebe gerichtet wird und bei der ein Bild auf Grund
des durch das Gewebe durchgelassenen Lichtes erzeugt und durch ein
Infrarotfilter fotografiert wird. Bei dieser Einrichtung besteht
jedoch das Problem, daß nur sehr begrenzte Teile des menschlichen
Körpers beobachtet werden können, da sowohl die Lichtquelle als
auch der infrarote Film außerhalb des menschlichen Körpers
angeordnet sind.
Aus der DE-OS 25 06 630 und 27 23 243 ist es bekannt, eine
Strahlungsquelle in eine Körperhöhle einzuführen und die
Strahlen nach dem Durchdringen des Gewebes auszuwerten. Die
Strahlungsquelle stellt hierbei eine Röntgenröhre für
zahnärztliche Zwecke dar, die in den Mund des Patienten
eingeführt wird. Zur Vornahme von Röntgenaufnahmen wird ein
Röntgenfilm auf der Außenseite des Patienten in dem
aufzunehmenden Bereich aufgelegt, während zur Vornahme von
Röntgendurchleuchtungen ein Röntgenbildverstärker mit
nachgeschalteter Fernsehkamera vorgesehen ist. Infolge der
Verwendung von Röntgenstrahlung ergeben sich jedoch Probleme
mit der Abschirmung der Radioaktivität.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Endoskopvorrichtung der im
Oberbegriff des Patentanspruches 1, 11 bzw. 20 beschriebenen
Art so weiterzubilden, daß ein Reflexionsbild durch eine
innere Beleuchtungseinrichtung und ein Durchstrahlungsbild
durch eine externe Beleuchtungseinrichtung gut beobachtet
werden kann.
Lösungen dieser Aufgabe ergeben sich anhand der
kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1, 11 und 20.
Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind Gegenstand von
Unteransprüchen.
Da Strahlen im Infrarotbereich und über dem roten
Wellenlängenbereich eine gute Durchlässigkeit in organischem
Gewebe aufzeigen, kann die Bildaufnahmeeinrichtung neben dem
Reflexionsbild gleichzeitig ein Durchstrahlungsbild aufnehmen.
Außerdem ist es möglich, das Lichtstärkeverhältnis zwischen
dem aus von dem Gewebe durchgelassenen Licht von einer
externen Lichtquelle erzeugten Bild und demjenigen Bild zu
steuern, das durch Licht einer Lichtquelle für innere
Beleuchtung erzeugt wurde, so daß die Beobachtung der
entsprechenden Bilder optimiert werden kan. Ferner ist ein
kontinuierliches Fotografieren des von dem durchgelassenen
Licht erzeugten Bildes möglich, so daß das Durchstrahlungsbild
mit einem Reflexionsbild verglichen werden kann, das vom Licht
einer internen Lichtquelle stammt.
Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 48
näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer
Endoskopvorrichtung,
Fig. 2 eine Darstellung eines Sondenteils eines elektronischen
Endoskops der Endoskopvorrichtung gemäß Fig. 1,
Fig. 3 ein elektronisches Endoskop, das bei dem zweiten
Ausführungsbeispiel der Endoskopvorrichtung
verwendet wird.
Fig. 4 eine Darstellung einer spektralen Lichtdurchlaßkennlinie
eines organischen Gewebes zur Erläuterung des dritten
Ausführungsbeispiels der Endoskopvorrichtung,
Fig. 5 eine Darstellung des vierten Ausführungsbeispiels der
Endoskopvorrichtung,
Fig. 6 eine Darstellung einer Sonde eines Endoskops, die bei
dem vierten Ausführungsbeispiel verwendet wird,
Fig. 7 eine Darstellung des fünften Ausführungsbeispiels der
Endoskopvorrichtung,
Fig. 8 eine Schnittansicht einer Sonde eines Endoskops, die bei
dem fünften Ausführungsbeispiel der Endoskopvorrichtung
verwendet wird,
Fig. 9 eine Darstellung des sechsten Ausführungsbeispiels der
Endoskopvorrichtung,
Fig. 10 eine Darstellung eines Endoskops, wie es bei dem 7.
Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird,
Fig. 11 eine Darstellung einer Sonde des Endoskops nach Fig. 10,
Fig. 12 eine Ansicht einer Sonde eines Endoskops gemäß dem 8.
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 13 eine Darstellung eines 9. Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,
Fig. 14 eine Darstellung eines 10. Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,
Fig. 15 eine Darstellung eines 11. Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,
Fig. 16 eine Darstellung eines 12. Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,
Fig. 17 eine Darstellung eines 13. Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,
Fig. 18 eine Darstellung eines 14. Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,
Fig. 19 eine Darstellung eines 15. Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,
Fig. 20 eine Darstellung eines 16. Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,
Fig. 21 eine Darstellung einer Sonde eines Endoskops, wie sie
bei dem 16. Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Endoskopeinrichtung verwendet wird,
Fig. 22A ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Zeitgabe der
Lichtaussendung von einer internen Lichtquelle bei dem
16. Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 22B ein Zeitdiagramm der Zeitgabe der Lichtaussendung von
einer externen Lichtquelle bei dem 16.
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 23 eine Darstellung zur Erläuterung, wie die Lichtpegel von
der externen Lichtquelle und der internen Lichtquelle
verändert werden können,
Fig. 24 eine Darstellung einer Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung, wie sie bei dem 17.
Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird,
Fig. 25 ein Blockdiagramm einer Endoskopeinrichtung gemäß dem
18. Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 26 ein Blockschaltbild des 19. Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,
Fig. 27A ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der
Ausgangssignale eines Zeitgabegenerators gemäß dem 19.
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 27B ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Ausgangssignale S 1
eines Flipflops gemäß dem 19. Ausführungsbeispiel der
Erfindung
Fig. 27C ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung des
Ausgangssignals S 2 eines Flipflops, das beim 19.
Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird,
Fig. 27D ein Zeitdiagramm des Ausgangssignals einer
Impulsgeneratorschaltung des 19. Ausführungsbeispiels der
Erfindung,
Fig. 27E ein Zeitdiagramm des Ausgangssignals S 1 eines bei dem
19. Ausführungsbeispiel verwendeten Flipflops,
Fig. 27F ein Zeitdiagramm des Ausgangssignals S 2 eines bei dem
19. Ausführungsbeispiel verwendeten Flipflops,
Fig. 28 ein Blockschaltbild eines 20. Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,
Fig. 29 ein Blockschaltbild des 21. Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,
Fig. 30 eine Darstellung einer Sonde eines Endoskops wie es beim
21. Ausführungsbeispiel verwendet wird,
Fig. 31 ein Blockschaltbild des 22. Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,
Fig. 32 eine Darstellung eines bei dem 22. Ausführungsbeispiel
verwendeten Rotationsfilters,
Fig. 33A ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem 22.
Ausführungsbeispiel,
Fig. 33B ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Zeitgabe der
Aussendung von internem Beleuchtungslicht beim 22.
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 33C ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Zeitgabe der
Aussendung von externen Beleuchtungslicht beim 22.
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 34 ein Blockschaltbild des 23. Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,
Fig. 35 eine Darstellung eines Rotationsfilters gemäß 23.
Ausführungsbeispiel,
Fig. 36A ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Zeitgabe der
Rotation des Rotationsfilters,
Fig. 36B ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung des
Ausgangssignals eines Rotationsfilterkodierers,
Fig. 36C ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Zeitgabe der
Lichtaussendung von einer Strobelampe,
Fig. 36D ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Arbeitsweise
einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung beim 23.
Ausführungsbeispiel,
Fig. 37 ein Blockschaltbild eines 24. Ausführungsbeispiels einer
erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,
Fig. 38 eine Darstellung eines Rotationsfilters des 24.
Ausführungsbeispiels,
Fig. 39 ein Blockschaltbild einer Synchronisierschaltung,
Fig. 40A ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Zeitgabe der
Rotation des Rotationsfilters,
Fig. 40B ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Zeitgabe
eines Startimpulses eines Rotationsfilterkodierers,
Fig. 40C ein Zeitdiagramm eines Anfangsimpulses eines
Rotationsfilterkodierers,
Fig. 40D ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung des
Ausgangssignals einer Synchronisierschaltung,
Fig. 40E ein Zeitdiagramm der Arbeitsweise der Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung,
Fig. 41A ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Arbeitsweise
einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung,
Fig. 41B ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Zeitgabe der
Lichtaussendung von einer internen Lichtquelle gemäß dem
24. Ausführungsbeispiel,
Fig. 41C ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Zeitgabe der
Lichtaussendung von einer externen Lichtquelle beim 24.
Ausführungsbeispiel,
Fig. 42 ein Blockschaltbild eines 25. Ausführungsbeispiels einer
erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,
Fig. 43 ein Blockschaltbild eines 26. Ausführungsbeispiels einer
erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,
Fig. 44 ein Blockschaltbild eines 27. Ausführungsbeispiels einer
erfindungsgemäßen Endkoskopeinrichtung,
Fig. 45 ein Blockschaltbild einer 28. Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,
Fig. 46A ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Arbeitsweise
einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung des 28.
Ausführungsbeispiels,
Fig. 46B ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Zeitgabe
eines Blitzsignals wie es bei dem 28. Ausführungsbeispiel
verwendet wird,
Fig. 46C ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Zeitgabe der
Lichtaussendung einer externen Lichtquelle,
Fig. 45D ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Änderung im
Licht einer internen Lichtquelle,
Fig. 46E ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Zeitgabe des
Schaltens eines Schaltkreises im 28. Ausführungsbeispiel
der Erfindung,
Fig. 46F ein Zeitdiagramm der Zeitgabe eines anderen
Schaltkreises im 28. Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 46G eine Zeitgabe zur Veranschaulichung der Arbeitsweise
einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem 28.
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 46H ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Zeitgabe der
Lichtaussendung von einer externen Lichtquelle beim 28.
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 47 ein Blockschaltbild eines 29. Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,
Fig. 48A ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Arbeitsweise
einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung des 29.
Ausführungsbeispiels,
Fig. 48B ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Zeitgabe
eines Blitzsignals beim 29. Ausführungsbeispiel der
Erfindung,
Fig. 48C ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Zeitgabe für
die Darstellung eines Bildes auf einer Monitorvorrichtung
beim 29. Ausführungsbeispiel,
Fig. 48D ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Zeitgabe der
Lichtaussendung von einer externen Lichtquelle beim 29.
Ausführungsbeispiel,
Fig. 48E ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Änderung in
dem Licht einer internen Lichtquelle beim 29.
Ausführungsbeispiel,
Fig. 48F ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Zeitgabe des
Schaltvorgangs zum Schreiben von Information in einen
beim 29. Ausführungsbeispiel verwendeten Speicher und
Fig. 48G ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Zeitgabe des
Schaltvorgangs zum Lesen von Information aus dem
Speicher,
Die Fig. 1 und 2 veranschaulichen ein erstes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung. Wie sich aus Fig. 1
ergibt, umfaßt die Endoskopeinrichtung 1 des ersten
Ausführungsbeispiels ein elektronisches Endoskop 2, eine externe
Lichtquelle 3 zum externen Anlegen von Beleuchtungslicht von außen
an ein Organ derart, daß das elektronische Endoskop Licht von der
externen Lichtquelle 3 durch das Organ empfängt, eine
Steuereinheit 6, die mit dem elektronischen Endoskop 2 über ein
Kabel 4 verbunden ist und eine Videosignal-Verarbeitungsschaltung
28 aufweist, und eine Lichtquellenvorrichtung 5 zum internen
Beleuchten des Organs sowie einen Monitor 7, der als
Anzeigevorrichtung mit der Steuereinheit 6 verbunden ist.
Das elektronische Endoskop 2 besitzt ein längliches Einführteil 10
und ein Handhabungsteil 11 mit großem Durchmesser, das am hinteren
Ende des Einführteils 10 angeschlossen ist. Das Einführteil 10
kann flexibel oder starr sein und läßt sich in eine Körperhöhle
12 a eines menschlichen Körpers 12 beispielsweise durch den Mund
einführen. Wie sich aus Fig. 2 ergibt, enthält eine Sonde 13 am
vorderen Ende des Einführteils 10 ein optisches Bildformungssystem
14, etwa ein Objektivlinsensystem. Eine Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 15, etwa eine CCD-Vorrichtung, ist in der
Bilderzeugungsposition (Brennebene) des optischen
Bildformungssystem 14 angeordnet.
Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 15 spricht zumindest auf
infrarote Strahlen an. Das Ausgangssignal der Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 15 wird über eine Signalleitung 16, die
sich durch das Einführteil 4 erstreckt, und das Kabel 4 zu der
Videosignalverarbeitungsvorrichtung 28 in der Steuereinheit 6
geleitet, wo es in ein Videosignal umgewandelt wird. Dieses
Videosignal wird an die Monitorvorrichtung 7 angelegt, so daß das
Bild des zu beobachtenden Objekts auf der Monitorvorrichtung 7
dargestellt werden kann. Die interne Lichtquellenvorrichtung 5 der
Steuereinheit 6 umfaßt eine Lichtquelle 18, die Licht aussendet.
Das Licht von der Lichtquelle 18 wird mittels eines
Reflexionsspiegels 19 gesammelt und über das Filter 20 in einen
Lichtleiter 21 eingeführt, der aus einem flexiblen Faserbündel
besteht. Der Lichtleiter 21 ist durch das Kabel 4 und das
Einführteil 10 geführt und kann Beleuchtungslicht, das auf sein
Stirnende auffällt aus der Sonde 13 am Ende des Lichtleiters 21
auf das Objekt richten.
Die Lichtquelle 18 kann eine Xenonlampe eine Halogenlampe oder
eine Strobelampe sein. Das von der Lichtquelle 18 ausgestrahlte
Licht kann einen Wellenlängenbereich haben, der sich über den
ultravioletten Bereich, den sichtbaren Bereich und/oder den
infraroten Bereich erstreckt. Das Infrarotfilter 20 wird gemäß dem
Wellenlängenbereich des Lichtes ausgewählt, das zur Beobachtung
verwendet wird. Beispielsweise wird ein Infrarotsperrfilter
verwendet.
Die externe Lichtquellenvorrichtung 3 enthält eine Lichtquelle 23,
deren Licht über ein Filter 24 auf die Oberfläche 25 eines
menschlichen Körpers 12 gerichtet wird. Das Licht durchdringt den
menschlichen Körper 12, so daß ein Bild eines organischen Gewebes
mittels des durch den menschlichen Körper 12 gelangenden Lichts
erzeugt wird. Dieses Bild sei nachstehend als Durchlaßlichtbild
bezeichnet. Das so erzeugte Durchlaßlichtbild wird von der
Bildaufnahmevorrichtung 15 des elektronischen Endoskops 2
aufgenommen.
Die Lichtquelle 23 kann eine Xenonlampe, eine Halogenlampe oder
eine Strobelampe sein und das davon ausgestrahlte Licht sollte
zumindest einen Infrarotanteil enthalten. Das Filter 24 sollte
ebenfalls zumindest einen Lichtanteil im infraroten
Wellenlängenbereich durchlassen. Beispielsweise kann das Filter 24
ein Infrarotdurchlaßfilter, ein Filter zum Durchlassen eines
Lichtanteils im infraroten Wellenlängenbereich und eines Teiles
des sichtbaren Bereichs, ein Filter das nur einen speziellen Teil
des infraroten Wellenlängenbereichs durchläßt, oder ein Filter
sein, das Infrarotstrahlen von 700 bis 1000 nm durchläßt, während
der Wärme erzeugende Infrarotanteil mit Wellenlängen über 1000 nm
abgeschnitten wird. Das Filter wird entsprechend der Wellenlänge
des bei der Beobachtung verwendeten Lichts ausgewählt.
Die externe Lichtquellenvorrichtung 3 ist beispielsweise an einem
Halter 31 mittels eines Universalarmes 32 aufgehängt, so daß ihre
Position bezüglich des menschlichen Körpers 12 einstellbar ist.
Bei einer derartigen Anordnung wird Beleuchtungslicht
beispielsweise im sichtbaren Wellenlängenbereich von der internen
Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 5 abgegeben und durch das
Filter 20 dem Ende des Lichtleiters 21 zugeführt und auf eine
Stelle in einer Körperhöhle 12 a gerichtet.
Das von dieser Stelle reflektierte Licht wird mittels der
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 15 über das optische
Bildformungssystem empfangen, so daß das Bild der Oberfläche des
Objekts beispielsweise sichtbar erzeugt wird. Dieses Bild sei
nachstehend als "Reflexionslichtbild" bezeichnet.
Andererseits wird von der externen Lichtquelle 3 Beleuchtungslicht
mit zumindest einem infraroten Anteil auf die Oberfläche 25 des
menschlichen Körpers gerichtet und erreicht das Innere der
Körperhöhle 12 a durch organisches Gewebe. Das auf Grund des von
dem organischen Gewebe durchgelassenen externen Lichts erzeugte
Durchlaßlichtbild des organischen Gewebes wird mittels der
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 15 fotografiert, die zumindest
auf infrarote Strahlen anspricht.
Das sich auf Grund der internen Beleuchtung ergebende
Reflexionslichtbild und das sich auf Grund der externen
Beleuchtung ergebende Projektionslichtbild können gleichzeitig
beobachtet werden oder, alternativ, nur eines der beiden Bilder
gemäß der externen bzw. internen Beleuchtung wird eingeschaltet,
so daß der Benutzer entweder das eine oder andere Bild betrachten
kann.
Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß bei dem
beschriebenen Ausführungsbeispiel das Licht, das von außen in den
menschlichen Körper eingeführt wird, zumindest einen infraroten
Anteil enthält, der von dem organischen Gewebe verhältnismäßig gut
durchgelassen wird. Der durchgelassene Infrarotanteil des externen
Lichtes ist derart groß, daß das Innere des Gewebes gut unter
Aufnahme des Bildes beobachtet werden kann, das auf Grund des
durchgelassenen Infrarotanteils des externen Beleuchtungslichts
erzeugt wurde.
Werden Infrarotstrahlen für das externe Beleuchtungslicht
verwendet, dann können in vorteilhafter Weise die Abmessungen, das
Gewicht und der Energieverbrauch der Lichtquelle 23 der externen
Lichtquellenvorrichtung 3 reduziert werden.
Die Verwendung infraroter Strahlen bietet den weiteren Vorteil,
daß der Zustand von Blutgefäßen oder Tumore in Membranen oder
Schleimhäuten wesentlich besser beobachtet werden können als bei
alleiniger Verwendung normaler sichtbarer Strahlen, und zwar durch
Beobachtung der Blutmenge oder des Vorhandenseins von Blut auf
Grund der Tatsache, daß Hämoglobin im Blut die Infrarotstrahlen
absorbiert, die in dem von der externen Lichtquelle ausgesandten
Licht enthalten sind.
Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Endoskopeinrichtung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist am vorderen Ende 13 des
Einführteils 10 eine Kondensorlinse 34 und in der Brennebene der
Kondensorlinse 34 ein Infrarotsensor 35 vorgesehen. Das
Ausgangssignal des Infrarotsensors 35 wird über eine Signalleitung
36, die sich in dem Einführteil 10 erstreckt, und das Kabel 4 der
Steuereinheit 6 zugeführt. In der Steuereinheit 6 ist eine
Lichtmengendetektorschaltung 38 angeordnet, die die Menge an
Infrarotlichtanteil feststellen kann, der auf den Infrarotsensor
35 auffällt.
Bei diesem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist es möglich, die positionelle Beziehung zwischen der
externen Lichtquellenvorrichtung 3 und dem Objekt durch Abfühlen
der Menge des Infrarotlichtanteils festzustellen, der von dem
Infrarotsensor 35 empfangen wird. Somit läßt sich durch Einstellen
der Position der Sonde 13 und der externen Lichtquellenvorrichtung
3, die Beleuchtung optimieren, so daß die maximale Menge an
Infrarotstrahlen von dem Infrarotsensor empfangen wird.
Zur Erläuterung eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung
wird auf die Fig. 4 Bezug genommen. Das dritte Ausführungsbeispiel
gleicht im wesentlichen dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel
mit der Ausnahme, daß das Filter 24 rote und nahe infrarote
Strahlen mit Wellenlängen nicht niedriger als 600 nm durchläßt.
Somit ist das auf den zu beobachtenden Körper von außen gerichtete
Licht im Bereich der roten und nahe infraroten Wellenlängen nicht
niedriger als 600 nm.
Aus Fig. 4 ergibt sich, daß organisches Gewebe im allgemeinen eine
speziell hohe Durchlässigkeit im Wellenlängenbereich über 600 nm
besitzt. Auch Farbelemente im menschlichen Körper wie Hämoglobin
zeigen im allgemeinen eine hohe Durchlässigkeit im
Wellenlängenbereich über 600 nm. Somit wird eine wesentlich bessere
Beobachtung des entsprechenden Objekts unter Beleuchtung von außen
erreicht, als wenn nur normales sichtbares Licht verwendet wird.
Beim dritten Ausführungsbeispiel wird somit nur externes
Beleuchtungslicht benötigt, das einen Wellenlängenbereich nicht
niedriger als etwa 600 nm hat. Dieses Beleuchtungslicht kann
sichtbares rotes Licht mit Wellenlängen zwischen beispielsweise
600 und 780 nm oder zwischen 600 und 700 sein. Der übrige Aufbau,
die Arbeitsweise und Wirkung des dritten Ausführungsbeispiels
entspricht denjenigen des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels.
Fig. 5 und 6 veranschaulichen ein viertes Ausführungsbeispiel der
Erfindung, bei dem ein Bildleiter 42 aus einem flexiblen
Faserbündel sich durch das Einführteil 10 eines Endoskops 41
erstreckt. Das eine Ende des Bildleiters 42 liegt in der
Abbildungsposition des optischen Bildformsystem 14, das in der
Sonde 13 vorgesehen ist. Das auf der Endstirnfläche des
Bildleiters 42 erzeugte Bild wird über den Bildleiter 42 zu dem
Handhabungsteil 11 geleitet, wo es durch eine Okularvorrichtung
43, die beispielsweise eine Okularlinse aufweist, am hinteren Ende
des Handhabungsteils 11 beobachtet werden kann.
Eine zumindest auf Infrarotlicht ansprechende Fernsehkamera 44 ist
als Bildaufnahmevorrichtung an dem Okularteil 43 ansetzbar. Die
Fernsehkamera erzeugt ein Ausgangssignal, das einer
Videosignalverarbeitungsvorrichtung 45 zur Umwandlung in ein
Videosignal zugeführt wird. Das Videosignal wird dann an die
Monitorvorrichtung 7 angelegt, so daß das Bild mit dem Monitor 7
betrachtet werden kann. Ist das Einführteil 10 starr, dann kann
anstelle des Faserbündels ein Relaislinsensystem oder eine
ähnliche starre Bildübertragungsvorrichtung verwendet werden. Der
übrige Aufbau entspricht im wesentlichen demjenigen des ersten
Ausführungsbeispiels.
Beim Einsatz dieses Endoskops nach dem vierten Ausführungsbeispiel
wird sowohl das auf Grund des von der Lichtquellenvorrichtung 5
intern ausgesandten Beleuchtungslichtes gebildete
Reflexionslichtbild als auch das auf Grund des extern angelegten
und durch das Gewebe gelaufenen Lichtes gebildete Projektions-
oder Durchlaßlichtbild auf der Endstirnfläche des Bildleiters 42
abgebildet. Das so erzeugte Bild wird über den Bildleiter 42 zu
dem Handhabungsteil 11 übertragen und von der Fernsehkamera 44 für
eine Darstellung auf dem Monitor 7 aufgenommen.
Dabei kann der Benutzer natürlich das Bild auch mit dem bloßen
Auge durch den Okularteil 43 betrachten, wenn Licht im sichtbaren
Wellenlängenbereich verwendet wird.
Die übrige Wirkungsweise und die Vorteile dieser dritten
Ausführungsform entsprechend denjenigen des ersten
Ausführungsbeispiels.
Die Fig. 7 und 8 zeigen ein fünftes Ausführungsbeispiel der
Erfindung. Wie im Falle des vierten Ausführungsbeispiels ist eine
Fernsehkamera 70 an dem Okularteil 43 eines Lichtleiterendoskops
41 angesetzt. Das Lichtleiterendoskop 41 besitzt eine Sonde 13 mit
einem Aufbau gemäß Fig. 8. Wie diese Figur zeigt, ist die Sonde 13
mit einem Instrumentenkanal 61 ausgestattet, durch den ein zur
Durchführung einer Operation an einem organischen Gewebe
benötigtes Instrument einsetzbar ist. Ferner ist ein Lichtleiter
62 zur Beleuchtung des organischen Gewebes vom Inneren des
Körpers, eine Lichtverteilungslinse 63 am Ende des Lichtleiters 62
ein Objektivlinsensystem 64 zur Erzeugung eines optischen Bildes
des Objekts ein Bildleiter 65 zum Übertragen des optischen Bildes
zu dem Okularteil 43 und eine Düse 66 zum Abwaschen von
Verunreinigungen am Objektivlinsensystem 64 vorgesehen.
Der Instrumentenkanal 61 steht mit einer
Instrumenteneinführöffnung 67 am Handhabungsteil 11 in Verbindung.
Der Lichtleiter 62 erstreckt sich durch das Einführteil 12, den
Handhabungsteil 11 und das Kabel 4 zu dem Okularteil 43, so daß
durch dieses eine Beobachtung vorgenommen werden kann. Die Düse 66
ist mit einem Luft/Wasserversorgungskanal 68 verbunden, der sich
durch das Einführteil 12 erstreckt.
Die zuvor erwähnte Fernsehkamera 70 besitzt eine Bildformungslinse
71, durch die das vom Okularteil 43 kommende Licht zur Erzeugung
eines optischen Bildes gesammelt wird, eine Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 72, die in der Abbildungsposition der
Bildformungslinse 71 angeordnet ist, um eine fotoelektrische
Umwandlung in ein Videosignal durchzuführen, ein zwischen der
Bildformungslinse 71 und der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 72
angeordnetes Prisma zum Aufteilen des Lichtes in zwei Wege und ein
Lichtempfangselement 74, das in dem Lichtweg angeordnet ist, der
durch das Prisma 73 gebildet wird und das zum Feststellen des
Belichtungspegels der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 72 dient.
Das Ausgangssignal der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 72 wird
einem Videoprozessor 76 zugeführt, der die erforderliche
Signalverarbeitung durchführt, wie eine Signalformung, eine Gamma-
Korrektur, einen Weißabgleich usw. Das von dem Videoprozessor 76
abgegebene Videosignal wird für eine Bildbetrachtung der
Monitorvorrichtung 7 zugeführt. Das Videosignal von dem
Videoprozessor 76 kann auch an ein Videobandaufzeichnungsgerät
(VTR) 70 für eine etwaige Aufzeichnung angelegt werden.
Andererseits wird das Ausgangssignal des Lichtempfangselement 74
einer Steuerschaltung 78 in der Lichtquellenvorrichtung 6
zugeführt. Die Steuerschaltung 78 kann die von der Lichtquelle 23
für die externe Beleuchtung ausgesandte Lichtmenge sowie die von
der Lichtquelle 18 für die interne Beleuchtung abgegebene
Lichtmenge gemäß dem Ausgangssignal des Lichtempfangselements 74
regeln.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Belichtungspegel der
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 72 mittels des
Lichtempfangselements 74 festgestellt, das in der Fernsehkamera 70
angeordnet ist, und die Lichtmengen von der Lichtquelle 18 für die
externe Beleuchtung und die Lichtquelle 23 für die interne
Beleuchtung werden abhängig von dem Ausgangssignal des
Lichtempfangselements gesteuert. So ist es beispielsweise möglich
die Steuerung derart durchzuführen, daß die von der Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 72 empfangene Lichtmenge im wesentlichen
konstant gehalten wird. Die übrigen Merkmale, Funktionen und
Vorteile entsprechen denjenigen des vierten Ausführungsbeispiels.
Fig. 9 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung an dem
Okularteil 43 des Lichtleiterendoskops 41 angesetzt ist, das
demjenigen des fünften Ausführungsbeispiels entspricht. Die
Einzelbildkamera 80 besitzt eine Bildformungslinse 81 zum Sammeln
des Lichts von dem Okularteil 43, so daß ein optisches Bild
geformt wird; ein Film 82 ist in der Bildebene der
Bildformungslinse 80 angeordnet und dient zum Aufzeichnen des
optischen Bildes. Ein Prisma 83 ist zwischen der Bildformungslinse
81 und dem Film 82 vorgesehen und teilt den Lichtweg in zwei
Lichtweganteile auf. Ein Lichtempfangselement 84 ist in dem
optischen Weg des einen Lichtwegs angeordnet und stellt den
Belichtungspegel auf dem Film 82. Der Film 82 kann sowohl
empfindlich sein für sichtbares und infrarotes Licht oder aber
auch nur sichtbares Licht. Es kann auch selektiv ein
infrarotempfindlicher Film und ein auf sichtbares Licht
empfindlicher Film verwendet werden.
Das Ausgangssignal des Lichtempfangselements 84 wird einer
Steuerschaltung 78 in der Lichtquellenvorrichtung 6 zugeführt. Die
Steuerschaltung 78 kann die Lichtmengen von der Lichtquelle 18 und
der Lichtquelle 23 für die externe und interne Beleuchtung
steuern. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das
Lichtempfangselement 84 an dem Okularteil 43 des
Lichtleiterendoskops 41 mit einer Signalleitung 86 verbunden, die
sich von dem Okularteil 43 des Lichtleiterendoskops 41 zu dem
Verbinder des Kabels 4 erstreckt. Die Signalleitung 86 führt zur
Steuerschaltung 78. Somit ist das Lichtempfangselement 84 über die
Signalleitung 86 mit der Steuerschaltung 78 verbunden.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann das Durchlaßlichtbild des
Gewebes, das von extern angelegtem Licht durchstrahlt wurde, sehr
einfach fotografiert werden.
Die übrigen Merkmale, Wirkungen und Vorteile entsprechen
denjenigen des fünften Ausführungsbeispiels.
Die Fig. 10 und 11 zeigen ein siebentes Ausführungsbeispiel der
Erfindung. Gemäß Fig. 11 ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein
Film 47 in der Abbildungsebene des optischen Bildformungssystems
14 in der Sonde 13 des Endoskops angeordnet, der zumindest auf
Infrarotstrahlen anspricht, das heißt ein Infrarotfilm ist. Der
Film 47 dient als Bildaufnahmevorrichtung, auf der ein
beobachtetes Bild aufgezeichnet wird. Das Handhabungsteil 11 des
Endoskops 46 besitzt einen Auslösehebel 49, über den ein
Verschlußmechanismus betätigt werden kann.
Wie sich aus Fig. 10 ergibt, kann das Endoskop 46 derart aufgebaut
sein, daß das Bild durch das optische Bildformungssystem und den
Bildleiter für eine Beobachtung durch das Okular 43 übertragen
wird oder daß das Bild auch nur auf dem Film 47 aufgezeichnet
wird. Die anderen Merkmale, Funktionen und Wirkungen entsprechen
denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels.
Fig. 12 zeigt ein achtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei
dem ein Bild eines Objekts auf einem Film aufgezeichnet werden
kann, der in der Sonde 13 des Endoskops angeordnet ist, wie es bei
dem siebenten Ausführungsbeispiel geschehen ist.
Insbesondere ist in dem Sondenteil 13 des Endoskops des achten
Ausführungsbeispiels eine Lampe 91 zur Beleuchtung eines
organischen Gewebes von innen aus einer Körperhöhle, an sich zum
Verteilen dieses Lichtes des organischen Gewebes, eine Linse 93
zum Kondensieren des internen Beleuchtungslichtes, das von dem
organischen Gewebe reflektiert wurde und des von der externen
Lichtquelle 23 durch das Gewebe hindurchgelassenen Lichtes und ein
Prisma 94 zum Aufteilen des Lichtweges von der Linse 93
vorgesehen. Eine Bildformungslinse 95 sitzt in dem einen der
Lichtwege, die vom Prisma 94 geformt wurden und die Endstirnfläche
des Bildleiters 96 im Einführteil 10 ist in der Abbildungsposition
der Bildformungslinse 95 angeordnet. Der Bildleiter 96 erstreckt
sich zu einem nichtgezeigten Okularteil, so daß das Objektbild zu
diesem übertragen werden kann.
Eine Bildformungslinse 97 ist auch in dem anderen Lichtweg
vorgesehen, der durch das Prisma 94 gebildet wird. Ein Film 98 zur
Aufzeichnung des Objektbildes sitzt an einer Position, in der die
Bildformungslinse 97 das Bild erzeugt. Eine Düse 99 in der Sonde
13 ist auf die beiden Linsen 92 und 93 gerichtet. Die Düse 99 ist
mit einem in dem Einführteil 10 ausgebildeten
Luft/Wasserzuführungskanal verbunden. Im Betrieb wird Waschwasser
von der Düse 99 ausgestoßen, um jegliche Verunreinigungen an den
Oberflächen der Linsen 92 und 93 zu entfernen.
Die anderen Merkmale, Funktionen und Vorteile entsprechen
denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels.
Fig. 13 zeigt ein neuntes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Beim neunten Ausführungsbeispiel ist eine
Lichtmengensteuervorrichtung 51 an oder in der Nähe des
Handhabungsteils 11 des elektronischen Endoskops 2 vorgesehen und
dient zur Steuerung der Lichtmenge, die von der externen
Lichtquellenvorrichtung 3 abgegeben wird. Der übrige Aufbau
entspricht im wesentlichen demjenigen des ersten
Ausführungsbeispiels.
Wie zuvor erläutert, ändert sich der Lichtdurchlässigkeitsfaktor
für das Licht der externen Lichtquelle gemäß der jeweiligen
Position der zu beobachtenden Stelle. Somit ändert sich die von
dem Endoskop durch das Gewebe empfangene Lichtmenge, auch wenn die
von der Lichtquelle 23 abgestrahlte Lichtmenge konstant gehalten
wird. Es ist deshalb schwierig, das durch dieses vom Objektgewebe
durchgelassene Licht erzeugte Durchlaßlichtbild zu beobachten.
Dieses Problem wird jedoch beseitigt, da die von der Lichtquelle
23 abgestrahlte Lichtmenge gemäß der Änderung in der
Objektposition gesteuert wird, so daß die von der Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 15 empfangene Lichtmenge unabhängig von
der Position des zu beobachtenden Objekts im wesentlichen konstant
gehalten werden kann.
Es ist verständlich, daß das bei diesem Ausführungsbeispiel
verwendete elektronische Endoskop 2 durch eine Fernsehkamera oder
eine Einzelbildkamera ersetzt werden kann, die an dem Okularteil
43 des Lichtleiterendoskops 41 des vierten bis sechsten
Ausführungsbeispiels angebracht wird, oder durch ein Endoskop mit
dem in der Sonde 13 wie bei dem siebenten und achten
Ausführungsbeispiel ein Film angeordnet ist.
Fig. 14 veranschaulicht ein zehntes Ausführungsbeispiel der
Erfindung, bei dem in der Steuereinheit 6 eine
Lichtmengendetektorschaltung 54 zusätzlich zu der Lichtquelle 52
für die interne Beleuchtung und zur Videosignal-
Verarbeitungsschaltung 53 vorgesehen ist. Diese
Lichtmengendetektorschaltung 54 kann die in dem Sichtfeld des
elektronischen Endoskops 2 auftretende Lichtmenge anhand des
Ausgangssignals der Videosignalverarbeitungsschaltung 53
feststellen. Die mittels dieser Lichtmengendetektorschaltung 54
festgestellte Lichtmenge wird in einer Vergleicherschaltung 55 mit
einem vorbestimmten Wert verglichen und die von der Lichtquelle 23
der externen Lichtquellenvorrichtung 3 ausgestrahlte Lichtmenge
wird gemäß dem Ausgangssignal des Vergleichers 55 derart
gesteuert, daß die Lichtmenge in dem Sichtfeld des elektronischen
Endoskops 2 im wesentlichen konstant gehalten wird.
Die übrigen Teile dieses Ausführungsbeispiels entsprechen im
wesentlichen denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es somit möglich, die auf die
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 15 auffallende Lichtmenge
automatisch im wesentlichen konstant zu halten. Wird
beispielsweise nur die externe Beleuchtung verwendet, dann wird
die von der externen Lichtquellenvorrichtung abgegebene
Infrarotlichtmenge im wesentlichen konstant gehalten.
Es ist verständlich, daß das elektronische Endoskop 2 dieses
Ausführungsbeispiels ersetzt werden kann durch eine Fernsehkamera
oder eine Einzelbildkamera, die auf den Okularteil 43 des
Lichtleiterendoskops 41 des vierten bis sechsten
Ausführungsbeispiels aufgesetzt ist oder durch ein Endoskop mit
einem Film in der Sonde 13, wie dies anhand des siebenten und
achten Ausführungsbeispiels beschrieben wurde.
Fig. 15 zeigt ein elftes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei
dem, wie beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3, ein
Infrarotsensor 35 in der Sonde 13 vorgesehen ist. Das
Ausgangssignal des Infrarotsensors 35 wird der
Lichtmengendetektorschaltung 54 zugeführt, so daß die von der
Lichtquelle 23 abgegebene Lichtmenge gemäß der Infrarotlichtmenge
gesteuert wird, die von dem Infrarotsensor 35 festgestellt wird.
Im übrigen entspricht dieses Ausführungsbeispiel dem 10.
Ausführungsbeispiel.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es unter der Annahme,
daß die Filter 20 und 24 derart gewählt sind, daß sichtbares Licht
und infrarotes Licht als externes und internes Beleuchtungslicht
verwendet wird, möglich, die Lichtmenge der externen Beleuchtung
unabhängig von derjenigen des internen Beleuchtungslichts zu
machen.
Andererseits kann die Anordnung so getroffen sein, daß für die
interne Beleuchtung Infrarotstrahlen verwendet werden, während für
die externe Beleuchtung sichtbares Licht dient. In diesem Falle
kann durch Feststellung der Menge an sichtbarem Licht die Menge an
externem Beleuchtungslicht gesteuert werden.
Fig. 16 zeigt ein 12. Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie im
Falle des siebenten Ausführungsbeispiels wird hierbei ein Film
verwendet, der in der Sonde 13 des Endoskops 46 angeordnet ist, so
daß ein Bild des zu beobachtenden Objekts aufgenommen werden kann.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind an dem Handhabungsteil 11 des
Endoskops 46 zwei Auslöseknöpfe 101, 102 vorgesehen. Die
Lichtquellenvorrichtung umfaßt eine Lichtmengenregelschaltung 104,
die die von der Lichtquelle 18 für die interne Beleuchtung
abgegebene Lichtmenge und auch die Blitzlichtmenge von der
externen Beleuchtungslichtquelle 23 regelt. Von dem Auslöseknopf
102 erhält die Lichtmengenregelschaltung 104 ein Auslösesignal.
Wird der eine Auslöseknopf 101 gedrückt, dann wird ein Objektbild
mit dem augenblicklichen Beleuchtungszustand fotografiert. Wird
der andere Auslöseknopf 102 gedrückt, dann wird das Auslösesignal
von diesem Auslöseknopf der Lichtmengenregelschaltung 104
zugeführt, so daß letztere die Lichtquelle 23 für die externe
Beleuchtung derart regelt, daß diese blitzt, wodurch das Objekt
unter optimalen Beleuchtungsbedingungen fotografiert werden kann.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann die Lichtquelle 23 für die
externe Beleuchtung zum Blitzen gebracht werden, wenn dies
erforderlich ist, so daß sich auf einfache Weise ein Bild ergibt,
bei dem das Durchlässigkeitsverhältnis für das Durchlaßlichtbild
erhöht wird.
Die übrigen Merkmale, Funktionen und Wirkungen entsprechen
denjenigen des siebten Ausführungsbeispiels.
Fig. 17 zeigt ein dreizehntes Ausführungsbeispiel der Erfindung,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein organisches Gewebe vom
Inneren einer Körperhöhle für die Erzeugung eines
Durchlaßlichtbildes beleuchtet wird.
Wie aus Fig. 17 ersichtlich, verwendet dieses Ausführungsbeispiel
ein erstes Endoskop 110, das in den menschlichen Körper 12 zur
Beobachtung eines Organs 12 b in einer Körperhöhle eingeführt wird,
und ein zweites Endoskop 120, das Beleuchtungslicht auf das Organ
richtet und dieses von außen beobachtet.
Das erste Endoskop 110 besitzt wie das Endoskop 2 des ersten
Ausführungsbeispiel ein längliches flexibles Einführteil 111, ein
Handhabungsteil 112, der mit dem hinteren des Einführteils 111
verbunden ist, und eine Universalleitung 113, die sich vom
Handhabungsteil 112 der Steuereinheit 6 erstreckt, die die gleiche
wie bei der Ausführung nach Fig. 1 ist. Das Einführteil 111
besitzt ein Sondenende 114, in dem ein optisches
Bildformungssystem 115 und eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung
116 angeordnet sind, wobei letztere in der Bildebene des optischen
Bildformungssystems 115 angebracht ist und beide Vorrichtungen
sowohl auf sichtbares als auch auf infrarotes Licht ansprechen.
Eine Signalleitung 117 ist einerseits mit der Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 116 verbunden, erstreckt sich durch das
Einführteil 111, den Handhabungsteil 112 und die Universalleitung
113 und ist mit seinem anderen Ende an die Videosignal-
Verarbeitungsschaltung 26 in der Steuereinheit 6 angeschlossen.
Die Sonde 114 enthält eine Lichtverteilungslinse 118, deren
Rückseite mit einem Lichtleiter 119 verbunden ist, der sich durch
das Einführteil 111, das Handhabungsteil 112 und die
Universalleitung 113 erstreckt, so daß er mit der Lichtquelle 5 in
der Steuereinheit 6 verbunden werden kann.
Andererseits ist die Oberfläche 25 des Körpers von einer
medizinischen Nadel 122 etwa einem Trocar durchstochen, der in
eine Körperhöhle eingeführt werden kann. Die medizinische Nadel
122 besitzt eine Trocarscheidenröhre 123 mit einer Durchführung
124, durch die das zweite Endoskop 120 einführbar ist. Dieses
zweite Endoskop hat beispielsweise ein flexibles Einführteil 125,
ein Handhabungsteil 126, das mit dem hinteren Ende des
Einführteils 125 verbunden ist, und ein Lichtleiterkabel 127, das
sich von dem Handhabungsteil 126 aus erstreckt. Das
Lichtleiterkabel 127 ist an der einen Stirnseite mit einem
Verbinder 128 versehen, der entfernbar mit einer Buchse einer
Lichtquelleneinheit 130 verbunden ist. Der Handhabungsteil 126 ist
an seinem hinteren Ende mit einem Okularteil 129 ausgestattet. Das
Einführteil 125 besitzt an seinem vorderen Ende eine Objektivlinse
131 und eine Lichtverteilungslinse 132. Die vordere Stirnfläche
des Bildleiters 133 liegt in der Abbildungsebene der Objektivlinse
131. Der Bildleiter 133 verläuft durch das Einführteil 125 und
erstreckt sich bis zum Okularteil 129. Im Okularteil 129 ist eine
Okularlinse 134 in Gegenüberstellung zur hinteren Stirnfläche des
Bildleiters 133 angeordnet, so daß der Benutzer das über dem
Bildleiter übertragene Bild mittels der Okularlinse 134 im
Okularteil 129 beobachten kann. Ein Lichtleiter 135, der von der
Rückseite der Lichtverteilungslinse 132 ausgeht, erstreckt sich
durch das Einführteil 125 das Handhabungsteil 126 und das
Lichtleiterkabel 127 und kann mit dem Verbinder 128 verbunden
werden. In der vorgenannten Lichtquelleneinheit 130 ist eine Lampe
137 angeordnet, deren Licht mittels einer Kondensorlinse 138
kondensiert wird, so daß es auf das Eingangsende des Lichtleiters
135 auffällt. Die Lampe 137 gibt Licht ab, das einen infraroten
Bereich enthält. Das Ende des Einführteils 125 des zweiten
Endoskops 120 ist mit einem Biegeteil versehen, das durch
Betätigung einer Biegevorrichtung (nicht gezeigt) am
Handhabungsteil 126 gekrümmt werden kann. Mittels dieses
Biegeteiles kann die Position der Spitze des Einführteils 125 frei
verändert werden, so daß jede beliebige Stelle des Objekts
beleuchtet werden kann. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
wird das zweite Endoskop 120 durch die Durchführung 124 in der
Trocarscheidenröhre 123 der medizinischen Röhre 122 in die
Körperhöhle eingeführt. Das von der Lampe 137 in der
Lichtquelleneinheit 130 abgegebene Beleuchtungslicht wird vom Ende
des Einführteils 125 über den Verbinder 128 den Lichtleiter 135
und die Lichtverteilungslinse 132 des Endoskops zur externen
Beleuchtung auf das zu untersuchende Organ in der Körperhöhle
gerichtet. Dieses Beleuchtungslicht enthält zumindest einen
Infrarotanteil, wie dies zuvor erläutert wurde. Das
Durchlaßlichtbild des Organgewebes, gebildet aus vom Gewebe
durchgelassenen Beleuchtungslicht, wird von der Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 116 des Endoskops aufgenommen und für eine
Darstellung auf einem nichtgezeigten Monitor verwendet. Es wurde
beobachtet, daß Infrarotstrahlen eine hohe Durchlässigkeit bei
Membrangewebe haben, während sie von Blut stark absorbiert werden,
das in Blutgefäßen fließt. Somit kann der Zustand der Blutgefäße
durch das erste Endoskop 110 sehr genau beobachtet werden, während
die Beleuchtung des Objekts mittels des zweiten Endoskops 120
erfolgt.
Ferner ergibt sich bei diesem Ausführungsbeispiel eine höhere
Qualität des durchgelassenen Bildes, da das Beleuchtungslicht aus
einer Position auf den zu beobachtenden Teil gerichtet werden
kann, die ausreichend nahe ist.
Selbstverständlich kann das beschriebene Ausführungsbeispiel auch
derart verwendet werden, daß das Reflexionslichtbild des Objekts
unter Beleuchtung mit Licht von dem ersten Endoskop 110 durch das
erste Endoskop 110 betrachtet wird.
Das zweite Endoskop 120 beleuchtet das Organ in der Körperhöhle
von außerhalb des Organs und kann ein flexibles Endoskop sein, mit
einem flexiblen Einführteil, oder auch ein starres optisches
Endoskop mit einem starren Einführteil.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung besitzt
das zweite Endoskop eine Beobachtungsvorrichtung, mit der der
Benutzer das Objekt beobachten kann und die dargestellt wird durch
den Bildleiter 133, der das optische Bild zu dem Okularteil 129
leitet. Dies dient jedoch nur der Veranschaulichung und die
Anordnung kann auch so getroffen werden, daß die Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung in dem Sondenteil oder dem Handhabungsteil
des Endoskops untergebracht ist. Das erste Endoskop 110, das zur
Beobachtung des Durchlaßlichtbildes verwendet wird, das durch von
außen auf das Organ gerichtetes Licht erzeugt wird, kann ein
Lichtleiterendoskop sein, obwohl bei dem Ausführungsbeispiel als
erstes Endoskop 110 ein elektronisches Endoskop verwendet wird.
Außerdem kann das zweite Endoskop ersetzt werden durch ein
einfaches Licht leitendes Element, etwa einen optischen Stab oder
eine Lichtleiterfaser, die in die Körperhöhle zur Beleuchtung
einer gewünschten Stelle eingeführt werden kann.
Die im Rahmen des ersten bis dreizehnten Ausführungsbeispiel
verwendete Bildaufnahmevorrichtung kann ein Farbbild erzeugen und
zwar mittels eines Zeitfolgesystems, bei dem nacheinander das
Beleuchtungslicht von R (Rot), G (Grün) und B (Blau) oder R,W
(Weiß) und B sich ändert, oder mittels eines simultanen
Farbbilderzeugungssystem, das ein Farbfilter verwendet, welches
auf der Vorderseite der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung
angeordnet ist. Die Bildaufnahmevorrichtung kann auch in der
Kombination einer Fernsehkamera und einem Infrarotfilm bestehen.
Es ist auch verständlich, daß die Lichtquellenvorrichtung 5 für
die interne Beleuchtung und der Lichtleiter bei diesem
Ausführungsbeispiel wegfallen können.
Fig. 18 zeigt das 14. Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem
die erfindungsgemäße Endoskopvorrichtung eine externe
Beleuchtungsvorrichtung 141 zum Beleuchten des Inneren eines
Körpers von außen aufweist. Diese externe Beleuchtungsvorrichtung
141 besitzt eine Steuereinheit 142, einen Ausziehmechanismus 143,
der mit der Steuereinheit 142 verbunden ist, eine
Lichtquellenverschiebevorrichtung 146, die an dem
Ausziehmechanismus 143 angebracht ist und mehrere Abbiegungen oder
Gelenke 144 a, 144 b und Arme 145 a und 145 b zur Verbindung der
Gelenke aufweist. Eine Lichtquelle 148 ist an der
Lichtquellenverschiebevorrichtung 146 angebracht und mit mehreren
Beleuchtungslampen 147 a, 147 b und 147 c versehen. Die Lichtquelle
148 kann elektrisch mit der Steuereinheit 142 verbunden werden.
Während der Beobachtung liegt der Patient 150 auf einem Bett 151,
das an der Unterseite mit einer Beleuchtungslampe 152 versehen
ist, die nach oben gerichtet ist. Derjenige Abschnitt des
Oberteils des Betts 151 der der Lampe 152 gegenüberliegt, ist als
lichtdurchlässiges Element 153 ausgebildet, das Licht von der
Lampe 152 durchläßt. Die Beleuchtungslampe 152 ist elektrisch mit
der Steuereinheit 142 verbunden. Die Steuereinheit 142 ist derart
aufgebaut, daß sie die Lichtmenge steuert oder regelt, die von den
Lampen 147 a, 147 b und 147 c der Lichtquelle 148 abgegeben wird,
sowie die EIN- und AUS-Zustände dieser Lampen und auch die
Lichtmenge und den Zustand der Lampe 152.
Während der Beobachtung liegt der Patient 150 auf dem Rücken oder
dem Bauch, abhängig von der Art der Beobachtung auf dem Bett 151
und das Einführteil 10 des elektronischen Endoskops 2 des ersten
Ausführungsbeispiels wird in die Körperhöhle eingeführt. Das
elektronische Endoskop 2 ist mit der Steuereinheit 6 verbunden,
die die Videosignalverarbeitungsschaltung 28 und die
Lichtquellenvorrichtung aufweist.
Andere Teile dieses Ausführungsbeispiels sind im wesentlichen die
gleichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Bei diesem
Ausführungsbeispiel ist die Lichtquelle 148 und die Lampe 152 der
externen Beleuchtungsvorrichtung 141 durch die Steuereinheit 142
gesteuert. Das von den Lampen 147 a, 147 b und 147 c der Lichtquelle
148 abgegebene Licht dringt durch den Körper des Patienten, so daß
ein Durchlaßlichtbild beispielsweise von Blutgefäßen unter der
Schleimhaut eines Organes auf der Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 15 mittels des optischen
Bildformungssystems 14 im Ende des Endoskops erzeugt und
fotografiert wird.
Das Ausgangssignal der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 15 wird
mittels einer Videosignalverarbeitungsschaltung 28 in der
Steuereinheit 6 verarbeitet, so daß das Durchlaßlichtbild auf dem
Monitor 7 dargestellt werden kann.
Bei der Beobachtung des Durchlaßlichtbildes ist es bevorzugt, daß
das Beleuchtungslicht in einer Richtung angewandt wird, bei dem
sich für die Diagnose ein optimales Bild ergibt. Der Benutzer kann
dabei den Ausziehmechanismus 143 und die
Lichtquellenverschiebevorrichtung 146 geeignet betätigen, die
zwischen dem Steuerteil 142 der Lichtquelle 148 angeordnet sind,
so daß die Beleuchtung des Objekts im Inneren des Körpers und die
Beobachtung unter einem optimalen Winkel erfolgt. Liegt der
Patient 150 auf dem Bauch und ist deshalb eine Beleuchtung von
hinten erforderlich, dann kann die Beleuchtungslampe 152 am Boden
des Bettes 151 eingeschaltet werden, so daß das Licht von der
Lampe 152 durch das Lichtdurchlaßelement 153 an der Oberseite des
Bettes 151 dringt und das Innere des Körpers beleuchtet wird.
Will man das Innere eines Körpers von außen mittels einer externen
Beleuchtungsvorrichtung 141 beleuchten, dann kann der Abstand
und/oder der Winkel der Beleuchtung wunschgemäß variiert werden.
Die Regelung der Beleuchtungslichtmenge kann durch Auswahl der
Anzahl der Lampen von der Steuereinheit 142 aus erfolgen. Das von
den Lampen 147 a, 147 b und 147 c der Lichtquellenvorrichtung 148
abgegebene Licht muß nicht immer nur sichtbares Licht sein. Jede
Lampe kann zumindest sichtbare Strahlen, infrarote Strahlen
und/oder ultraviolette Strahlen abgeben.
Es ist ferner darauf hinzuweisen, daß bei dem Ausführungsbeispiel
der Ausziehmechanismus 143 wegfallen kann und daß die
Lichtquellenverschiebevorrichtung 146 an der
Beleuchtungsvorrichtung 141 angebracht sein kann.
Fig. 19 zeigt ein 15. Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem
eine externe Beleuchtungsvorrichtung 161 mit einer Steuereinheit
142 und einem torbogenförmigen Hauptteil 162 ausgestattet ist, der
entfernbar an dem Bett 151 befestigt ist, so daß er sich über den
Körper des Patienten wölbt. Mehrere Lampen 163 a, 163 b.... sind an
der Innenfläche des Hauptteils 162 in geeigneter Entfernung in
Umfangsrichtung zueinander derart angeordnet, daß sie auf den
Patienten 150 gerichtet sind. Der Patient 150 ist somit von diesen
Beleuchtungslampen 163 a, 163 b .... umgeben. Diese
Beleuchtungslampen sind elektrisch mit der Steuereinheit 142
verbunden, durch deren Betätigung die Zustände der Lampen 163 a,
163 b .... und die von ihnen abgegebenen Lichtmengen gesteuert
werden.
Das Bett 151 ist ebenfalls mit einer aufwärtsgerichteten
Beleuchtungslampe 152 versehen, wie dies bei dem 14.
Ausführungsbeispiel der Fall ist.
Der Aufbau des Endoskops 2 und der anderen Vorrichtungen zur
Beobachtung des Körpers des Patienten 150 vom Inneren einer
Körperhöhle aus entsprechen denjenigen des 14.
Ausführungsbeispiels.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Hauptteil 162 zum
Halten der externen Beleuchtungsvorrichtung 161 im wesentlichen
halbkreisförmig über dem Körper des Patienten gewölbt. Der
Bediener kann dann die zu betrachtende Stelle unter dem optimalen
Winkel durch Drehen oder Schwenken einer oder mehrerer Lampen 163 a,
163 b ... unter Betätigung von der Steuereinheit 142 aus
beleuchten. Auch ist es möglich, die Lichtmengen für die Lampen
unabhängig voneinander von der Steuereinheit 142 aus zu steuern.
Die übrigen Gesichtspunkte der Funktion und Wirkungsweise
entsprechen denjenigen des 14. Ausführungsbeispiels.
Dabei ist es nicht wesentlich, daß die Lichtanteile die von den
Lampen 163 a, 163 b am Hauptteil 162 abgegeben werden, sichtbare
Strahlen sind. Vielmehr kann jede Lampe zumindest sichtbares,
infrarotes und/oder ultraviolettes Licht abgeben.
Auch kann die in der Spitze des Einführteils 10 angeordnete
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 15 durch eine geeignete
Anordnung eines Lichtleiterendoskops mit einem Okularteil zur
Beobachtung durch das bloße Auge ersetzt werden oder durch eine
Fernsehkamera oder eine Einzelbildkamera zur Aufzeichnung usw. wie
dies im Zusammenhang mit dem vierten bis sechsten
Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, oder durch einen in der
Sonde des Einführteils angeordneten Film in den Fällen der
Ausführungsbeispiele 7 und 8.
Die Fig. 20 bis 23 veranschaulichen ein 16. Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
Wie aus Fig. 20 ersichtlich, weist eine Endoskopvorrichtung 201
dieses Ausführungsbeispiel ein elektronisches Endoskop 202 eine
externe Beleuchtungslichtquelle 203 zum Anlegen von
Beleuchtungslicht für das elektronische Endoskop 202 von außen in
den menschlichen Körper, eine Steuervorrichtung 205, die mit dem
elektronischen Endoskop 202 über ein Kabel 204 verbunden ist, und
eine Monitorvorrichtung 206 auf, die mit der Steuervorrichtung 205
verbunden ist und als Anzeigevorrichtung dient.
Das elektronische Endoskop 202 besitzt ein längliches Einführteil
207 und ein Handhabungsteil 208 mit großem Durchmesser, das am
Ende des Einführteils 207 angebracht ist. Das Einführteil 207 kann
flexibel oder starr sein und ist dafür geeignet, in eine
Körperhöhle 209 a eines menschlichen Körpers 209 beispielsweise
durch den Mund eingeführt zu werden. Das Einführteil 207 besitzt
eine Sondenspitze 210 (Fig. 21) mit einem optischen
Bildformungssystem 211, das eine Objektivlinse usw. aufweist und
eine Bildaufnahmevorrichtung, die bei diesem Ausführungsbeispiel
eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 212, etwa eine CCD-
Vorrichtung ist, die in der Abbildungsebene des optischen
Bildformungssystems 211 angeordnet ist. Das Ausgangssignal der
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 212 wird an eine
Signalpegeldetektorschaltung 215 in der Steuervorrichtung 205 über
eine Signalleitung 213 angelegt, die sich durch das Einführteil
207 und das Kabel 204 erstreckt. Das Ausgangssignal wird dann der
Videosignal-Verarbeitungsschaltung 216 über die
Signalpegeldetektorschaltung 215 zugeführt. Die Videosignal-
Verarbeitungsschaltung führt dann verschiedene
Signalverarbeitungsvorgänge durch, wie eine Signalformung, eine
Gamma-Korrektur, eine Matrixverarbeitung und einen Weißabgleich,
wodurch das Signal beispielsweise in ein Videosignal des NTSC-
Systems umgewandelt wird, das dann auf einem Monitor 206 als
sichtbares Bild für eine Beobachtung dargestellt werden kann.
Die Steuervorrichtung 205 ist mit einer Lichtquelle 217 für
interne Beleuchtung versehen und das Licht von der Lichtquelle 217
wird kondensiert, damit es auf die Stirnfläche eines Lichtleiters
218 auffällt, der aus einem flexiblen Glasfaserbündel besteht. Der
Lichtleiter 218 erstreckt sich durch das Kabel 204 und das
Einführteil 207, so daß das interne Beleuchtungslicht vom
Lichtleiter 218 am Ausgangsende des Lichtleiters 218 in der
Sondenspitze 210 über eine Lichtverteilungslinse 219 in Richtung
des zu beobachtenden Objekts ausgestrahlt wird. Das von dem Objekt
unter dem gleichen Winkel, wie dem Sichtwinkel reflektierte
interne Beleuchtungslicht wird von der Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 212 durch das optische Bildformungssystem
211 aufgenommen, so daß das durch das vom Objekt reflektierte
Licht erzeugte Reflexionslichtbild beobachtet werden kann.
Die Lichtquelle 217 für die interne Beleuchtung kann eine
Xenonlampe, eine Halogenlampe, eine Strobelampe oder dergleichen
sein und kann einen, zwei oder alle der Wellenlängenbereiche
ultraviolett, sichtbares Licht und infrarotes Licht abgeben. Die
von der Lichtquelle 217 ausgegebenen Strahlen werden entsprechend
derjenigen Wellenlänge ausgewählt, die für die Beobachtung des
jeweiligen Objekts optimal ist.
Andererseits fällt das von der Lichtquelle 203 für die externe
Beleuchtung ausgestrahlte Licht auf die Oberfläche 220 des
menschlichen Körpers 209. Das externe Beleuchtungslicht, das auf
die Körperoberfläche 220 angewandt wird, wird von dem organischen
Gewebe durchgelassen, so daß es das Innere der Körperhöhle 209
erreicht, so daß das durch das vom Gewebe durchgelassene externe
Beleuchtungslicht erzeugte Durchlaßlichtbild des organischen
Gewebes von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 212 aufgenommen
wird.
Wie im Falle der Lichtquelle 217 für die interne Beleuchtung kann
die Lichtquelle 203 für die externe Beleuchtung eine Xenonlampe,
eine Halogenlampe, eine Strobelampe oder dergleichen sein und
einen, zwei oder alle Wellenlängenbereiche von Ultraviolett,
sichtbarem Licht und Infrarot abstrahlen. Der jeweilige
Wellenlängenbereich, der von der Lichtquelle 217 abgegeben wird,
wird gemäß derjenigen Wellenlänge ausgewählt, die für die
Beobachtung des jeweiligen Objekts optimal ist.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das Ausgangssignal
der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 212 der
Signalpegeldetektorschaltung 215 zugeführt, die die Signalpegel
des Reflexionslichtbildes feststellt, das durch das interne
Beleuchtungslicht erzeugt wurde, sowie des Durchlaßlichtbildes,
das durch das externe Beleuchtungslicht erzeugt wurde, und das
Verhältnis zwischen diesen Signalpegeln. Das Verhältnis der
Signalpegel gibt das Verhältnis der Lichtstärke zwischen dem
Reflexionslichtbild und dem Durchlaßlichtbild wieder. Das
Verhältnis der Lichtstärke zwischen diesen beiden Bildarten, wie
es mittels der Signalpegeldetektorschaltung 215 festgestellt
wurde, wird an die Steuereinheit 223 angelegt, die eine
Verhältniseinstellschaltung 221 und eine Belichtungsraten-
Steuerschaltung 222 aufweist. Die Steuereinheit 223 vergleicht ein
in der Verhältniseinstellschaltung 221 eingestelltes vorbestimmtes
Verhältnis mit dem Verhältnis zwischen dem Reflexionslichtbild und
dem Durchlaßlichtbild, wie es von der Signalpegeldetektorschaltung
215 festgestellt wurde. Abhängig von dem Vergleichsergebnis
steuert die Belichtungsratensteuerschaltung 222 die von der
Lichtquelle 203 für die externe Beleuchtung und von der
Lichtquelle 217 für die interne Beleuchtung abgegebenen Lichtpegel
derart, daß die Differenz zwischen dem eingestellten Verhältnis
und dem festgestellten Verhältnis zu Null wird.
Das Verhältnis zwischen dem Reflexionslichtbild und dem
Durchlaßlichtbild wird beispielsweise wie folgt festgestellt:
Gemäß Fig. 22A und 22B leuchten die Lichtquelle 203 für die
externe Beleuchtung und die Lichtquelle 217 für die interne
Beleuchtung abwechselnd mit einer geeigneten Zeitgabe auf. Das
Signal von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 212 wird dann
synchron mit der Zeitgabe der Zündung dieser beiden Lichtquellen
derart aufgeteilt, daß der Pegel des von der internen
Beleuchtungsvorrichtung erzeugten Signals und der Pegel des von
der externen Beleuchtungsvorrichtung erzeugten Signals unabhängig
voneinander festgestellt werden, so daß das Verhältnis zwischen
dem Reflexionslichtbild, geformt durch das interne
Beleuchtungslicht, und dem Durchlaßlichtbild, erzeugt durch die
externe Beleuchtung, festgestellt wird.
Die Steuereinheit 223 kann verschiedene Steuerungen durchführen.
Beispielsweise kann die Steuereinheit 223 das Verhältnis zwischen
der Belichtungsrate für das interne Beleuchtungslicht und der
Belichtungsrate für das externe Beleuchtungslicht wie in Fig. 23
gezeigt durch eine geeignete Einstellung des Verhältnisses in der
Verhältniseinstellschaltung 221 steuern. Die Steuereinheit 223
kann auch die Belichtungsraten derart steuern, daß ein konstantes
Verhältnis zwischen der Belichtungsrate für das interne
Beleuchtungslicht und der Belichtungsrate für das externe
Beleuchtungslicht aufrechterhalten wird. Auch ist es möglich, eine
Umschaltung zwischen dem internen Beleuchtungslicht und dem
externen Beleuchtungslicht durchzuführen, wie dies aus den Fig.
22A und 22B hervorgeht.
Die Steuereinheit 223 kann derart aufgebaut sein, daß sie das
Verhältnis zwischen Belichtungsrate für das interne
Beleuchtungslicht und der Belichtungsrate für das externe
Beleuchtungslicht abhängig von einer manuellen Einstellung oder
aber voll automatisch variieren kann.
Bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das von der
Lichtquelle 217 für die interne Beleuchtung abgegebene Licht in
die Körperhöhle 209 über den Lichtleiter 218 geleitet und von
diesem auf die zu beobachtenden Stellen in der Körperhöhle 209 a
durch die Lichtverteilungslinse 219 gerichtet. Das von der
untersuchten Stelle reflektierte interne Beleuchtungslicht wird von
der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 212 über das optische
Bildformungssystem 211 aufgenommen, so daß das Reflexionslichtbild
des Objekts festgestellt wird. Dieses Reflexionslichtbild enthält
verschiedene Arten von Informationen, etwa geringfügige
Konvexitäten und Konkavitäten der Objektoberfläche, kritische
Farbdifferenzen und dergleichen.
Andererseits wird das von der Lichtquelle 203 für die externe
Beleuchtung abgegebene Licht auf die Oberfläche 220 des Körpers
gerichtet und erreicht das Innere der Körperhöhle 209 durch das
organische Gewebe. Das Durchlaßlichtbild des organischen Gewebes,
geformt durch das vom Gewebe durchgelassene von außen angelegte
Licht, wird dann von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 212
aufgenommen. Dieses Durchlaßlichtbild enthält verschiedene Arten
von Informationen, etwa den Verlaufszustand von Blutgefäßen und
der Schleimhaut, Tumor- oder Infiltrationsbereich und dergleichen.
Die Beobachtung wird erleichtert, wenn infrarote Strahlen für die
externe Beleuchtung verwendet werden, da Infrarotstrahlen eine
gute Permeabilität im organischen Gewebe haben.
Wie zuvor erläutert, stellt die Signalpegeldetektorschaltung 215
das Verhältnis der Lichtstärke zwischen dem Reflexionslichtbild,
erzeugt durch das interne Beleuchtungslicht, und dem
Durchlaßlichtbild, erzeugt durch das externe Beleuchtungslicht und
hindurchgeleitet durch das organische Gewebe, nach Empfang des
Ausgangssignals von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 212
fest. Die Steuereinheit 223 führt dann eine Steuerung der
Lichtpegel von der Lichtquelle 203 für die externe Beleuchtung und
der Lichtquelle 217 für die interne Beleuchtung derart durch, daß
das festgestellte Verhältnis zwischen dem Reflexionslichtbild und
dem Durchlaßlichtbild gleich demjenigen Verhältnis wird, das in
der Verhältniseinstellschaltung 221 eingestellt ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Verhältnis zwischen der
Belichtungsrate für das interne Beleuchtungslicht und der
Belichtungsrate für das externe Beleuchtungslicht geeignet durch
die Steuereinheit 223 derart gesteuert, daß die Beobachtung des
Reflexionslichtbildes und des Durchlaßlichtbildes bei einem
optimalen Verhältnis zwischen Lichtstärken dieser beiden Bildarten
durchgeführt werden kann und zwar abhängig von den jeweiligen
Bedingungen, etwa der Position der zu beobachtenden Stelle, dem
Zweck der Beobachtung usw. In vorteilhafter Weise werden somit
Informationen erhalten, wie der Zustand der Objektoberfläche
zusammen mit dem Zustand des Verlaufs von Blutgefäßen unter der
Schleimhaut oder andere Änderungen in dem internen Zustand des
gleichen Bereichs des Objekts. Durch schrittweises Ändern des
Verhältnisses zwischen der Belichtungsrate für das interne
Beleuchtungslicht und der Belicht 97320 00070 552 001000280000000200012000285919720900040 0002003743920 00004 97201ungsrate für das externe
Beleuchtungslicht ist es möglich, einen gegebenen Bereich des
Objekts mittels eines zusammengesetzten Bildes zu beobachten, das
sich zusammensetzt aus dem Reflexionslichtbild und dem
Durchlaßlichtbild, wobei das Verhältnis zwischen den Lichtstärken
dieser beiden Lichtarten sich augenblicklich ändert. Wie Fig. 23
zeigt, kann das Verhältnis zwischen der Belichtung durch das
interne Beleuchtungslicht und der Belichtung durch das externe
Beleuchtungslicht progressiv und stufenweise in einer Periode von
einer Sekunde geändert werden, so daß sich dreißig Bilder von
unterschiedlichen Werten des vorgenannten Verhältnisses in einem
(Fernseh-)Bild ergeben.
Die von der Steuereinheit 223 durchgeführte Steuerung kann derart
sein, daß ein konstantes für die Objektposition oder den
Beobachtungszweck optimales Verhältnis zwischen der
Belichtungsrate für das interne Beleuchtungslicht und der
Belichtungsrate für das externe Beleuchtungslicht aufrechterhalten
wird. Durch Beobachten unterschiedlicher Bereiche eines Objekts
mit dem konstanten Verhältnis ist es möglich irgendwelche
Differenzen in dem Zustand zwischen diesen Bereichen des Objekts
festzustellen.
Auch ist es möglich, mittels der Steuereinheit 223 in geeigneter
Weise zwischen dem internen Beleuchtungslicht und dem externen
Beleuchtungslicht umzuschalten. In diesem Falle, kann der Benutzer
entweder das Reflexionslichtbild oder das Durchlaßlichtbild
betrachten. Beispielsweise wird zuerst das Reflexionslichtbild
beobachtet, um Informationen bezüglich der Oberfläche des Objekts
zu erhalten, wie geringfügige Konvexitäten und Konkavitäten der
Oberfläche bzw. kritische Differenzen in der Farbe, und dann wird
unter Verwendung des Durchlaßbildes der innere Zustand des Objekts
unter dem Oberflächenbereich geprüft, so daß sich Informationen
bezüglich des Zustandsverlaufs der Blutgefäße, eines Tumor- oder
Infiltrationsbereichs usw. unter der Schleimhaut ergeben.
Es sei darauf hingewiesen, daß das vorstehend beschriebene
Ausführungsbeispiel wesentlich zu einer Reduktion der Abmessungen
und des Gewichts der Steuervorrichtung 205 beiträgt, da das
Verhältnis zwischen dem Reflexionslichtbild und dem
Durchlaßlichtbild durch eine einzige Signalpegeldetektorschaltung
215 festgestellt werden kann. Ferner ist die Möglichkeit gegeben,
das interne Beleuchtungslicht und das externe Beleuchtungslicht
unabhängig voneinander zu steuern, so daß eine hohe Genauigkeit
erzielt wird.
Fig. 24 zeigt ein 17. Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem
ein Teil der Lichtempfangsfläche der Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 212 einen Detektor 212 a darstellt, der die
Belichtungsrate des externen Beleuchtungslichts und/oder die
Belichtungsrate durch das interne Beleuchtungslicht feststellt.
Das externe Beleuchtungslicht ist beispielsweise ein subinfraroter
Bereich mit einer guten Durchlässigkeit im organischen Gewebe,
während sichtbare und ultraviolette Strahlen zur internen
Beleuchtung verwendet werden. Ein infrarotes Sperrfilter oder ein
Sperrfilter für den sichtbaren Bereich bedeckt den Detektor 212 a,
so daß dieser nur entweder das externe Beleuchtungslicht oder das
interne Beleuchtungslicht feststellt. Das Ausgangssignal des
Detektors 212 wird der Signalpegeldetektorschaltung 215 zugeführt,
so daß der Pegel des externen Beleuchtungslichts oder Pegel des
internen Beleuchtungslichts mittels der
Signalpegeldetektorschaltung 215 festgestellt werden kann.
Andererseits wird das Ausgangssignal der Lichtempfangsfläche der
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 212 außerhalb des Detektors
212 a ebenfalls der Signalpegeldetektorschaltung 215 zugeführt, so
daß letztere ein Signal erzeugt, das den Pegel des von der
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 212 aufgenommenen Gesamtlichts
wiedergibt, nämlich sowohl des reflektierten internen
Beleuchtungslichts als auch des durchgelassenen externen
Beleuchtungslichts. Somit kann das Verhältnis zwischen der
Lichtstärke des durchgelassenen externen Beleuchtungslichts und
der Lichtstärke des reflektierten internen Beleuchtungslichts aus
dem Verhältnis zwischen dem Pegel des durchgelassenen externen
Beleuchtungslichts oder des reflektierten internen
Beleuchtungslichts und dem Pegel des empfangenen Gesamtlichts
festgestellt werden. Der übrige Aufbau entspricht im wesentlichen
demjenigen des 16. Ausführungsbeispiels.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es somit möglich,
das Verhältnis zwischen der Lichtstärke des Reflexionslichtbildes
und der Lichtstärke des Durchlaßlichtbildes während der dauernden
Erregung der Lichtquellen für das interne und das externe Licht
festzustellen.
Fig. 25 zeigt ein 18. Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer
Steuervorrichtung 230, die eine Lichtquelle 217 für interne
Beleuchtung und eine Videosignalverarbeitungsschaltung 216
aufweist, in der verschiedene Verarbeitungsvorgänge vorgenommen
werden, wie eine Signalformung, eine Gamma-Korrektur und eine
Kodierung zu einem NTSC-Signal auf der Basis des von dem in die
Körperhöhle eingeführten Endoskop 202 abgegebenen Ausgangssignals.
Die Steuervorrichtung 230 besitzt neben der Lichtquelle 217 und
der Videosignalverarbeitungsschaltung 216 folgende Schaltungen:
Eine Lichtmengendetektorschaltung 231 für externes Licht zur
Feststellung der von außerhalb des Körpers durchgelassenen
Lichtmenge unter Verarbeitung des Ausgangssignals durch die
Videosignalverarbeitungsschaltung 216; eine
Lichtmengendetektorschaltung 232 für internes Beleuchtungslicht
zum Feststellen der Lichtmenge des von dem Objekt reflektierten
internen Beleuchtungslichtes anhand des Ausgangssignals der
Videosignalverarbeitungsschaltung 216; eine
Verhältnisfeststellschaltung 233 zum Feststellen des Verhältnisses
zwischen der Menge an durchgelassenem externen Beleuchtungslicht
und der Menge des reflektierten, internen Beleuchtungslichts aus
den Ausgangssignalen der Lichtmengendetektorschaltungen 231 bzw.
232; eine Steuerschaltung 234 zum Steuern der Lichtmenge, die von
der Lichtquelle 217 für interne Beleuchtung abhängig von dem
Verhältnis abgegeben wird, das durch die
Verhältnisdetektorschaltung 233 festgestellt wurde, und eine
Steuerschaltung 235 zum Steuern der von der Lichtquelle 203 für
externe Beleuchtung gemäß dem durch die
Verhältnisdetektorschaltung 233 festgestellten Verhältnis
abgegebenen Lichtmenge.
Bei diesem Ausführungsbeispiel läßt das Filter 237 Licht des
gewünschten Längenbereichs, z.B. Infrarotlicht durch. Dieses
Filter ist vor der Lichtquelle 203 für externe Beleuchtung
angeordnet.
Die übrigen Elemente dieses Ausführungsbeispiels entsprechen
denjenigen des 16. Ausführungsbeispiels.
Zur Verwendung des Endoskops nach dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel wird das Einführteil 207 des Endoskops 202 in
die Körperhöhle 209 a eines menschlichen Körpers 209 eingeführt und
das Innere der Körperhöhle 209 a wird mittels der internen
Beleuchtungslichtquelle 217 beleuchtet. Gleichzeitig leuchtet die
externe Beleuchtungslichtquelle 203 auf, um den menschlichen
Körper von außen zu beleuchten, so daß eine gewünschte Stelle
durch das von dem organischen Gewebe durchgelassene Licht
beleuchtet wird. Das Bild des intern und extern durch die
Lichtquelle 217 bzw. 203 beleuchteten Objekts wird von der
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 212 in dem Endoskop 202
aufgenommen und die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 212 gibt
ein Ausgangssignal an die Videosignalverarbeitungsschaltung ab, wo
eine Umwandlung beispielsweise in ein Videosignal des NTSC-Systems
mittels verschiedener Videoverarbeitungsvorgänge stattfindet, wie
einer Signalformung, einer Gamma-Korrektur, einer
Matrixverarbeitung und einem Weißabgleich. Dieses Videosignal wird
der Monitorvorrichtung 206 zugeführt, so daß das zu beobachtende
Bild dargestellt wird.
Wie zuvor erläutert, wird die Menge des durchgelassenen externen
Beleuchtungslichts und die Menge des reflektierten
Beleuchtungslichts aus dem Ausgangssignal der
Videosignalverarbeitungsschaltung 216 mittels der
Lichtmengendetektorschaltungen 231 bzw. 232 für das externe Licht
bzw. das interne Licht festgestellt. Die Ausgangssignale dieser
Lichtmengendetektorschaltungen 231 und 232 werden der
Verhältnisdetektorschaltung 233 zugeführt, die das Verhältnis
zwischen den Belichtungspegeln der beiden Bildarten feststellt.
Gemäß diesem Verhältnis steuern die Steuerschaltungen 234 und 235
die Lichtmengen von der internen Beleuchtungslichtquelle 217 und
der externen Beleuchtungslichtquelle 203.
Somit kann beim 18. Ausführungsbeispiel die von außen zur
Beleuchtung des Objekts durchgelassene Lichtmenge und die das
Objekt beleuchtende interne Beleuchtungslichtmenge unabhängig
voneinander gesteuert werden. Mit dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel ist es somit möglich sowohl eine Beobachtung
auf Grund des Durchlaßlichtbildes durchzuführen, das Informationen
bezüglich irgendeiner Krankheit oder eines Änderungszustandes tief
im Schleimhautgewebe enthält, als auch eine Beobachtung auf Grund
des Reflexionslichtbildes, das Informationen bezüglich einer
Farbänderung oder geringer Konvexitäten oder Konkavitäten der
Objektoberfläche betrifft. Dies erfolgt unter optimalen
Beleuchtungsbedingungen für beide Betriebsarten, wodurch die
Genauigkeit der Beobachtung und Diagnose erheblich verbessert
werden kann.
Die anderen Wirkungen und Vorteile sind die gleichen wie
diejenigen, die mit dem 16. Ausführungsbeispiel erzielt werden.
Fig. 26 und 27 veranschaulichen das 17. Ausführungsbeispiel der
Erfindung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel hat die Steuervorrichtung 240
folgende Elemente: einen Treiber 241 zum Treiben der Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 212 im Endoskop 202; einen Vorverstärker
242 zum Verstärken des Ausgangssignals von der Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 212; eine Verarbeitungsschaltung 243 zur
Durchführung verschiedener Verarbeitungsvorgänge mit dem
verstärkten Signal, wie einer Signalformung, einer Gamma-
Korrektur, eines Weißabgleichs usw.; eine Matrixschaltung 244 zum
Erzeugen eines Farbdifferenzsignals aus dem Ausgangssignal der
Verarbeitungsschaltung 243 und einen Kodierer 245 zum Umwandeln
des Farbdifferenzsignals beispielsweise in ein NTSC-Videosignal.
Das Videoausgangssignal des Kodierers 245 wird dem Monitor 206
zugeführt, auf dem ein Bild des zu beobachtenden Objekts
dargestellt wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ferner ein Zeitgabegenerator
245 zur Erzeugung von Zeitgabesignalen für die verschiedenen
Elemente des Gesamtsystems vorgesehen, sowie von
Synchronisiersignalen zur Synchronisation der Arbeitsweise der
verschiedenen Schaltungen in dem System, ferner ein Zähler 247 zum
Zählen des Vertikalsynchronisiersignals vom Zeitgabegenerator 246,
eine Zählereinstellschaltung 248, mit der die Zählung des Zählers
247 geändert werden kann, und eine Impulsgeneratorschaltung 249
zum Erzeugen von Impulsen mit einer Zeitgabe, die durch ein
Wechselsignal bestimmt wird, welches manuell eingegeben wird. Ein
Schaltkreis 250 wird mittels einer Wechselschaltung 258
umgeschaltet und wählt entweder das Impulssignal vom Zähler 247
oder das Signal von der Impulsgeneratorschaltung 249 aus und
liefert das ausgewählte Signal an ein Flipflop 251, das unter
Ansprechen auf den jeweiligen Eingangsimpuls umgeschaltet wird.
Das Flipflop 251 kann Ausgangssignale S 1 und S 2 mit
entgegengesetzter Phase erzeugen. Das Signal S 1 wird an eine
Steuerschaltung 254 angelegt, die eine Stromversorgung 253 zur
Zuführung von elektrischer Energie zu der externen
Beleuchtungslichtquelle 203 steuert, während das andere Signal S 2
an eine Steuerschaltung 256 angelegt werden kann, die die interne
Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 255 steuert, so daß die
externe Beleuchtungslichtquelle 203 und die interne
Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 255 abwechselnd ein- und
ausgeschaltet werden.
Der übrige Aufbau entspricht im wesentlichen demjenigen des 16.
Ausführungsbeispiels.
Anhand der Fig. 27A bis 27F wird nachstehend die Arbeitsweise
der Endoskopvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel
beschrieben.
Das Einführteil 207 des Endoskops 202 wird in die Körperhöhle 209 a
des menschlichen Körpers 209 eingeführt und das Innere der
Körperhöhle 209 a wird mittels Licht beleuchtet, das von der
internen Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 255 abgegeben wird.
Gleichzeitig beleuchtet die externe Beleuchtungslichtquelle 203
den menschlichen Körper 209 von außen, so daß das durch das Gewebe
durchgelassene Licht das gewünschte Objekt beleuchtet. Das Bild
des durch die Lichtanteile beider Lichtquellen 255 und 203
beleuchteten Objekts wird von der Bildaufnahmevorrichtung 212 im
Endoskop 202 aufgenommen und mittels des Monitors 206 dargestellt.
Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 212 wird von dem Treiber
241 synchron zum Signal vom Zeitgabegenerator 246 getrieben. Der
Zeitgabegenerator 246 erzeugt Vertikalsynchronisiersignale gemäß
Fig. 27A, deren Anzahl von dem Zähler 247 gezählt wird. Das
Verhältnis der Untersetzung durch den Zähler 247 kann frei mittels
der Zählereinstellschaltung 248 gewählt werden. Da beispielsweise
die Vertikalsynchronisiersignale mit einer Frequenz von 60 Hz
erzeugt werden, soll vom Zähler 247 ein Ausgangssignal pro Sekunde
abgegeben werden, so daß das Untersetzungsverhältnis 1 : 60 ist.
Wird ein Wechselsignal manuell eingegeben, dann erzeugt die
Impulsgeneratorschaltung 249 einen Impuls. Der Schaltkreis 250
wählt entweder den Ausgangsimpuls vom Zähler 247 oder den Impuls
von der Impulsgeneratorschaltung 249 aus und liefert den
ausgewählten Impuls an das Flipflop 251. Wurde der Ausgangsimpuls
des Zählers 247 durch den Schaltkreis 250 ausgewählt, dann gibt
der Zeitgabegenerator 256 Signale synchron zur
Vertikalaustastperiode ab, wie dies in Fig. 27A dargestellt ist.
Diese Signale werden von dem Zähler 247 gezählt, dessen
Ausgangssignal durch den Schaltkreis 250 zum Flipflop 251 geleitet
wird. Das Flipflop 251 gibt eine Reihe von Ausgangssignalen S 1 und
S 2 mit umgekehrter Phase ab, wie dies die Fig. 27B und 27C
zeigen. Ein S 1-Signal wird der Steuerschaltung 254 zum Steuern der
Stromversorgung 253 für die externe Beleuchtungslichtquelle 203
zugeführt, während das andere Signal S 2 an die Steuerschaltung 256
zum Steuern der internen Beleuchtungssteuervorrichtung 250
angelegt wird, so daß die externe Beleuchtungslichtquelle 203 und
die interne Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 255 abwechselnd
ein- und ausgeschaltet werden und zwar abhängig von dem
Ausgangssignal des Zählers 247.
Wird umgekehrt das Ausgangssignal der Impulsgeneratorschaltung 259
durch den Schaltkreis 150 ausgewählt, dann arbeitet die
Impulsgeneratorschaltung 249 derart, daß sie Impulse gemäß Fig.
27D abgibt. Diese Impulse werden über den Schaltkreis 250 an das
Flipflop 251 angelegt. Das Flipflop 251 führt dann den
Steuerschaltungen 254 und 256 Ein- und Ausschaltsignale S 1, S 2 mit
umgekehrten Phasen zu, so daß die interne
Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 255 und die externe
Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 203 abwechselnd ein- und
ausgeschaltet werden mit einer Zeitgabe, die mit der Periode des
Ausgangsimpulses der Impulsgeneratorschaltung 249 zusammenfällt.
Wie zuvor beschrieben, ist es bei dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel möglich, durch Auswahl des Zählers 247 mittels
des Schaltkreises 250 eine erste Betriebsart durchzuführen, bei
der das Durchlaßlichtbild, geformt durch das von außen
durchgelassene externe Beleuchtungslicht, und das
Reflexionslichtbild, geformt durch das reflektierte interne
Beleuchtungslicht, abwechselnd automatisch umgeschaltet werden.
Wird mittels des Schaltkreises 250 die Impulsgeneratorschaltung
249 ausgewählt, dann ergibt sich eine zweite Betriebsart, bei der
die Umschaltung zwischen dem Durchlaßlichtbild und dem
Reflexionslichtbild mit irgendeiner gewünschten Zeitgabe
durchgeführt werden kann.
Der übrige Aufbau und die Funktion sind die gleichen wie bei dem
16. Ausführungsbeispiel.
Fig. 28 zeigt ein 20. Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der
eine Steuervorrichtung 260 vorgesehen ist, die zusätzlich zu der
Steuervorrichtung 240 des 19. Ausführungsbeispiels aufweist: eine
Abtast- und Halteschaltung 261, die die Videosignale von der
Verarbeitungsschaltung 243 mit einer Zeitgabe entsprechend jedem
Teilbild oder Feld bei Empfang der Vertikalsynchronisiersignale
vom Zeitgabegenerator 246 abtastet und hält, eine
Pegeldetektorschaltung 262, die den Belichtungspegel von dem in
der Abtast- und Halteschaltung 261 gehaltenen Videosignal
feststellt, und eine Verhältniseinstellschaltung 263, die das
Verhältnis zwischen der externen Beleuchtung und der internen
Beleuchtung einstellt, so daß die entsprechenden Steuerschaltungen
254 und 256 gesteuert werden können. Die Pegeldetektorschaltung
262 prüft bei Empfang des Ein-/Aussignals für die externe
Beleuchtung vom Flipflop 251, ob der festgestellte
Belichtungspegel von externem Beleuchtungslicht oder internem
Beleuchtungslicht stammt.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden Vertikal-
Synchronisiersignale von dem Zeitgabegenerator 246 der Abtast- und
Halteschaltung 261 zugeführt, die das Videosignal von der
Verarbeitungsschaltung 243 mit einer Zeitgabe abtastet und hält,
die jeweils einem Teilbild oder Feld entspricht. Dann stellt die
Pegeldetektorschaltung 262 den Belichtungspegel des von der
Abtast- und Halteschaltung 261 abgegebenen, abgetasteten
Videosignals fest.
Ob der festgestellte Belichtungspegel vom externen
Beleuchtungslicht oder vom internen Beleuchtungslicht stammt, wird
auf der Basis des Ein-/Aussignals für die externe Beleuchtung vom
Flipflop 251 mittels der Pegelfeststellschaltung 262 festgestellt.
Abhängig von dem durch die Pegelfeststellschaltung 262
festgestellten Belichtungspegel stellt die
Verhältniseinstellschaltung 261 das Verhältnis zwischen der
externen Beleuchtung und der internen Beleuchtung ein, wodurch die
Steuerschaltungen 254 und 256 gemäß dem eingestellten Verhältnis
gesteuert werden und daraufhin die entsprechenden Beleuchtungen
hervorrufen.
Der übrige Aufbau und die Funktion entsprechen im wesentlichen
denjenigen des 19. Ausführungsbeispiels.
Die Fig. 29 und 30 zeigen zusammen das 21. Ausführungsbeispiel der
Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist in dem Sondenteil
210 eines Endoskops 270 gemäß Fig. 30 eine Bildformungslinse
angeordnet, die das von dem Objekt kommende Licht kondensiert und
damit ein Bild dieses Objekts formt, ferner ein Prisma 272, das
das von der Bildformungslinse 272 kondensierte Licht in zwei Teile
aufteilt, eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 273, die im
Lichtweg des einen Teils des durch das Prisma 272 aufgeteilten
Lichts angeordnet ist, und ein Lichtempfangselement 274, das im
Lichtweg des durch das Prisma 272 aufgeteilten anderen Lichtanteil
angeordnet ist und mit dem Lichtanteile abgefühlt werden können,
die größere Wellenlängen etwa infrarote Strahlen enthalten, die
durch das organische Gewebe durchgelassen werden. Der übrige
Aufbau entspricht demjenigen des Endoskops des 16.
Ausführungsbeispiels.
Wie sich andererseits aus Fig. 29 ergibt, ist in der
Steuervorrichtung 280 dieses Ausführungsbeispiels eine
Pegeldetektorschaltung 281 zum Feststellen des Beleuchtungspegels
der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 233 aus dem Ausgangssignal
der Verarbeitungsschaltung 233 und eine Pegelfeststellschaltung
282 angeordnet, die aus dem Ausgangssignal des
Lichtempfangselements 274 den Beleuchtungspegel nur für denjenigen
von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 273 empfangenen
Lichtanteil feststellt, der den Bereich größerer Wellenlänge
darstellt. Die Ausgangssignale der beiden
Pegelfeststellschaltungen 281 und 282 werden einer Rechenschaltung
283 zugeführt, die das Verhältnis der Menge des durchgelassenen
Lichts zum Gesamtlicht aus den Belichtungspegeln der Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 232 bzw. des Lichtempfangselements 274
berechnet. Das Ausgangssignal der Rechenschaltung 283 wird der
Verhältniseinstellschaltung 284 zugeführt, die das Verhältnis der
Menge des durchgelassenen Lichts zur Gesamtlichtmenge einstellt
und die Steuerschaltung 254 für die externe Beleuchtung sowie die
Steuerschaltung 256 für die interne Beleuchtung steuert, so daß
Lichtmengen für die gewünschten Beleuchtungen eingestellt werden.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel hat das externe
Beleuchtungslicht einen Wellenlängenbereich der größer als
derjenige des internen Beleuchtungslichts ist. Wenn beispielsweise
für die Beleuchtung Infrarotlicht verwendet wird, dann kann die
interne Beleuchtung mittels sichtbarem oder ultraviolettem Licht
erfolgen. Wie bei dem 19. Ausführungsbeispiel enthält die
Steuervorrichtung 280 einen Vorverstärker 242, eine
Matrixgeneratorschaltung 244, einen Kodierer 245, einen Treiber
241 und einen Zeitgabegenerator 246.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Licht von dem durch die
externe Beleuchtungslichtquelle 203 und die interne
Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 255 beleuchteten Objekt
mittels der Bildformungslinse 271 fokussiert und dann mittels des
Prismas 242 aufgeteilt. Ein Lichtanteil fällt auf die Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 273 und wird von dieser aufgenommen,
während das Lichtempfangselement nur den Anteil mit größerer
Wellenlänge des anderen Lichtteils empfängt.
Das Bild des Objekts, etwa einer Schleimhaut oder Membran, das
sowohl auf Grund des durchgelassenen externen Beleuchtungslichts
und des reflektierten internen Beleuchtungslicht erzeugt wurde,
wird von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 273 aufgenommen
und deren Ausgangssignal wird im Vorverstärker 242 der
Verarbeitungsschaltung 243 der Matrixschaltung 244 und dem
Kodierer 245 verarbeitet. Somit kann das auf Grund des
durchgelassenen Lichtes erzeugte Bild und das auf Grund des
reflektierten Lichts erzeugte Bild auf der Monitorvorrichtung im
eingestellten Lichtmengenverhältnis dargestellt werden. Die
Pegelfeststellschaltung 281 stellt anhand des Ausgangssignals der
Verarbeitungsschaltung 243 den Belichtungspegel der Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 273 für beide Lichtarten fest. Während
dessen stellt die andere Pegelfeststellschaltung 282 auf Grund des
fotoelektrisch umgewandelten Ausgangssignals des
Lichtempfangselements 274 den Belichtungspegel der Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 273 nur anhand des durchgelassenen
Beleuchtungslichts fest. Die Ausgangssignale bei den
Pegeldetektorschaltungen 281 und 282 werden der Rechenschaltung
283 zugeführt, die das Verhältnis der durchgelassenen Lichtmenge
zur Gesamtlichtmenge berechnet. Dann wird mittels der
Verhältniseinstellschaltung 284 und der Steuerschaltungen 254 und
256 für die externe und interne Beleuchtung das Verhältnis auf ein
vorbestimmtes Verhältnis zwischen der externen und internen
Beleuchtungslichtmenge eingestellt.
Somit kann bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Verhältnis
der Lichtstärke des Durchlaßlichtbildes und des
Reflexionslichtbildes variiert werden, während eine
kontinuierliche Abgabe von externem und internem Beleuchtungslicht
folgt.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat das
Lichtempfangselement 274 lediglich die Funktion die Lichtmenge
festzustellen und kann durch eine zusätzliche Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung ersetzt werden, die das durch Licht des
größeren Wellenlängenbereichs erzeugte Bild aufnimmt. In diesem
Falle wird, wie bei der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 273,
die Belichtungspegel durch Verarbeiten des Ausgangssignals dieser
zusätzlichen Bildaufnahmevorrichtung durch einen Vorverstärker,
eine Verarbeitungsschaltung und eine Pegeldetektorschaltung
festgestellt. Die Anordnung dieser zusätzlichen Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung, die ein Bild auf Grund von Licht des
größeren Wellenlängenbereichs aufnehmen kann, ermöglicht die
gleichzeitige Erzeugung zweier Arten von Bildern.
Auch kann ein Detektor zum Feststellen entweder des externen
Beleuchtungslichts oder des internen Beleuchtungslichts auf einem
Teil der Bildaufnahmefläche der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung
273 angeordnet werden.
Die Fig. 31 und 32 veranschaulichen das 22. Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
Wie sich aus Fig. 31 ergibt, ist in dem Sondenteil 210 des
Einführteils 207 des elektronischen Endoskops 300 dieses
Ausführungsbeispiels eine Bildformungslinse 301 und eine
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 302 vorgesehen, die in der
Abbildungsposition der Bildformungslinse 307 angeordnet ist. Ein
Lichtleiter 303 erstreckt sich durch das Einführteil 207 und
überträgt internes Beleuchtungslicht, das von der Sonde 210 aus
zur Beleuchtung des Objekts abgestrahlt wird.
Eine Steuervorrichtung 310 dieses Ausführungsbeispiels enthält
eine Lampe 312 als Lichtquelle für das interne Beleuchtungslicht.
Die Lampe 312 wird von einer Stromquelle 311 mit elektrischer
Energie versorgt. Ein Rotationsfilter 314 wird mittels eines
Motors 313 angetrieben und eine Öffnungs- oder Aperturvorrichtung
315 zu Steuern der durch den Lichtleiter 303 gelangenden
Lichtmenge ist zwischen der Lampe 312 und der Stirnfläche des
Lichtleiters 303 angeordnet.
Wie aus Fig. 32 ersichtlich, sind in dem Rotationsfilter 314 drei
unterschiedliche Filter 314 R, 314 G und 314 B in Umfangsrichtung
angeordnet, die entsprechend Lichtanteile für den R-, G- und B-
Wellenlängenbereich durchlassen. Zwischen den Filtern 314 R und
314 G und zwischen den Filtern 314 G und 314 B sind
Lichtabschirmabschnitte 316 angeordnet. Markierungen 317 mit
unterschiedlicher Reflektivität dienen zur Anzeige der jeweiligen
Stellungen der entsprechenden Filter 314 R, 314 G und 314 B. Somit
kann mittels eines Rotationsfilterkodierers 319 die jeweilige
Position der Filter 314 R, 314 G und 314 B durch Abfühlen der
Markierungen 317 festgestellt werden. Das von der Lampe 312
abgegebene Licht wird unter Rotation des Rotationsfilters 314 in
Lichtanteile für die Wellenlängenbereiche R, G und B in
zeitserieller Weise aufgeteilt und diese Lichtanteile werden
zeitseriell in den Lichtleiter 303 eingeführt, so daß organisches
Gewebe vom Inneren des Körpers aus beleuchtet wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird als Lichtquelle für die
externe Beleuchtung eine von der Stromquelle 321 gespeiste
Strobelampe 320 verwendet. Eine Synchronisierschaltung 322 zum
Erzeugen der Zeitgabe des Zündens der Strobelampe 320 ist mit der
Stromversorgung 321 verbunden. Das Ausgangssignal des
Rotationsfilterkodierers 319 wird der Synchronisierschaltung 322
zugeführt, so daß diese Zeitgabesignale zum Zünden der Strobelampe
320 abhängig von den jeweiligen Positionen der Filter 314 R, 314 G
und 314 B abgibt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ferner ein Zeitgabegenerator
324 angeordnet, der Zeitgabesignale für die entsprechende Elemente
des Gesamtsystems sowie Synchronisiersignale für eine
Synchronisierung zwischen verschiedenen Schaltungen des Systems
erzeugt. Der Motor 313 kann von einem Motortreiber 325 synchron
mit einem von dem Zeitgabegenerator 324 erzeugten
Synchronisiersignal geregelt werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel ist ferner ein Treiber 327 vorgesehen,
der die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 302 synchron mit dem
von dem Zeitgabegenerator erzeugten Synchronisiersignal treibt.
Das aus der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 302 unter Treiben
durch den Treiber 327 ausgelesene Signal wird mittels eines
Vorverstärkers 329 verstärkt und einer Verarbeitungsschaltung 330
zugeführt, in der eine entsprechende Signalverarbeitung erfolgt,
wie eine Signalformung eine Gamma-Korrektur. Das Ausgangssignal
der Verarbeitungsschaltung 330 wird mittels eines A/D-Wandlers 331
in ein Digitalsignal umgewandelt, das über einen Schaltkreis 332
zur selektiven Speicherung in Speichern 333 R, 333 G und 333 B
angelegt wird, die das jeweilige Bild speichern können, das unter
Beleuchtung durch Rotlicht, Grünlicht bzw. Blaulicht erzeugt
wurde. Die Bildsignalanteile, die aus der Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 302 zeitseriell beispielsweise in der
Folge R, G und B ausgelesen wurden, werden mittels des
Schaltkreises 332 derart umgeleitet, daß sie in die entsprechenden
Speicher 333 R, 333 G und 333 B entsprechend der R-, G- und B-Anteile
gelangen. Die aus den Speichern 333 R, 333 G und 333 B ausgelesenen
Signalanteile werden in entsprechende Analogvideosignale mittels
eines D/A-Wandlers 334 umgewandelt und dann an einer
Matrixschaltung 335 angelegt. Die Matrixschaltung 335 bildet aus
den R-, G- und B-Videosignalen Farbdifferenzsignale, die
Farbdifferenzsignale werden einem Kodierer 336 zugeführt, der aus
diesen Farbdifferenzsignalen beispielsweise ein NTSC-Videosignal
bildet. Das Ausgangssignal des Kodierers 336 wird für eine
Bilddarstellung der Monitorvorrichtung 306 zugeführt.
Das Ausgangssignal des Kodierers 336 wird auch an ein
Bandpaßfilter 337 angelegt, das nur die 3,58 MHz-Farbkomponente
des NTSC-Ausgangssignals vom Kodierer 336 durchläßt und hierdurch
ein Farbintensitätsignal erzeugt. Das Ausgangssignal der
Verarbeitungsschaltung 330 unter das Farbintensitätssignal vom
Bandpaßfilter 337 werden einer Pegeldetektorschaltung 338 zur
Feststellung des Pegels des Farbintensitätssignal zugeführt. Die
Pegeldetektorschaltung 338 steuert dann die Stromversorgung 321
und die Apertur- oder Öffnungsvorrichtung 315 abhängig von dem
Pegel des Farbintensitätssignals, wodurch die Menge des externen
Beleuchtungslichtes und die Menge des internen Beleuchtungslichtes
gesteuert wird.
Bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das von der
Lampe 312 abgegebene interne Beleuchtungslicht in zeitserieller
Weise in R-, G- und B-Wellenlängenanteile mittels des
Rotationsfilters 314 gemäß Fig. 33B aufgeteilt und diese Anteile
werden über den Lichtleiter 303 zur Spitze des Endoskops 300
übertragen und es wird ein Gewebe, etwa eine Schleimhaut aus dem
Inneren des Körpers beleuchtet. Zwischenzeitlich erfolgt eine
Erregung der Strobelampe 320 mit einer Zeitgabe gemäß der
Synchronisierschaltung 322, so daß Licht mit der gleichen
Spektraleigenschaft z.B. weißes Licht W mit Zeitgaben entsprechend
R, G und B erzeugt wird (Fig. 33C), das das externe
Beleuchtungslicht darstellt.
Gemäß Fig. 33A empfängt die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 302
des Endoskops 300 Licht von dem Objekt, d. h. denjenigen Teil des
externen Beleuchtungslichtes der durch das Objekt hindurchgelaufen
ist und denjenigen Teil des internen Lichtes, der vom Objekt
reflektiert wurde, und es erfolgt auf Grund der fotoelektrischen
Umwandlung des empfangenen Lichtsignals eine Ansammlung an
elektrischen Ladungen. Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 302
überträgt dann die angesammelten Ladungen synchron mit dem
Schalten des internen Beleuchtungslichtes zu einem
Vertikalübertragungsweg wenn eine Zwischenzeilenübertragung
verwendet wird bzw. zu einer Akkumulierungseinheit wenn eine
Bildübertragungsmethode verwendet wird.
Das Ausgangssignal der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 302
mittels des Vorverstärkers 329 verstärkt und an die
Verarbeitungsschaltung 330 angelegt, wo eine Signalformung und
eine Gamma-Korrektur erfolgt. Das Ausgangssignal des A/D-Wandlers
331 wird als Digitalsignal zur Speicherung an die Speicher 333 R,
333 G und 333 B angelegt. Der Inhalt dieser Speicher 333 R, 333 G und
333 B wird gleichzeitig ausgelesen und die entsprechend
ausgelesenen Signale werden mittels des D/A-Wandlers 334 in
Analogsignale umgewandelt. Diese Analogsignale werden der
Matrixschaltung 335 zur Erzeugung von Farbdifferenzsignalen
zugeführt. Die Farbdifferenzsignale werden mittels des Kodierers
336 in NTSC-Signale umgewandelt, die zur Darstellung des
beobachteten Bildes dem Monitor 206 zugeführt werden.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das
Reflexionslichtbild, das von dem durch das Objekt reflektierte
interne Beleuchtungslicht erzeugt wurde als Farbbild dargestellt,
während das Durchlaßlichtbild, das aus durchgelassenem externen
Beleuchtungslicht erzeugt wurde, als einfarbiges Bild zur
Darstellung kommt. Es ist somit möglich das Verhältnis zwischen
dem reflektierten Lichtbild unter dem Durchlaßlichtbild mittels
des Farbintensitätspegels festzustellen.
Es ist ferner verständlich, daß das bei diesem Ausführungsbeispiel
verwendete Bandpaßfilter 337 nur den Durchlauf des
Farbintensitätssignalanteils von 3,58 MHz aus dem Gesamtlicht des
NTSC-Ausgangssignals vom Kodierer 336 ermöglicht. Andererseits
gibt die Verarbeitungsschaltung 330 ein Ausgangssignal ab, aus dem
der Gesamtbelichtungswert festgestellt werden kann, wobei dann der
Farbintensitätswert bezüglich des Gesamtbelichtungswerts durch die
Pegeldetektorschaltung 338 bestimmbar ist. Dann steuert die
Pegeldetektorschaltung 338 die Stromversorgung 321 und die
Apertur- oder Öffnungsvorrichtung 315 abhängig vom Pegel des
Farbintensitätssignals, wodurch die Mengen des externen und
internen Beleuchtungslichts geregelt wird.
Es besteht auch die Möglichkeit die Strobelampe 320 für die
externe Beleuchtung synchron mit nur einer oder zwei der
Farbanteile R, G und B des internen Beleuchtungslichts zu zünden
anstelle aller Farbanteile R, G und B. Bei einer derartigen
Anordnung läßt sich das Verhältnis des Reflexionslichtbildes zum
Durchlaßlichtbild auf Grund der Änderung im Farbton feststellen.
Wird beispielsweise die externe Beleuchtung synchron mit dem G-
oder B-Lichtanteil gezündet, dann kann eine Änderung im Farbton in
dem endoskopischen Bild erzielt werden, bei dem der R-Anteil ein
großes Verhältnis besitzt. Es ist somit möglich, die
Pegelfeststellschaltung als Farbtonfeststellschaltung zu
verwenden, so daß die Pegel der von dem externen Beleuchtungslicht
und dem internen Beleuchtungslicht erzeugten Bilder, sowie deren
Verhältnis zueinander nicht nur aus einer Änderung im
Farbintensitätspegel (Chroma-Pegel), sondern auch aus der Änderung
im Farbton festzustellen.
Es ist verständlich, daß unter Bezugnahme auf dem bei
abgeschalteter externer Beleuchtung erhaltenen
Farbintensitätspegel es möglich ist, das Verhältnis zwischen dem
Pegel des im externen Beleuchtungslicht erzeugten Bildes und
demjenigen des durch internes Beleuchtungslicht erzeugten Bildes
genau feststellbar ist, selbst für einen weißen blanken Bereich
wie die Speiseröhre, was zwangsläufig einen niedrigen
Farbintensitätswert ergibt. Eine derartige Anordnung einer
derartigen Bezugnahme ist jedoch nicht veranschaulicht.
Das 22. Ausführungsbeispiel macht es somit möglich, das Verhältnis
zwischen dem Reflexionslichtbild und dem Durchlaßlichtbild aus dem
Farbintensitätspegel oder auch aus der Änderung im Farbton
festzustellen. Man kann somit visuell das Reflexionslichtbild und
das Durchlaßlichtbild voneinander unterscheiden.
Die Fig. 34 bis 36 zeigen das 23. Ausführungsbeispiel der
Erfindung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Rotationsfilter 341 gemäß
Fig. 35 anstelle des Rotationsfilters 314 des 22.
Ausführungsbeispiels vorgesehen. Das Rotationsfilter 341 besitzt
drei unterschiedliche Filter 341 R, 341 G und 341 B, die Licht mit
Wellenlängen für Rot, Grün und Blau durchlassen. Diese Filter
341 R, 341 G und 341 B sind in Umfangsrichtung des Rotationsfilters
341 angeordnet und zwischen jeweils benachbarten Filtern 341 R,
341 G und 341 B sind Lichtabschirmbereiche 242 vorgesehen. Der
Lichtabschirmbereich 342 zwischen dem Filter 341 B und dem Filter
341 R besitzt eine Länge, die größer ist als diejenige der anderen
Lichtabschirmbereiche. Das Rotationsfilter ist auch mit
Markierungen versehen, die sich beispielsweise durch ihre
Reflektivität unterscheiden und die Positionen der entsprechenden
Filter 341 R, 341 B anzeigen. Eine weitere Markierung 344 gibt die
Zeitgabe der Zündung oder Erregung der Strobelampe 320 an und ist
auf dem Lichtabschirmteil 342 zwischen dem Filter 341 B und dem
Filter 341 R angeordnet. Diese Markierungen 343 und 344 werden von
einem Rotationsfilterkodierer 319 abgetastet, der über eine
Synchronisierschaltung 322 Synchronisiersignale erzeugt, mit denen
die Pegeldetektorschaltung 328 die Pegel der R-, G- und B-Bilder
feststellt, die durch das interne Beleuchtungslicht erzeugt
werden, sowie den Pegel desjenigen Bildes, das durch das externe
Beleuchtungslicht von der Strobelampe 320 erzeugt wird, während
eine entsprechende Zündzeitgabe der Strobelampe 320 erfolgt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zu den Speichern
333 R, 333 G und 333 B für die entsprechenden Farben R, G und B des
vorhergehenden Ausführungsbeispiels ein Speicher 333 S zum
Speichern des durch das externe Beleuchtungslicht der Strobelampe
320 erzeugten Durchlaßbildes vorgesehen. Das Signal vom A/D-
Wandler 331 wird deshalb aufgegliedert in R-, G-, B- und S-
Anteile, die zu den Speichern 333 R, 333 G, 333 B bzw. 333 S
übertragen werden.
Das aus dem Speicher 333 S ausgelesene Signal wird mittels des D/A-
Wandlers 334 in ein Analogsignal umgewandelt und dieses
Analogsignal sowie das Bildausgangssignal des Kodierers 336 werden
dem Schaltkreis 347 zugeführt, der entweder das Ausgangssignal des
Kodierers 336 oder das Ausgangssignal des Speichers 333 S abhängig
von einem externen Schaltvorgang auswählt. Das ausgewählte Signal
wird für eine Darstellung dem Monitor 206 zugeführt.
Die bei dem 22. Ausführungsbeispiel verwendete
Pegeldetektorschaltung 328 wird durch eine Pegeldetektorschaltung
348 ersetzt, die synchron den Signalen von der
Synchronisierschaltung 322 arbeitet, die die Positionen der Filter
341 R, 341 G und 341 B angeben, und mit dem Signal das die Zeitgabe
der Zündung der Strobelampe 320 anzeigt.
Der übrige Aufbau entspricht demjenigen des 22.
Ausführungsbeispiels.
Bei dem soeben beschriebenen 23. Ausführungsbeispiel wird das von
der Lampe 312 für die interne Beleuchtung in die R-, G- und B-
Wellenlängenanteile aufgeteilte interne Beleuchtungslicht
zeitseriell gemäß Fig. 36A durch das Rotationsfilter 341
aufgeteilt und diese Lichtanteile werden vom Inneren des Körpers
auf das zu beobachtende Objekt gerichtet.
Andererseits blitzt die Strobelampe 320 mit einer Zeitgabe gemäß
Fig. 36B, die vom Rotationsfilterkodierer 319 gegeben wird, so daß
das externe Beleuchtungslicht von der Strobelampe 320 bei
Unterbrechung des internen Beleuchtungslichtes zwischen dem B- und
dem R-Anteil des internen Beleuchtungslichtes abgestrahlt wird,
wie dies Fig. 36C zeigt.
Aus Fig. 36D ist ersichtlich, daß die Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 302 Bilder entsprechend den R-, G-, B-
Anteilen und dem Blitzlichtanteil aufnimmt. Die Bilder entsprechen
den Farben R, G und B und dem Blitzlicht, wie sie von der
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 302 aufgenommen wurden, werden
zeitseriell unter Auftrennung mittels des Schaltkreises 346 in die
entsprechenden Speicher 333 R, 333 G, 333 B und 333 S eingespeichert.
Die aus den Speichern 333 R, 333 G und 333 B ausgelesenen Signale
werden wie bei dem 22. Ausführungsbeispiel mittels des D/A-
Wandlers 334 der Matrixschaltung 335 und dem Kodierer 336 zu einem
NTSC-Signal verarbeitet, das dem Schaltkreis 347 zugeführt wird.
Andererseits wird das aus dem Speicher 333 S ausgelesene Signal in
ein analoges monochromatisches Bildsignal mittels des D/A-Wandlers
334 umgewandelt, so daß sich ein einfarbiges Bildsignal ergibt,
das dem Schaltkreis 347 zugeführt wird. Der Schaltkreis 347
arbeitet, abhängig von einer externen manuellen Einstellung um
entweder das Ausgangssignal des Kodierers 247 oder das
Ausgangssignal vom Speicher 333 S auszuwählen und an den Monitor
306 anzulegen. Wird das Ausgangssignal des Kodierers 247
ausgewählt und an den Monitor 206 angelegt, dann ergibt sich ein
gewöhnliches Farbbild des Objekts auf Grund des internen
Beleuchtungslichtes auf dem Monitor 306, während bei Auswahl des
Ausgangssignals des Speichers 333 S der Monitor 206 ein einfarbiges
Bild darstellt, das auf Grund des durchgelassenen externen
Beleuchtungslichts von der Strobelampe 320 erzeugt wurde.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die
Reflexionslichtbilder der R-, G- und B-Beleuchtungslichtanteile
und das Durchlaßlichtbild vom Licht der Strobelampe 320 unabhängig
voneinander in einem einzigen Teilbild oder Bild erzeugt. Somit
kann die Pegeldetektorschaltung 348 in Synchronisation mit dem
Ausgangssignal von der Synchronisierschaltung 322 den Signalpegel
des Durchlaßlichtbildes von dem Pegel des Ausgangssignals
unterscheiden, das sich von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung
zum Zeitpunkt der Zündung des Strobeblitzes ergibt. Andererseits
lassen sich die Signalpegel der Reflexionslichtbilder der
entsprechenden Farben von den Pegeln der Ausgangssignale der
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 302 unterscheiden, die synchron
mit der internen Beleuchtung mit den R-, G- und B-Lichtanteilen
erzeugt werden.
Die Fig. 37 bis 41 veranschaulichen das 24. Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
Gemäß Fig. 37 ist die Sonde 210 eines Endoskops 350 dieses
Ausführungsbeispiels mit einer Bildformungslinse 351 zum
Kondensieren des vom Objekt kommenden Lichtes, einem Halbspiegel
zum Teilen des von der Bildformungslinse kondensierten Lichtes in
zwei Teile, die in unterschiedlichen Richtungen weiterlaufen,
einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 353 im Lichtweg eines
dieser beiden durch den Halbspiegel 352 abgeteilten Lichtanteile
und ein Lichtempfangselement 354, das im Lichtweg des anderen
Lichtanteils angeordnet ist und die von der Strobelampe 320
erzeugte Lichtmenge feststellen kann. Die übrigen Merkmale des
Endoskops 350 entsprechen denjenigen des 16. Ausführungsbeispiels.
Eine bei diesem Ausführungsbeispiel verwendete Steuervorrichtung
360 verwendet ein Rotationsfilter 361, das im wesentlichen gleich
dem Rotationsfilter 314 ist, das bei der Steuervorrichtung 310 des
22. Ausführungsbeispiels verwendet wurde. Wie sich aus Fig. 38
ergibt, sind bei dem Rotationsfilter 361 drei unterschiedliche
Filter 314 R, 314 G und 314 B in Umfangsrichtung angeordnet, die
jeweils Lichtanteile für R, G bzw. B durchlassen.
Lichtabschirmteile 316 sind zwischen den entsprechenden Filtern
314 R, 314 G und 314 B angeordnet. Markierungen 362 beispielsweise
mit unterschiedlicher Reflektivität sitzen jeweils an den
Grenzkanten der Öffnungen der entsprechenden Filter 314 R, 314 G und
314 B erzeugen von Anfangsimpulsen. Ferner ist eine Markierung 363
zum Erzeugen eines Startimpulses am Beginn der Öffnung des Filters
314 R angeordnet. Diese Markierungen 362 und 363 können mittels des
Rotationsfilterkodierers 319 festgestellt werden, so daß ein
Startimpuls und Beginnimpulse synchron mit den
Beleuchtungsperioden durch die R-, G- und B-Lichtanteile der
Synchronisierschaltung 365 zugeführt werden.
Die Pegeldetektorschaltung 338 empfängt das Ausgangssignal vom
Lichtempfangselement 354 und das Bildsignal von der
Verarbeitungsschaltung 330. Bei Empfang dieser Signale stellt die
Pegeldetektorschaltung 338 die Belichtungspegel für die
entsprechenden Beleuchtungslichtanteile R, G und B sowie den
Belichtungspegel des Blitzlichts von der Strobelampe 320 synchron
mit dem Ausgangsimpuls der Synchronisierschaltung 365 fest. Die
Pegeldetektorschaltung 338 steuert die Stromversorgung 321 für die
externe Beleuchtung und die Öffnungsvorrichtung 315, wodurch
sowohl die externe Beleuchtungslichtmenge wie auch die interne
Beleuchtungslichtmenge gesteuert werden.
Fig. 39 zeigt den Aufbau der Synchronisierschaltung 365.
Insbesondere besitzt die Synchronisierschaltung 365 einen Zähler
366, der durch den Startimpuls des Rotationsfilterkodierers 319
rückgestellt werden kann, so daß er die Beginnimpulse zählt, einen
1-Zeitgeber 367 a der den jeweiligen Beginnimpuls um T ω 1
verzögert, wenn die Anzahl der vom Zähler 366 gezählten Impulse 1
ist, einen 2-Zeitgeber 367 b, der den Beginnimpuls um T ω 2
verzögert, wenn die vom Zähler 366 gezählte Anzahl 2 ist, einen 3-
Zeitgeber 367 der den Beginnimpuls um T ω 3 verzögert, wenn die
vom Zähler 366 gezählte Zahl 3 ist und ein ODER-Glied 369, das die
Ausgangsimpulse der entsprechenden Zeitgeber 367 a, 367 b, 367 c über
einen Schalter 368 aufnimmt.
Der Ausgang des ODER-Gliedes 369 ist mit der
Pegeldetektorschaltung 338 verbunden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das von der Lampe 320 für die
interne Beleuchtung abgegebene Licht in die Lichtkomponenten der
Wellenlängen für R, G und B in zeitserieller Weise mittels des
Rotationsfilters 361 gemäß Fig. 40A aufgeteilt und diese
Lichtanteile werden nacheinander vom Inneren des Körpers auf das
Objekt gerichtet.
Der Rotationsfilterkodierer 319 erzeugt gemäß den Fig. 40B und 40C
einen Startimpuls und Beginnimpulse, synchron mit den
Belichtungsperioden für die R-, G- und B-Lichtanteile, wobei diese
Impulse der Synchronisierschaltung 365 zugeführt werden, wenn die
Startimpulsmarkierung 363 und die Beginnimpulsmarkierungen 362 auf
dem Rotationsfilter 361 mittels des Rotationsfilterkodierers 319
festgestellt werden. Die Synchronisierschaltung 365 aktiviert dann
den Zähler 366 für eine Zählung der Beginnimpulse entsprechend der
Lichtanteile R, G und B und es erfolgt gemäß Fig. 40D eine
Verzögerung der Beginnimpulse für die R-, G- und B-Lichtanteile um
T ω 1, T ω 2 bzw. T ω 3, wenn diese Impulse von dem Kodierer 319
mittels der Zeitgeber 367 a, 367 b und 367 c ausgelesen werden. Die
so verzögerten Beginnimpulse werden der Pegeldetektorschaltung 338
und der Stromversorgung 321 zugeführt. Die Stromversorgung 321
arbeitet synchron mit den verzögerten Beginnimpulsen von der
Synchronisierschaltung 365 um ein Blitzen der Strobelampe 320 zu
bewirken. Zwischenzeitlich arbeitet die Pegeldetektorschaltung 338
synchron mit den verzögerten Beginnimpulsen der
Synchronisierschaltung 365 um die von der Strobelampe 320
abgegebene und von dem Lichtempfangselement 354 des Endoskops 350
empfangene Lichtmenge festzustellen. Wenn der verzögerte
Beginnimpuls der Synchronisierschaltung 365 nicht empfangen wird,
dann stellt die Pegeldetektorschaltung 338 die Belichtungsmengen
für die R-, G- und B-Lichtanteile aus dem Videoausgangssignal der
Verarbeitungsschaltung 330 fest.
Gemäß Fig. 40E blitzt die Strobelampe 320 in der Periode nach
Vollendung der Ladungsübertragung in der Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 353 des Endoskops 350 bis jeweils die
Filter 314 R, 314 G und 314 B sich zu öffnen beginnen. Fig. 40E
veranschaulicht, daß die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung eine
fotoelektrische Umwandlung der von den internen
Beleuchtungslichtanteilen R, G und B erzeugten Bilder und des
durch das externe Beleuchtungslicht von der Strobelampe 320
erzeugten Bildes vornimmt und eine Signalladung entsprechend
dieser Bilder aufbaut. Der Monitor 206 dieses Ausführungsbeispiels
stellt dann ein Bild dar, welches aus dem Reflexionslichtbild und
dem Durchlaßlichtbild zusammengesetzt ist.
Wie zuvor beschrieben wurde, erfolgt beim 24. Ausführungsbeispiel
die externe Beleuchtung mittels eines Blitzlichts und die Pegel
des Reflexionslichtbildes und des Durchlaßlichtbildes werden durch
Feststellung der Belichtungsmenge bestimmt, wenn das Blitzlicht
eingeschaltet ist.
Alternativ dazu kann die Anordnung auch so getroffen werden, daß
die Strobelampe 320 aufblitzt, wenn die entsprechende interne
Beleuchtung mit Lichtanteilen R, G und B erfolgt, und der
Belichtungspegel des Durchlaßlichtbildes kann mittels der
Pegeldetektorschaltung 338 synchron mit dem Blitzen der
Strobelampe 320 festgestellt werden. In diesem Falle ist die
Lichtmenge von der internen Beleuchtung und die Lichtmenge von der
externen Beleuchtung voneinander nicht diskret unterscheidbar. Der
Einfluß des Lichtes von der internen Beleuchtung ist jedoch fast
vernachlässigbar, da der Blitz der Strobelampe 320 eine extrem
große Lichtmenge in einer ganz kurzen Zeit hervorbringt,
verglichen mit der jeweiligen internen Beleuchtung mit den
Lichtanteilen R, G und B. Somit kann die Belichtungsmenge durch
das interne Beleuchtungslicht und die Beleuchtungsmenge durch das
externe Beleuchtungslicht unter Berücksichtigung der Tatsache
festgestellt werden, daß die beim Blitzen gemessene
Belichtungsmenge die gleiche ist wie die Belichtungsmenge bei
externer Beleuchtung allein.
Fig. 42 zeigt ein 25. Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel besitzt der Sondenteil 210 eines
Endoskops 370 einen gegabelten Lichtleiter 303 mit zwei
Eingangsenden oder -zweigen anstelle der Kombination aus
Halbspiegel bzw. Prisma 352 und Lichtempfangselemente 354 des
vorhergehenden Ausführungsbeispiels. Der eine Zweig 303 a befindet
sich im Lichtweg von der Lampe 312 und dient als Lichtleiter
während der andere Zweig derart gegenüber dem Lichtempfangselement
371 in der Steuereinheit 360 angeordnet ist, daß dieses zur
Feststellung der Lichtmenge bezüglich des zu beobachtenden Objekts
dient. Das von der Lampe 312 abgegebene Licht fällt auf den Zweig
303 a des Lichtleiters 303 und wird über diesen zur Ausstrahlung
aus der Sonde 210 des Endoskops übertragen. Ein Teil des vom
Objekt kommenden Lichtes basierend auf dem internen oder externen
Beleuchtungslicht fällt auf den Lichtleiter 303 und wird vom Ende
des anderen Zweiges 303 b an das Lichtempfangselement 371
abgegeben. Das Ausgangssignal dieses Lichtempfangselements 371
wird der Pegeldetektorschaltung 338 zugeführt, die den
Beleuchtungspegel durch das externe Beleuchtungslicht feststellt.
Die übrigen Merkmale, Funktionen und Vorteile entsprechen
denjenigen des 24. Ausführungsbeispiels.
Zur Messung der Lichtmenge am Objekt kann auch über dem
Instrumentenkanal des Endoskops eine optische Lichtmengen-
Glasfaser oder Lichtleiter eingeführt werden, über den die
Lichtmenge durch das Lichtempfangselement 371 gemessen wird.
Fig. 43 zeigt ein 26. Ausführungsbeispiel der Erfindung, das
ähnlich dem 21. Ausführungsbeispiel ist.
Eine Steuervorrichtung 318 dieses Ausführungsbeispiels verwendet
die folgenden Elemente: Eine Bezugspegeleinstellschaltung 381 zum
Einstellen des Beleuchtungsbezugspegels; zwei Dämpfungsglieder
382, 383 zum Dämpfen des eingestellten Bezugspegels von der
Bezugspegeleinstellschaltung 381; einen Vergleicher 384 zum
Vergleichen des von der Pegeldetektorschaltung 281 abgegebenen
Beleuchtungs- oder Lichtpegel für das interne Licht mit einem
Bezugspegelausgangssignal vom Dämpfungsglied 382 und zum Abgeben
eines Steuersignal an die Steuerschaltung 256 der
Lichtquellenvorrichtung 255 für die interne Beleuchtung; und einen
Vergleicher 385 zum Vergleichen des Lichtpegels bezüglich des
externen Lichtes, der von der Pegeldetektorschaltung 282
festgestellt wird, mit einem Bezugspegelausgangssignal vom
Dämpfungsglied 383 und Abgeben eines Steuersignals an die
Steuerschaltung 254 zum Steuern des externen Beleuchtungslichts.
Die Steuervorrichtung 380 besitzt auch einen Zähler 387 der die
Vertikalsynchronisiersignale des Zeitgabegenerators 246 untersetzt
und zählt und die Dämpfungswerte der Dämpfungsglieder 382 und 383
erhöht bzw. erniedrigt. Ein durch externe Betätigung ein- und
ausschaltbarer Schalter 388 ist zwischen dem Zähler 387 und dem
Zeitgabegenerator 246 angeordnet. Eine mit dem Zähler 387
verbundene Zählungseinstellschaltung 389 kann das
Untersetzungsverhältnis des Zählers 347 variieren. Das vom Zähler
387 an die Dämpfungsglieder 382 und 383 angelegte Signal kann
derart festgelegt werden, daß mit dem einen der Wert der von dem
beschickten Dämpfungsglied bewirkten Dämpfung erhöht, während mit
dem anderen der Wert der von dem betreffenden Dämpfungsglied
bewirkten Dämpfung erniedrigt wird.
Die übrige Anordnung dieses Ausführungsbeispiel entspricht im
wesentlichen derjenigen des 21. Ausführungsbeispiels.
Beim Betrieb dieses Ausführungsbeispiels wird über die
Bezugspegeleinstellschaltung 381 ein Bezugswert für den
Belichtungs- oder Beleuchtungspegel eingestellt.
Wird der Schalter 388 von außen eingeschaltet, dann empfängt der
Zähler 387 Vertikalsynchronisiersignale vom Zeitgabegenerator 248
und führt den Dämpfungsgliedern 382 und 383 Signale mit einer
Frequenz zu, die dem Untersetzungsverhältnis entspricht welche
über die Zählungseinstellschaltung 389 eingestellt wurde, so daß
jedes Dämpfungsglied einen Signalanteil in einer Periode empfängt,
die ein ganzzahliges Vielfaches der Vertikalsynchronisiersignale
ist. Die Signale vom Zähler 387 dienen zur Veränderung der
Dämpfungswerte in entgegengesetzter Richtung wie dies zuvor
beschrieben wurde. Somit wird das Dämpfungsausmaß der
Dämpfungsglieder 382 und 383 derart gesteuert, daß die empfangene
Gesamtlichtmenge konstant ist, während das Verhältnis zwischen dem
von dem externen Beleuchtungslicht abgeleiteten Anteil und dem von
dem internen Beleuchtungslicht abgeleiteten Anteil verändert wird.
Die mittels der Dämpfungsglieder 382 und 383 auf entsprechende
Bezugspegel eingestellten Signale werden mittels der Vergleicher
384 und 385 mit den Pegeldetektorschaltungen 281, 282 verglichen
und die Steuerschaltungen 256 und 254 werden derart gesteuert, daß
die von den entsprechenden Pegeldetektorschaltungen und 282
festgestellten Signalpegel gleich den durch die Dämpfungsglieder
282 und 283 eingestellten entsprechenden Bezugspegeln werden.
Hierdurch werden die Lichtmengen des internen Beleuchtungslichts
und des externen Beleuchtungslichts auf die entsprechenden
Bezugspegel gebracht. Somit ändert sich das Verhältnis zwischen
dem Lichtwert des internen Beleuchtungslichtes und dem Lichtwert
des externen Beleuchtungslichtes gemäß Fig. 23.
Die Zeit oder Geschwindigkeit der Änderung dieses Verhältnisses
kann auf einen beliebigen Wert durch Ändern des
Untersetzungsfaktors des Zählers 387 über die
Zählungseinstellschaltung 389 eingestellt werden.
Wird der Schalter 388 durch externe Betätigung abgeschaltet, dann
empfängt der Zähler 387 keine Vertikalsynchronisiersignale von dem
Zeitgabegenerator 246 mehr, so daß das gegebene Verhältnis
zwischen der Lichtmenge des internen Beleuchtungslichts und der
Lichtmenge des externen Beleuchtungslichts aufrechterhalten wird.
Das 26. Ausführungsbeispiel der Erfindung macht es somit möglich,
das Verhältnis zwischen der Lichtmenge des internen
Beleuchtungslichts und der Lichtmenge des externen
Beleuchtungslichts mit beliebiger Geschwindigkeit automatisch zu
ändern, und auch das Verhältnis auf einem konstanten Wert zu
halten.
Die übrigen Merkmale und Vorteile entsprechen demjenigen des 21.
Ausführungsbeispiels.
Fig. 44 zeigt ein 27. Ausführungsbeispiel der Erfindung, das einen
ähnlichen Aufbau besitzt wie das 16. Ausführungsbeispiel.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Ausgangssignal der
Videoverarbeitungsschaltung 216 einem Reflexionslichtbildspeicher
391 und einem Durchlaßlichtbildspeicher 392 zugeführt. Die
Steuereinheit 223 umfaßt eine Belichtungswertsteuerschaltung 322
und eine Lichtabgabesignalgeneratorschaltung 393. Die Lichtquelle
217 für die interne Beleuchtung und die Lichtquelle 203 für die
externe Beleuchtung werden abwechselnd gemäß den Fig. 22A, 22B
unter Ansprechen auf das Lichtabgabesignal von der
Lichtabgabesignalgeneratorschaltung 393 betrieben. Somit nimmt die
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 212 abwechselnd das
Reflexionslichtbild und das Durchlaßlichtbild auf. Wie im Falle
des 16. Ausführungsbeispiels stellt die
Signalpegeldetektorschaltung 215 die Signalpegel entsprechend dem
Reflexionslichtbild und dem Durchlaßlichtbild anhand des
Ausgangssignals der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 212 fest.
Diese Signalpegel werden der Belichtungswertsteuerschaltung 222
zugeführt, die abhängig von diesen Signalen derart arbeitet, daß
die Lichtabgabepegel von der Lichtquelle 217 für die interne
Beleuchtung und der Lichtquelle 203 für die externe Beleuchtung
gesteuert werden.
Währenddessen erzeugt die Videosignalverarbeitungsschaltung 216
abwechselnd ein Videosignal entsprechend dem Reflexionslichtbild
und ein Videosignal entsprechend dem Durchlaßlichtbild abhängig
von dem Umschalten zwischen interner Beleuchtung und externer
Beleuchtung. Der Inhalt des Reflexionslichtbildspeichers 391 und
des Durchlaßlichtbildspeichers 292 wird gemäß dem von der
Lichtabgabesignalgeneratorschaltung erzeugten Synchronisiersignal
aktualisiert, so daß der Reflexionslichtbildspeicher 393 nur das
Reflexionslichtbild speichert, während der
Durchlaßlichtbildspeicher 392 nur das Durchlaßlichtbild speichert.
Bei diesem Ausführungsbeispiel können die Bilder auf verschiedene
Weise durch Umschalten zwischen der internen Beleuchtung und der
externen Beleuchtung in einer kurzen Zeit beispielsweise auf der
Basis eines Teilbildes oder eines Bildes behandelt werden, wie im
Falle des 16. Ausführungsbeispiels. So ist beispielsweise möglich,
das Verhältnis zwischen dem Beleuchtungswert durch das interne
Beleuchtungslicht und dem Beleuchtungswert von dem externen
Beleuchtungslicht zu variieren oder alternativ dazu das Verhältnis
auf einem konstanten Wert zu halten oder aber die Belichtungswerte
der entsprechenden Lichtquellen unabhängig voneinander zu steuern.
Neben diesen Vorteilen bietet das 27. Ausführungsbeispiel den
Vorteil, daß das Reflexionslichtbild und das Durchlaßlichtbild
unabhängig voneinander aufgezeichnet werden können. Bei der
Wiedergabe der aufgezeichneten Bilder kann ein synthetisches oder
zusammengesetztes Bild durch Zusammensetzen der beiden Bilder mit
ganz unterschiedlichen Verhältnissen zwischen den beiden Bildern
erfolgen oder es andererseits ein konstantes Verhältnis
aufrechterhalten werden. Ferner kann die Betriebsart von einer
externen Beleuchtungsbetriebsart zu einer internen
Beleuchtungsbetriebsart umgeschaltet werden, was eine unabhängige
Steuerung der Belichtungsmenge ermöglicht. Ferner gestattet die
getrennte Speicherung des Reflexionslichtbildes und des
Durchlaßlichtbildes die verschiedensten Videoverarbeitungen unter
Verwendung beider Bildarten.
Damit sich das Reflexionslichtbild und das Durchlaßlichtbild
voneinander sichtbar unterscheiden, können bei dem 16. bis 27.
Ausführungsbeispiel Vorrichtungen zum Anzeigen des
Reflexionslichtbildes als Farbbild vorgesehen sein, während das
Durchlaßlichtbild einfarbig dargestellt wird, wie dies beim 21.
Ausführungsbeispiel der Fall ist. Es ist ferner möglich, das
Reflexionslichtbild in einer der Farben Rot, Grün oder Blau oder
einer der Komplementärfarben darzustellen oder das
Reflexionslichtbild und das Durchlaßlichtbild in indifferenten
Farben wiederzugeben.
Die von der Signalpegeldetektorschaltung 215 abgeleitete
Information bezüglich des Verhältnisses zwischen dem
Reflexionslichtbild und dem Durchlaßlichtbild kann überlagert
werden auf die darzustellenden oder aufzuzeichnenden Bildsignale.
Es ist auch ersichtlich, daß ultraviolette Strahlen für die
interne oder externe Beleuchtung verwendet werden können, obwohl
sichtbares Licht und infrarotes Licht bei der Beschreibung der
Ausführungsbeispiele angegeben wurde. Die Kombination der als
internes und externes Beleuchtungslicht verwendeten Strahlen kann
derart gewählt werden, daß sie den vorherrschenden Bedingungen
entsprechen, wie der Beobachtungsposition, dem Beobachtungszweck
usw.
Bei dem 16. bis 27. Ausführungsbeispiel kann die Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung von einer Art sein, daß sie nacheinander
die Farbe des Beleuchtungslichts R, W (Weiß), B usw. gemäß der
Filterreihenfolge erzeugt, oder aber aus einer einzigen Scheibe
bestehen, vor der ein Farbfilter angeordnet ist. Bei diesen
Ausführungsbeispielen ist es auch nicht notwendig, daß die
Bildaufnahmevorrichtung eine Festkörpervorrichtung ist. Die
Ausführungsbeispiele können derart modifiziert werden, daß das
Bild durch einen Bildleiter zur Beobachtung mit dem bloßen Auge
oder für eine Aufzeichnung beispielsweise mittels einer
Fernsehkamera, die auf ein gewünschten Wellenlängenbereich
anspricht, oder eine Einzel- oder Stehbildkamera übertragen wird,
die einen normalen Film oder einen Infrarotfilm verwendet, wie
dies bei dem vierten bis sechsten Ausführungsbeispiel der Fall
ist. Auch können diese Ausführungsbeispiele derart modifiziert
werden, daß das Bild auf einen normalen Film oder auf einem
Infrarotfilm aufgezeichnet wird, der in dem Sondenende des
Endoskops angeordnet ist, wie dies anhand des siebten und achten
Ausführungsbeispiels beschrieben wurde. Auch können zwei oder
mehrere dieser Merkmale geeignet kombiniert werden.
So kann bei dem 16. bis 27. Ausführungsbeispiel der Erfindung das
Verhältnis zwischen dem Durchlaßlichtbild, das von dem durch
organisches Gewebe hindurchgelassenen Licht erzeugt wird, und dem
Reflexionslichtbild, das durch interne Beleuchtung erzeugt wird,
derart gesteuert wird, daß der Benutzer Bilder erhält, die der
Position des zu beobachtenden Objekts oder dem Beobachtungszweck
optimal angepaßt sind. Dies wird bewirkt, durch die
Beleuchtungssteuervorrichtung, die die Lichtmenge des von außen
durch das organische Gewebe hindurchgelassenen Lichtes und die
Lichtmenge des direkt vom Inneren des Körpers auf das Objekt
gerichteten internen Beleuchtungslichts steuert.
Die Fig. 45 und 46 zeigen ein 28. Ausführungsbeispiel der
Erfindung.
Es sei zuerst auf Fig. 45 Bezug genommen, gemäß der eine
Endoskopvorrichtung 401 ein elektronisches Endoskop 402, eine
Endoskopsteuervorrichtung 407, die mit dem hinteren Ende des
elektronischen Endoskops 402 verbunden ist und eine Lichtquelle
403 für interne Beleuchtung, eine Signalverarbeitungseinheit 404
und eine Lichtquelle 406 für externe Beleuchtung enthält, und eine
Monitorvorrichtung 408 umfaßt, die das Videosignal von der
Endoskopsteuereinheit 407 aufnimmt und zur Darstellung des
endoskopischen Bildes dient.
Das elektronische Endoskop 402 besitzt ein längliches Einführteil
410, das gut in einen Körper 409, beispielsweise eines Patienten
eingeführt werden kann. Ein Lichtleiter 411 verläuft durch das
Einführteil 410 und dient zur Übertragung von Beleuchtungslicht
und Ausstrahlen desselben an seinem vorderen Ende. Die Lichtquelle
403 für interne Beleuchtung umfaßt eine Lampentreibervorrichtung
412 und eine Lampe 413, die über die Treibervorrichtung 412 mit
elektrischer Energie versorgt wird, so daß die Lampe 413 weißes
Licht abgeben kann, und eine Apertur- oder Lochscheibenvorrichtung
414, durch die das ausgestrahlte weiße Licht konzentriert wird und
auf das Ende des Lichtleiters 411 auffällt.
Die Lichtquelle 406 für externe Beleuchtung umfaßt eine
nichtgezeigte Stromversorgung, von der elektrische Energie für ein
Blitzen zugeführt wird, und einen Lichtabgabeteil 416
beispielsweise in Form einer Strobelampe, die bei Anlegen von
Strom von der Stromversorgung einen Blitz abgibt. Auf einer
Bildaufnahmefläche einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 418,
etwa einer CCD-Vorrichtung, die die Bildaufnahmevorrichtung
darstellt, wird auf Grund des Lichtbildes des Körpers oder Organs
409, geformt durch von dem Organ 409 reflektiertes internes
Beleuchtungslicht und durch das Organ durchgelassenes externes
Beleuchtungslicht mittels einer Objektivlinse 417 ein Bild
erzeugt. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 418 kann das auf
ihr so erzeugte optische Bild in elektrische Signale umwandeln.
Somit erzeugt die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 418 durch
fotoelektrische Umwandlung ein Videosignal abhängig von einem von
einer Treiberschaltung 419 angelegten Treibersignal. Das
Videosignal wird mittels eines Vorverstärkers 421 verstärkt und
dann einer Verarbeitungsschaltung 422 zugeführt.
Die Treiberschaltung 419 empfängt ein Steuersignal zum Festlegen
der Zeitgabe der Erzeugung des Treibersignals zum Treiben der
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung von einer
Synchronisierschaltung 423, die Zeitgabesignale für die
verschiedenen Einheiten und Elemente der gesamten
Endoskopvorrichtung 401 erzeugt.
Die Verarbeitungsschaltung 422 verarbeitet das Videodatensignal
vom Vorverstärker 421 derart, daß eine Farbtoneinstellung, eine
Gamma-Korrektur und eine Umwandlung in ein Videosignal erfolgt.
Das Ausgangssignal der Verarbeitungsschaltung 422 wird einem
Schaltkreis 424 zugeführt, der als Auswählvorrichtung dient. Die
Verarbeitungsschaltung 422 steuert auch die Apertur- oder
Lochblende 414, um die Lichtstärke in der Körperhöhle durch
Einstellen des Lichtstärkepegels des internen Beleuchtungslichtes
einzustellen.
Der Schaltkreis 424 arbeitet abhängig von dem Steuersignal von
einer Systemsteuereinheit 426 und zwar derart, daß das Videosignal
selektiv entweder einer Speichervorrichtung 427 zugeführt wird,
die aus Bildspeichern oder dergleichen zum Aufzeichnen des
Videosignals besteht, oder an einen weiteren Schaltkreis 428, der
ebenfalls zur Auswahl dient. Somit kann das Videosignal in die
Speichervorrichtung 427 eingeschrieben werden. Über den
Schaltkreis 428 kann eine von zwei Betriebsarten ausgewählt
werden, nämlich eine Betriebsart, bei der das in die
Speichervorrichtung 427 gespeicherte Videosignal gemäß dem
Steuersignal der Systemsteuereinheit 426 ausgelesen wird, und
einer Betriebsart, bei der das von der Verarbeitungsschaltung 422
abgegebene Videosignal direkt dem Monitor 408 zugeführt wird.
Die Systemsteuereinheit 426 kann ein Zeitgabesignal von der
Synchronisierschaltung 423 empfangen und die der Lampe 413 von der
Lampentreibervorrichtung 412 gemäß einem von außen eingegebenen
Blitzsignal zuzuführende elektrische Energie steuern. Die
Systemsteuereinheit 426 ermöglicht auch, daß nach Betätigung des
Schaltkreises 424 zur Auswahl der Betriebsart für das Einschreiben
von Daten in die Speichervorrichtung 27 der Lichtabgabeteil 416
intermittierend aufleuchtet, so daß die Speichervorrichtung 427
das durch das vom Gewebe durchgelassene externe Beleuchtungslicht
erzeugte Durchlaßlichtbild aufzeichnet. Wird von außen ein EIN-
Signal für das Durchlaßlichtbild gegeben, dann wird der
Schaltkreis 428 derart geschaltet, daß die Lesebetriebsart zum
Auslesen des Inhalts der Speichervorrichtung 427 ausgewählt wird,
so daß das aufgezeichnete Durchlaßlichtbild an die
Monitorvorrichtung 408 abgegeben werden kann. Wird von außen ein
AUS-Signal eingegeben, dann wird die von der
Lampentreibervorrichtung 412 abgegebene Energie erhöht und es
erfolgt ein Umschalten zwischen den Schaltkreisen 424 und 428,
wodurch das von dem internen Beleuchtungslicht erzeugte
Reflexionslichtbild an die Monitorvorrichtung 408 abgegeben wird.
Die Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels sei nachstehend unter
Bezugnahme auf die Fig. 46A bis 46H erläutert.
Das von der Lampe 413 der Lichtquelle 403 für die interne
Beleuchtung ausgestrahlte Licht wird auf das Eingangsende des
Lichtleiters 411 über die Aperturblende 414 gerichtet, so daß die
Innenwand der Höhle im Körper 409 beleuchtet wird. Das von dieser
Wand reflektierte Licht gelangt dann zur Bildung des
Reflexionslichtbildes auf die Bildaufnahmefläche der Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 418, das so erzeugte Bild wird in Form von
Ladungen akkumuliert und synchron mit dem Zeitgabesignal gemäß
Fig. 46A übertragen. Das das Reflexionslichtbild darstellende
Videosignal wird mittels des Vorverstärkers 421 verstärkt und nach
Farbeinstellung und Gamma-Korrektur in der Verarbeitungsschaltung
422 in ein Videosignal umgewandelt, das über die Schaltkreise 424
und 428 der Monitorvorrichtung 408 zur Darstellung des Objekts
zugeführt wird.
Wird gemäß Fig. 46B der Systemsteuereinheit 426 ein externes
Blitzsignal zugeführt, dann wird gemäß Fig. 46D die interne
Beleuchtung abgeschaltet oder herabgeregelt, so daß der
Schaltkreis 424 während des nächsten Bildes oder Bildrahmens die
Speichervorrichtung 427 für ein Einschreiben während der einem
Bild oder Bildrahmen entsprechenden Periode (Fig. 46E)
vorbereitet. Während dieser Bildperiode wird die externe
Beleuchtung für jedes Teilbild (Fig. 46C) eingeschaltet, so daß
das Durchlaßlichtbild in die Speichervorrichtung 427
eingeschrieben wird. Insbesondere läßt man den Lichtabgabeteil 416
zweimal blitzen und zwar vor und nach der Vertikalaustastperiode
in einer Bildperiode der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 418,
die in einer Teilbild- oder Feldlesebetriebsart betrieben wird.
Nach Beendigung des Einschreibens wird gemäß Fig. 46E der
Schaltkreis 424 umgeschaltet, so daß kein Schreiben in der
Speichervorrichtung 427 mehr erfolgt. Gleichzeitig wird gemäß Fig.
46 F der Schaltkreis 428 umgeschaltet, so daß die
Speichervorrichtung 427 zum Auslesen bereit ist und das
Durchlaßlichtbild auf dem Monitor 408 dargestellt werden kann.
Außerdem wird die interne Beleuchtung eingeschaltet oder
verstärkt, um das Innere des Körpers 409 zu beleuchten.
Nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeit wird der Schaltkreis
428 mittels des AUS-Signals des Durchlaßlichtbildes umgeschaltet,
so daß das durch das reflektierte interne Beleuchtungslicht
erzeugte Reflexionslichtbild auf dem Monitor 408 dargestellt wird.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das
Durchlaßlichtbild in der Speichervorrichtung 427 aufgezeichnet, so
daß es während einer gewünschten Periode der Monitorvorrichtung
408 dargestellt werden kann. Somit tritt kein Flackern des Bildes
auf dem Monitor 408 auf, auch wenn die Lichtabgabe von dem
Lichtabgabeteil 416 aufhört. Gleichzeitig wird die auf den Körper
409 angewandte Gesamtenergie auf ein Minimum reduziert und das
Durchlaßlichtbild läßt sich für jede gewünschte Tiefe im Körper
409 darstellen.
Die Anzeigeperiode für das Durchlaßlichtbild kann beliebig
eingestellt werden oder die Anzeige kann automatisch umgeschaltet
werden zur Erzeugung und Anzeige des Reflexionslichtbildes auf
Grund der internen Beleuchtung. Das Umschalten auf die Betriebsart
für die Anzeige des Reflexionslichtbildes kann vom Bediener von
Hand nach einer ausreichenden Beobachtung des Durchlaßlichtbildes
erfolgen. Die Anordnung kann auch derart getroffen sein, daß der
Blitz der externen Beleuchtung nur auf die in Frage kommende
Stelle gerichtet wird, nachdem eine sorgfältige Prüfung auf Grund
der Beobachtung mittels der internen Beleuchtung erfolgt ist, so
daß das Durchlaßlichtbild nur von derjenigen Stelle erhalten wird,
die während der Prüfung mittels der internen Beleuchtung besonders
festgestellt wurde.
Die Fig. 46G und 46H zeigen die Funktion einer Anordnung, bei
der beim Treiben oder Erregen der Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung in der Feld- oder Teilbildlesebetriebsart
die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 418 für eine Anzahl von
Bildern gelesen wird, die den Blitzen des Lichtabgabeteiles 416
entspricht, so daß pro Lichtblitz ein Bild oder Bildrahmen des
Durchlaßlichtbildes erhalten wird.
Die Speichervorrichtung 427 wird durch eine magnetische
Aufzeichnungsvorrichtung dargestellt.
Die Fig. 47 und 48 zeigen ein 29. Ausführungsbeispiel der
Erfindung.
Wie sich aus Fig. 47 ergibt, umfaßt eine Endoskopvorrichtung 431
dieses Ausführungsbeispiels ein elektronisches Endoskop 432, eine
an das hintere Ende des Endoskops 432 angeschlossene
Endoskopsteuervorrichtung 437, in der eine Lichtquelle 433 zur
internen Beleuchtung, ein Signalverarbeitungsteil 434 und eine
Lichtquelle 436 für die externe Beleuchtung vorgesehen sind, sowie
eine Monitorvorrichtung 438 zum Darstellen eines Bildes abhängig
von einem von der Endoskopsteuervorrichtung 437 empfangenen
Videosignal.
Das elektronische Endoskop 432 besitzt ein längliches Einführteil
410, das einfach in die Körperhöhle in einem Körper 409 einführbar
ist. Ein Lichtleiter 441 erstreckt sich durch das Einführteil 410
und dient zur Übertragung von Beleuchtungslicht zur zu
beobachtenden Stelle.
Eine Lichtquelle 433 für interne Beleuchtung umfaßt eine
Lichttreibervorrichtung 442 und eine von der
Lichttreibervorrichtung 442 mit elektrischer Energie versorgte
Lampe 443. Das von der Lampe 443 abgegebene weiße Licht passiert
ein Rotationsfilter 440, das von einem Motor 439 angetrieben wird,
so daß eine rote, grüne bzw. blaue Beleuchtung nacheinander
erfolgt. Diese farbigen Lichtanteile werden sequentiell
konzentriert und fallen auf das Eingangsstirnende des Lichtleiters
441.
Die Lichtquelle 436 für externe Beleuchtung besitzt eine
Stromversorgung, mittels der elektrische Energie zur Erzeugung
eines Lichtblitzes abgegeben werden kann, und einen
Lichtabgabeteil 446, der beispielsweise eine Strobelampe aufweist,
die bei Zuführung von Energie von der Stromversorgung aufblitzt.
Das durch das interne Beleuchtungslicht und durch das externe
Beleuchtungslicht, das von dem Körper durchgelassen wurde,
gebildete Lichtbild wird mittels einer Objektivlinse 447 auf die
Bildaufnahmefläche einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 448
fokussiert, die als Bildaufnahmevorrichtung dient. Ein auf der
Bildaufnahmefläche erzeugtes optisches Bild wird fotoelektrisch
mittels der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 448 umgewandelt.
Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 448 gibt ein Videosignal
auf Grund der fotoelektrischen Umwandlung bei Empfang eines
Bildaufnahmetreibersignals von einer Treiberschaltung 429 ab. Das
Videosignal wird mittels eines Vorverstärkers 451 verstärkt und
einer Verarbeitungsschaltung 452 zugeführt. Die Treiberschaltung
449 empfängt ein Steuersignal zur Festlegung der Zeitgabe des
Auftretens des Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungs-Treibersignals
von einer Synchronisierschaltung 453, die Zeitgabesignale für
verschiedene Einheiten und Elemente der gesamten
Endoskopvorrichtung erzeugt. Die Synchronisierschaltung 453
liefert auch ein Steuersignal zur Festlegung der Zeitgabe des
Arbeitens des Motors 439 an einen Motortreiber 444 der ein
Motortreibersignal an den Motor 439 anlegt.
Die zuvor genannte Verarbeitungsschaltung 452 führt verschiedene
Verarbeitungsvorgänge mit dem Videosignal durch, das vom
Vorverstärker 451 eingegeben wird, wie einen Weißabgleich, eine
Gamma-Korrektur usw., und wandelt das Videosignal in drei
Primärfarbensignale R, G und B um. Diese Signale werden einem
Schaltkreis 454 zugeführt, der als Auswählvorrichtung dient.
Der Schaltkreis 454 arbeitet unter Ansprechen auf ein Steuersignal
von einer Systemsteuereinheit 456 derart, daß die R-, G- und B-
Signale selektiv entweder einer ersten Speicherschaltung 457
zugeführt werden, die als Aufzeichnungsvorrichtung mit mehreren
Bildspeichern usw. ausgebildet ist, die jeweils ein Bild oder
einen Bildrahmen von Videosignaldaten aufzeichnen können, oder
einer zweiten Speicherschaltung 458 von gleichem Aufbau. Die in
der ersten oder zweiten Speicherschaltung 457 bzw. 458
aufgezeichneten R-, G- und B-Signale werden über einen Schaltkreis
459 ausgelesen, der entweder die erste oder zweite
Speicherschaltung 457 bzw. 458 gemäß einem von dem R-Systemeinheit
angelegten Steuersignal auswählt.
Die Systemsteuereinheit 456 arbeitet entsprechend dem Empfang
eines Zeitgabesignals von der Synchronisierschaltung 453, um die
der Lampentreibervorrichtung 442 zur Lampe 443 zugeführte
elektrische Energie abhängig auf ein von außen angelegtes
Blitzsignal zu beschränken. Die Systemsteuereinheit 456 bewirkt
auch, daß der Lichtabgabeteil 446 intermittierend blitzt und zwar
nach Umschalten des Schaltkreises 454 für eine Auswahl der
Schreibbetriebsart der zweiten Speicherschaltung 458, so daß die
zweite Speicherschaltung 458 das auf Grund des Blitzes des
externen Beleuchtungslichtes erzeugte Durchlaßlichtbild
aufgezeichnet wird. Wenn ein von außen eingegebenes Umschaltsignal
die Ausgabe des Durchlaßlichtbildes befiehlt, dann wird der
Schaltkreis 459 umgeschaltet, um die zweite Speicherschaltung 458
auszuwählen und eine Ausgabe des aufgezeichneten
Durchlaßlichtbildes zum Monitor 438 zu ermöglichen. Wenn umgekehrt
das Umschaltsignal die Ausgabe des Reflexionslichtbildes befiehlt,
dann wird die der Lampentreiberschaltung 442 zugeführte
elektrische Energie erhöht, um die Schaltkreise 454 und 459 derart
zu betätigen, daß die erste Speicherschaltung 457 ausgewählt wird,
so daß das auf Grund des internen Beleuchtungslichts unter
Reflexion innerhalb des Körpers 409 erzeugte Lichtbild auf dem
Monitor 438 darzustellen.
Die Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels sei nachstehend unter
Bezugnahme auf die Fig. 48A bis 48G näher erläutert.
Das von der Lampe 443 in der Lichtquelle für die interne
Beleuchtung abgegebene Licht läuft durch das Rotationsfilter 440,
so daß rote, grüne und blaue Lichtanteile nacheinander an das
Eingangsende des Lichtleiters 441 angelegt werden und die
Innenfläche der Wand des Körpers 409 entsprechend beleuchtet wird.
Das von der Oberfläche der Körperwand reflektierte Licht wird auf
die Bildaufnahmefläche der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 448
fokussiert, wodurch auf dieser ein Reflexionslichtbild erzeugt
wird und dieses so erzeugte Bild wird in Form von Ladungen
akkumuliert und synchron mit dem Zeitgabesignal gemäß Fig. 48A
übertragen. Das das Reflexionslichtbild darstellende Videosignal
wird dann mittels des Vorverstärkers 451 verstärkt und in der
Verarbeitungsschaltung 452 entsprechend verarbeitet, etwa in einem
Weißabgleich und einer Gamma-Korrektur. Das Videosignal wird dann
in drei Primärfarbensignale R, G und B umgewandelt und den
Schaltkreis 454 abgegeben.
Die Systemsteuereinheit 456 arbeitet unter Ansprechen auf das
Bildschaltsignal und schaltet den Schaltkreis 454 und den
Schaltkreis 459 um, so daß abwechselnd ein Schreiben und Lesen
erfolgt. Dies bedeutet, daß während der Einschreibung eines
Reflexionslichtbildes in den ersten Speicher 457 und den zweiten
Speicher 458 ein Videosignal entsprechend einem Bild(rahmen), von
der jeweils anderen Speicherschaltung ausgegeben wird, so daß das
ausgelesene Reflexionslichtbild auf der Monitorvorrichtung 438
dargestellt wird.
Wird ein externes Blitzsignal gemäß Fig. 48B der
Systemsteuereinheit 456 zugeführt, dann wird die interne
Beleuchtung abgeschaltet oder heruntergeregelt (Fig. 48E), dann
wird für das nächste Bild bzw. dem nächsten Bildrahmen der
Schaltkreis 454 umgeschaltet, so daß die zweite Speicherschaltung
458 für ein Schreiben während einer Bildperiode bereit ist (Fig.
48F). Nun wird die externe Beleuchtung für dieses Bild bzw. diese
Bildperiode eingeschaltet, wie dies Fig. 48D zeigt, so daß
innerhalb dieser Bildperiode die externe Beleuchtung zum Blitzen
gebracht wird. Hierdurch wird das Durchlaßlichtbild in die zweite
Speicherschaltung 458 eingeschrieben. Im einzelnen läßt man den
Lichtabgabeteil 446 vor und nach der Vertikalaustastperiode
innerhalb einer Bildperiode der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung
448 dreimal blitzen, die in dem Feld oder Teilbildlesemodus
betrieben wird.
Nach dem Schreiben wird der Schaltkreis 459 abhängig von einem von
außen eingegebenen Umschaltsignal umgeschaltet, das die Anzeige
des Durchlaßbildes befiehlt. Somit wird gemäß den Fig. 48F und 48D
das Schreiben in die zweite Speicherschaltung 458 unterbunden und
das Lesen aus dieser ermöglicht, so daß das Übertragungslichtbild
als stehendes Bild auf dem Monitor 438 gemäß Fig. 48C angezeigt
wird. Gleichzeitig wird die interne Beleuchtung eingeschaltet oder
verstärkt, damit das Innere des Körpers 409 beleuchtet wird (Fig.
48E). Nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeit befiehlt ein von
außen eingegebenes Bildumschaltsignal die Anzeige des
Reflexionslichtbildes. Somit wird der erste Schaltkreis 459 derart
umgeschaltet, daß ein Schreiben und Lesen in die bzw. aus der
ersten Speicherschaltung 457 erfolgt, wobei die zweite
Speicherschaltung 458 für eine Darstellung des
Reflexionslichtbildes als ein dynamisches Bild auf dem Monitor 438
aktiviert wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Gesamtbeleuchtungsenergie,
die auf den Körper 409 gerichtet wird, deshalb reduziert werden,
weil der Lichtabgabeteil 446 für die externe Beleuchtung lediglich
blitzt, das heißt nur intermittierend aufleuchtet. Auch steht
sowohl ein auf Grund des durchgelassenen externen
Beleuchtungslicht erzeugtes Einzelbild und eine normale
Beobachtung auf Grund der internen Beleuchtung mit
aufeinanderfolgender Umschaltung zur Verfügung. Dies verbessert
die Diagnose erheblich und erleichtert die Feststellung und
Bestätigung der Position einer zu prüfenden Stelle, so daß die
Handhabung der Einrichtung außerordentlich verbessert wird. Auch
wird die Gefahr einer Verbrennung des Körpers oder eines Organs
auf ein Minimum reduziert, so daß ein hoher Sicherheitsgrad
gewährleistet wird.
Die Zeitgabe des Blitzens des Lichtabgabeteils und die Zeitgabe
des Umschaltens zwischen dem Durchlaßlichtbild und dem
Reflexionslichtbild kann automatisch gemäß der Zählung der Anzahl
von Bildern erfolgen oder kann durch den Benutzer von Hand
abhängig von den jeweiligen Bedingungen etwa der Art des zu
prüfenden Objekts dem Prüfungszweck usw. bestimmt werden.
Ferner kann eine zusätzliche Speicherschaltung vorgesehen sein, so
daß die erste und zweite Speicherschaltung 457 und 458
ausschließlich zur Speicherung des durch das reflektierte Licht
erzeugten dynamischen Bildes verwendet werden kann, während das
Durchlaßlichtbild in einem zusätzlichen Speicher aufgezeichnet
wird. Bei einer derartigen Anordnung kann somit auf ein früheres
Durchlaßlichtbild zurückgegriffen werden, das vor dem
augenblicklich beobachteten Reflexionsbild aufgezeichnet wurde.
Somit kann der Benutzer auf ein früheres Durchlaßlichtbild
zurückgreifen, wenn er dies während der Beobachtung eines
Reflexionslichtbildes für notwendig erachtet.
Die Anordnung kann so getroffen werden, daß der Lichtabgabeteil
446 synchron mit nur einem oder zwei der R-, G- und B-
Farblichtsignale blitzt, so daß die interne Beleuchtung bei einem
bestimmten Lichtpegel während des Blitzens des Lichtabgabeteils
446 in Betrieb sein kann. Bei einer derartigen Anordnung ist es
möglich, in dem gleichen Bild oder Bildrahmen (Bildperiode) ein
aus einem üblichen Farbbild, das durch interne Beleuchtung erzeugt
wurde, und einem Durchlaßlichtbild in einer oder zwei der Farben
Rot, Grün und Blau oder einer Komplementärfarbe zusammengesetztes
Bild darzustellen.
Sowohl das 28. als auch das 29. Ausführungsbeispiel kann derart
ausgebildet sein, daß ein stillstehendes Bild und dynamische
Bilder mit dem gleichen Monitor oder auf unabhängigen Monitoren
dargestellt werden können.
Gemäß dem 28. und 29. Ausführungsbeispiel, die zuvor beschrieben
wurden, kann der Benutzer die Funktion sehr leicht zwischen einer
Betriebsart umschalten, in der die Monitorvorrichtung ein durch
die reflektierte interne Beleuchtung erzeugtes Reflexionslichtbild
zur Beobachtung von Anormalitäten, etwa geringfügigen
Höhendifferenzen (Schwellungen) oder kritischen Änderungen im
Farbton auf der Oberfläche einer Schleimhaut darstellt, während in
einer anderen Betriebsart auf der Monitorvorrichtung ein
Durchlaßlichtbild angezeigt wird, das die Prüfung des Zustands von
Gewebe unter der Schleimhaut beispielsweise den Verlauf von
Blutgefäßen unter der Schleimhaut oder einen krankhaften Bereich
oder eine Infiltration in das Gewebe unter der Schleimhaut
ermöglicht. Da ferner der Lichtabgabeteil nur intermittierend
aufleuchtet, wird die auf den Körper gerichtete
Gesamtstrahlungsenergie auf ein Minimum reduziert, so daß sich ein
hoher Sicherheitsgrad ergibt. Das intermittierende Aufleuchten der
Lichtquelle erleichtert auch den Aufbau der Einrichtung in
kompakter Form.
Claims (49)
1. Endoskopvorrichtung mit
- - einem länglichen Einführteil (10; 111; 207; 410) und
- - eine Bildaufnahmevorrichtung (15; 42, 44; 72; 116; 212; 273; 302; 418; 448) für mittels Licht erhelltes Gewebe,
gekennzeichnet durch
- - eine interne Beleuchtungseinrichtung (5; 52; 163; 217; 255; 403; 433), die das Gewebe von innen anstrahlt,
- - eine externe Beleuchtungseinrichtung (3; 148; 203; 311 bis 315; 406; 436), die das Gewebe von außen mittels eines Beleuchtungslichts durchstrahlt, das zumindest infrarote Strahlen einschließt,
- - wobei die Bildaufnahmeeinrichtung in den Wellenlängenbereichen des Beleuchtungslichts der internen Beleuchtungseinrichtung und des Beleuchtungslichts der externen Beleuchtungseinrichtung entspricht.
2. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildaufnahmeeinrichtung (3, 23; 148; 203; 311 bis
315; 406; 436) eine Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung
ist, die am Ende des Einführteils (10; 111; 207; 410)
angeordnet ist.
3. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
gekennzeichnet durch,
eine Detektorvorrichtung (74, 84, 91; 274; 354) zum
Feststellen der Menge an Infrarotstrahlung für eine
Bestimmung der Position der externen
Beleuchtungsvorrichtung.
4. Endoskopvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, gekennzeichnet durch
ein Okularteil (43), das am hinteren Ende des Einführteils
(10) angebracht ist, ein optisches Bildformungssystem (64)
am inneren Ende des Einführteils (10) und ein
Bildübertragungssystem (65; 96), durch das ein von dem
optischen Bildformungssystem (64; 93) erzeugtes Objektbild
zu dem Okularteil (43) übertragen wird.
5. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildaufnahmevorrichtung eine Fernsehkamera (70)
aufweist, die an das Okularteil (43) angesetzt ist.
6. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildaufnahmevorrichtung eine Stehbildkamera (80)
aufweist, die an den Okularteil (43) angesetzt ist.
7. Endoskopvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildaufnahmevorrichtung eine fotografische
Vorrichtung (47; 98) aufweist, die an dem inneren Ende des
Einführteils (13) angeordnet ist.
8. Endoskopvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Beleuchtungseinrichtung
eine Lichtleitervorrichtung (133, 135) aufweist, die
Beleuchtungslicht zu einer Stelle innerhalb des Körpers
leiten kann, die dem Lichtempfangsteil (115) der
Bildaufnahmeeinrichtung (116) durch das Gewebe
gegenüberliegt.
9. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lichtleitervorrichtung einen Lichtleiter (135)
eines Endoskops aufweist, das in den Körper durch einen
Durchstich eingeführt ist, der in der Körperwand
ausgebildet ist.
10. Endoskopvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß Vorrichtungen zum Entfernen von wärmeerzeugenden
Strahlen aus dem von der externen Beleuchtungsvorrichtung
abgegebenen Beleuchtungslicht vorgesehen sind.
11. Endoskopvorrichtung mit
- - einem länglichen Einführteil (10; 111; 207, 410) und
- - einer Bildaufnahmeeinrichtung (15, 42; 44; 72; 116; 212; 273, 302; 418; 448) für mittels Licht erhelltes Gewebe,
gekennzeichnet durch
- - eine interne Beleuchtungseinrichtung (5; 52; 163; 217; 255; 403; 433), die das Gewebe von innen anstrahlt,
- - eine externe Beleuchtungseinrichtung (3; 148; 203; 311 bis 315; 406; 436), die das Gewebe von außen mittels eines Beleuchtungslichts durchstrahlt, dessen Wellenlängenbereich größer als der rote Wellenlängenbereich ist,
- - wobei die Bildaufnahmeeinrichtung in den Wellenlängenbereichen des Beleuchtungslichts der internen Beleuchtungseinrichtung und des Beleuchtungslichts der externen Beleuchtungseinrichtung anspricht.
12. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine Lichtmengensteuervorrichtung (51) zum Steuern der von
der externen Beleuchtungseinrichtung (3, 23; 148; 203, 311
bis 315; 406; 436) abgegebenen Beleuchtungslichtmenge.
13. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lichtmengensteuereinrichtung (51) in der Nähe
eines Handhabungsteils (41) angeordnet ist, das mit dem
hinteren Ende des Einführteils (10) verbunden ist.
14. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildaufnahmeeinrichtung eine Festkörper-
Bildaufnahmeeinrichtung (z. B. 15) aufweist, die am
vorderen Ende des Einführungsteils (10) untergebracht ist.
15. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 12,
gekennzeichnet durch
eine Detektorvorrichtung (z. B. 54) zum Feststellen der
auf die Bildaufnahmeeinrichtung (z. B. 15) auffallenden
Lichtmenge und eine Beleuchtungslichtsteuervorrichtung (z. B.
56) zum Steuern der von der Beleuchtungsvorrichtung
abgegebenen Lichtmenge derart, daß die auf die
Bildaufnahmevorrichtung (15) auffallenden Lichtmenge im
wesentlichen konstant gehalten wird (Fig. 14).
16. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 15,
gekennzeichnet durch
eine Signalverarbeitungseinrichtung (28; 53; 76; 216; 243; 330; 422; 452) zur Videosignalverarbeitung des Ausgangssignals der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (15; 72; 116; 212; 273; 302; 353; 418; 448),
eine Detektorvorrichtung (54) zum Feststellen der von der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung empfangenen Lichtmenge aus dem Ausgangssignal der Signalverarbeitungseinrichtung und Vergleichsvorrichtungen (55) zum Vergleichen der von der Detektorvorrichtung (54) festgestellten Lichtmenge mit einem vorbestimmten Wert, wobei die Steuervorrichtung (56) die von der Beleuchtungseinrichtung abgegebene Lichtmenge abhängig vom Ausgangssignal der Vergleichsvorrichtungen (55) derart steuert, daß die auf die Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung auffallende Lichtmenge im wesentlichen konstant gehalten wird (Fig. 14),
eine Signalverarbeitungseinrichtung (28; 53; 76; 216; 243; 330; 422; 452) zur Videosignalverarbeitung des Ausgangssignals der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (15; 72; 116; 212; 273; 302; 353; 418; 448),
eine Detektorvorrichtung (54) zum Feststellen der von der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung empfangenen Lichtmenge aus dem Ausgangssignal der Signalverarbeitungseinrichtung und Vergleichsvorrichtungen (55) zum Vergleichen der von der Detektorvorrichtung (54) festgestellten Lichtmenge mit einem vorbestimmten Wert, wobei die Steuervorrichtung (56) die von der Beleuchtungseinrichtung abgegebene Lichtmenge abhängig vom Ausgangssignal der Vergleichsvorrichtungen (55) derart steuert, daß die auf die Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung auffallende Lichtmenge im wesentlichen konstant gehalten wird (Fig. 14),
17. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 12,
gekennzeichnet durch
eine Detektorvorrichtung (54) zum Feststellen der von der
Bildaufnahmeeinrichtung (z.B. 15) empfangenen
Infrarotlichtmenge und eine Vergleichsvorrichtung (55) zum
Vergleichen der von der Detektorvorrichtung (54)
festgestellten Lichtmenge mit einem vorbestimmten Wert,
wobei die Steuervorrichtung; die von der
Beleuchtungsvorrichtung abgegebene Lichtmenge abhängig vom
Ausgangssignal der Vergleichsvorrichtung derart steuert;
daß die auf die Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung
auffallende Lichtmenge im wesentlichen konstant gehalten
wird.
18. Endoskopvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lichtmengensteuervorrichtung (104) einen
Blitzbetrieb der externen Beleuchtungseinrichtung (3)
bewirkt (Fig. 16).
19. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Lichtmengensteuereinrichtung (51; 56; 233, 234,
235), die zumindest eine der von der internen und externen
Beleuchtungseinrichtung abgegebene Lichtmenge steuert.
20. Endoskopvorrichtung mit
- - einen länglichen Einführteil (10; 111; 207; 410) und
- - einer Bildaufnahmeeinrichtung ( 15; 42, 44; 72; 116; 212; 273; 302; 418; 448) für mittels Licht erhelltes Gewebe,
gekennzeichnet durch
- - eine interne Beleuchtungseinrichtung (5; 52; 163; 217; 255; 403; 433), die das Gewebe von innen anstrahlt,
- - eine externe Beleuchtungsvorrichtung (3, 148; 203; 311 bis 315; 406; 436) die das Gewebe von außen durchstrahlt und
- - eine Lichtmengensteuereinrichtung (233; 234; 235).
21. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildaufnahmeeinrichtung eine Festkörper-
Bildaufnahmeeinrichtung (z. B. 15) aufweist, die am
inneren Ende des Einführteils (10) angeordnet ist.
22. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 21,
gekennzeichnet durch
eine Detektorvorrichtung (231, 323, 233), die aus dem
Ausgangssignal der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung
(212) die Signalpegel feststellen kann, die ein durch das
Beleuchtungslicht der externen Beleuchtungseinrichtung
(203) erzeugtes Durchstrahlungslichtbild und ein durch das
Beleuchtungslicht der internen Beleuchtungsvorrichtung
(217) erzeugtes Reflexionsbild darstellen, sowie das
Verhältnis zwischen den Signalpegeln, wobei die
Lichtmengensteuereinrichtung (234 und 235) die von der
externen und internen Beleuchtungseinrichtung (203; 217)
abgegebenen Lichtmengen gemäß den Ausgangssignalen der
Detektorvorrichtung (231, 232, 233) steuern kann.
23. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Steuereinrichtung (240) vorgesehen ist, die die
externe Beleuchtungseinrichtung (203) und die interne
Beleuchtungseinrichtung (255) abwechselnd Licht aussenden
läßt (Fig. 26 und 27).
24. Endoskopvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Aufteilvorrichtung (250, 251) vorgesehen ist, die
synchron mit der Zeitgabe der Aussendung von Licht von der
externen und internen Beleuchtungseinrichtung (203, 255)
arbeitet und das Ausgangssignal der Festkörper-
Bildaufnahmeeinrichtung (212) in eine durch das Beleuchtungslicht
der externen Beleuchtungseinrichtung (203)
erzeugte Komponente und eine durch das Beleuchtungslicht
der internen Beleuchtungseinrichtung erzeugten Komponente
aufteilen kann und daß die Detektorvorrichtung (262) die
durch die Aufteilvorrichtung (250, 251) aufgeteilten
Signalpegel der durch das jeweilige Beleuchtungslicht der
Beleuchtungseinrichtungen erzeugten Lichtbilder festgestellt
und die Signalpegel des Durchstrahlungslichtbildes und des
Reflexioinslichtbildes sowie das Verhältnis zwischen den
Pegeln ermittelt.
25. Endoskopvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die externe Beleuchtungseinrichtung (203) Beleuchtungslicht
abgibt, das zumindest einen Infrarotanteil
enthält, während die interne Beleuchtungseinrichtung (255)
Licht abgibt, das keinen Infrarotanteil enthält.
26. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß die interne Beleuchtungseinrichtung (255) sichtbares
Licht ausstrahlt.
27. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß die interne Beleuchtungseinrichtung (255) ultraviolettes
Licht ausstrahlt.
28. Endoskopvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (212) in einem Teil ihrer Lichtempfangsfläche mit einem Detektorabschnitt (212 a) versehen ist, mit dem nur das Licht von der ersten Beleuchtungsvorrichtung oder von der internen Beleuchtungseinrichtung festgestellt wird,
daß die Detektorvorrichtung eine Vorrichtung zum Feststellen der Lichtmenge entweder der externen oder internen Beleuchtungsvorrichtung (203, 217) abhängig von dem Ausgangssignal des Detektorabschnitts (121 a), eine Vorrichtung zum Berechnen der Summe der Lichtmengen von der externen und internen Beleuchtungseinrichtung (203, 217), die von dem übrigen Teil der Lichtempfangsfläche außerhalb des Detektorabschnitts (212 a) empfangen wurden, und eine Vorrichtung zum Berechnen der Signalpegel entsprechend dem Durchlaßlichtbild und dem Reflexionslichtbild sowie des Verhältnisses zwischen den Pegeln der Signale aus der Lichtmenge einer der Beleuchtungsvorrichtungen und der Summe der Lichtmengen aufweist.
daß die Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (212) in einem Teil ihrer Lichtempfangsfläche mit einem Detektorabschnitt (212 a) versehen ist, mit dem nur das Licht von der ersten Beleuchtungsvorrichtung oder von der internen Beleuchtungseinrichtung festgestellt wird,
daß die Detektorvorrichtung eine Vorrichtung zum Feststellen der Lichtmenge entweder der externen oder internen Beleuchtungsvorrichtung (203, 217) abhängig von dem Ausgangssignal des Detektorabschnitts (121 a), eine Vorrichtung zum Berechnen der Summe der Lichtmengen von der externen und internen Beleuchtungseinrichtung (203, 217), die von dem übrigen Teil der Lichtempfangsfläche außerhalb des Detektorabschnitts (212 a) empfangen wurden, und eine Vorrichtung zum Berechnen der Signalpegel entsprechend dem Durchlaßlichtbild und dem Reflexionslichtbild sowie des Verhältnisses zwischen den Pegeln der Signale aus der Lichtmenge einer der Beleuchtungsvorrichtungen und der Summe der Lichtmengen aufweist.
29. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Lichtempfangselement (274) vorgesehen ist, das nur Beleuchtungslicht von der externen oder der internen Beleuchtungseinrichtung (203, 255) empfangen kann,
daß die Detektorvorrichtungen (281, 282, 283) eine Vorrichtungen zum Feststellen der Lichtmenge der externen oder der internen Beleuchtungsvorrichtung abhängig von dem Ausgangssignal des Lichtempfangselements (274), eine Vorrichtung zum Berechnen der Summe der Lichtmengen der externen und internen Beleuchtungseinrichtung aus dem Ausgangssignal der übrigen Lichtempfangsfläche außerhalb des Detektorabschnitts und einer Vorrichtung zum Berechnen der Signalpegel des Durchstrahlungslichtbildes und des Reflexionslichtbildes sowie des Verhältnisses zwischen den Signalpegeln aus der Lichtmenge einer der Beleuchtungsvorrichtungen (203; 255) und der Summe der Lichtmengen aufweist (Fig. 29 und 30).
daß ein Lichtempfangselement (274) vorgesehen ist, das nur Beleuchtungslicht von der externen oder der internen Beleuchtungseinrichtung (203, 255) empfangen kann,
daß die Detektorvorrichtungen (281, 282, 283) eine Vorrichtungen zum Feststellen der Lichtmenge der externen oder der internen Beleuchtungsvorrichtung abhängig von dem Ausgangssignal des Lichtempfangselements (274), eine Vorrichtung zum Berechnen der Summe der Lichtmengen der externen und internen Beleuchtungseinrichtung aus dem Ausgangssignal der übrigen Lichtempfangsfläche außerhalb des Detektorabschnitts und einer Vorrichtung zum Berechnen der Signalpegel des Durchstrahlungslichtbildes und des Reflexionslichtbildes sowie des Verhältnisses zwischen den Signalpegeln aus der Lichtmenge einer der Beleuchtungsvorrichtungen (203; 255) und der Summe der Lichtmengen aufweist (Fig. 29 und 30).
30. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß die interne Beleuchtungsvorrichtung (311 bis 315, 341) Lichtanteile unterschiedlicher Farben zeitseriell abgeben kann,
daß die externe Beleuchtungsvorrichtung (320) synchron mit der Aussendung zumindest einer der unterschiedlichen Lichtfarbanteile Licht aussendet,
daß die Bildaufnahmeeinrichtung (302) eine Signalverarbeitungsvorrichtung (330) aufweist, die eine Videosignalverarbeitung der Ausgangssignale der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (302) für die entsprechenden Farben durch Zuordnung der Ausgangssignale zu Farbsignalen unterschiedlicher Farbe aufweist, und
daß die Detektorvorrichtung (231, 232, 233) die Pegel der dem Durchstrahlungslichtbild und dem Reflexionslichtbild entsprechenden Signale sowie das Verhältnis zwischen den Pegeln dieser Signale aus dem Farbintensitätspegel oder dem Farbton des Videosignals bestimmt erfaßt, das von der Videosignalverarbeitungseinheit erzeugt wird.
daß die interne Beleuchtungsvorrichtung (311 bis 315, 341) Lichtanteile unterschiedlicher Farben zeitseriell abgeben kann,
daß die externe Beleuchtungsvorrichtung (320) synchron mit der Aussendung zumindest einer der unterschiedlichen Lichtfarbanteile Licht aussendet,
daß die Bildaufnahmeeinrichtung (302) eine Signalverarbeitungsvorrichtung (330) aufweist, die eine Videosignalverarbeitung der Ausgangssignale der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (302) für die entsprechenden Farben durch Zuordnung der Ausgangssignale zu Farbsignalen unterschiedlicher Farbe aufweist, und
daß die Detektorvorrichtung (231, 232, 233) die Pegel der dem Durchstrahlungslichtbild und dem Reflexionslichtbild entsprechenden Signale sowie das Verhältnis zwischen den Pegeln dieser Signale aus dem Farbintensitätspegel oder dem Farbton des Videosignals bestimmt erfaßt, das von der Videosignalverarbeitungseinheit erzeugt wird.
31. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß die interne Beleuchtungsvorrichtung (311 bis 315, 341) Licht unterschiedlicher Farben zeitseriell aussenden kann, während die externe Beleuchtungsvorrichtung (320) ein Blitzlicht abgibt,
daß die Bildaufnahmeeinrichtung (302) eine Signalverarbeitungsvorrichtung (330) für eine Videoverarbeitung der Ausgangssignale der Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung (302) für die entsprechenden Farben durch Zuordnung der Ausgangssignale zu Farbsignalen unterschiedlicher Farben aufweist,
daß die Detektorvorrichtung (348) den Signalpegel des Durchlstrahlungslichtbildes aus dem Pegel des Ausgangssignals der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (302), wenn die externe Beleuchtungsvorrichtung (320) blitzt, so daß der Pegel des Signals für das Reflexionslichtbild aus dem Pegel des Ausgangssignals der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung festgestellt wird, wenn die externe Beleuchtungseinrichtung (320) nicht blitzt.
daß die interne Beleuchtungsvorrichtung (311 bis 315, 341) Licht unterschiedlicher Farben zeitseriell aussenden kann, während die externe Beleuchtungsvorrichtung (320) ein Blitzlicht abgibt,
daß die Bildaufnahmeeinrichtung (302) eine Signalverarbeitungsvorrichtung (330) für eine Videoverarbeitung der Ausgangssignale der Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung (302) für die entsprechenden Farben durch Zuordnung der Ausgangssignale zu Farbsignalen unterschiedlicher Farben aufweist,
daß die Detektorvorrichtung (348) den Signalpegel des Durchlstrahlungslichtbildes aus dem Pegel des Ausgangssignals der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (302), wenn die externe Beleuchtungsvorrichtung (320) blitzt, so daß der Pegel des Signals für das Reflexionslichtbild aus dem Pegel des Ausgangssignals der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung festgestellt wird, wenn die externe Beleuchtungseinrichtung (320) nicht blitzt.
32. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 31,
dadurch gekennzeichnet,
daß die externe Beleuchtungsvorrichtung (320) in der
Periode zwischen aufeinanderfolgenden Lichtaussendungen
unterschiedlicher Farben blitzt.
33. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 31,
dadurch gekennzeichnet,
daß die externe Beleuchtungsvorrichtung (320) in einer
Periode nach Beendigung der Übertragung der Signalladungen
in der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (353) und vor
dem Beginn der Lichtaussendung unterschiedlicher Farben
durch die interne Beleuchtungsvorrichtung (311 bis 315,
341) blitzt.
34. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lichtmengensteuervorrichtung eine
Verhältniseinstellvorrichtung (389, 381) zum Einstellen
des Verhältnisses der Signalpegel des
Durchstrahlungslichtbildes und des Reflexionslichtbildes
und eine Steuervorrichtung (380) zum derartigen Steuern
aufweist, daß das festgestellte Verhältnis zwischen den
Signalpegeln des Durchstrahlungslichtbildes und des
Reflexionslichtbildes gleich dem durch die
Verhältniseinstellvorrichtung eingestellten Pegel gemacht
wird (Fig. 43).
35. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 34,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verhältniseinstellvorrichtung eine Vorrichtung
(389) zum Verändern des Verhältnisses bezüglich der Zeit
aufweist.
36. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 34,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verhältniseinstellvorrichtung eine Vorrichtung
(381) zum Halten des Verhältnisses auf einem vorbestimmten
Wert aufweist.
37. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 34,
gekennzeichnet durch
Vorrichtungen, die bewirken, daß die externe oder die
interne Beleuchtungseinrichtung (203, 255) mit selektiver
Umschaltung arbeiten, wobei die
Lichtmengensteuereinrichtung eine Vorrichtung zum Steuern
der Lichtmengen von beiden Beleuchtungseinrichtungen
aufweist, derart, daß die Belichtungswerte der beiden
Beleuchtungseinrichtungen (203, 255) dem Verhältnis
genügen, das durch die Verhältniseinstellvorrichtung (263)
eingestellt ist.
38. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 22,
gekennzeichnet durch
eine Signalverarbeitungsvorrichtung (216) zum
Videosignalverarbeiten des Ausgangssignals der Festkörper-
Bildaufnahmeeinrichtung (212), zwei Speichervorrichtungen
zum Speichern von Videosignalen von der
Signalverarbeitungsvorrichtung (216) und eine
Steuervorrichtung (223) zum Bewirken, daß die externe und
die interne Beleuchtungsvorrichtung abwechselnd arbeiten
und zum Steuern der beiden Speichervorrichtungen (391,
392) synchron mit dem Schalten zwischen den beiden
Beleuchtungseinrichtungen (203, 217).
39. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 20,
gekennzeichnet durch
einen Okularteil (43), der an dem einen Ende des
Einführteils (10) angebracht ist,
ein optisches Bildformungssystem (64) im inneren Ende des Einführteils (10) und
ein Bildübertragungssystem (65) zum Übertragen eines Objektbildes, das dem optischen Bildformungssystem (64) erzeugt wurde, zu dem Okularteil (43).
ein optisches Bildformungssystem (64) im inneren Ende des Einführteils (10) und
ein Bildübertragungssystem (65) zum Übertragen eines Objektbildes, das dem optischen Bildformungssystem (64) erzeugt wurde, zu dem Okularteil (43).
40. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 39,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildaufnahmeeinrichtung eine Fernsehkamera (70)
aufweist, die an das Okularteil (43) angesetzt ist.
41. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 39,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildaufnahmeeinrichtung eine Stehbildkamera
aufweist, die an das Okularteil (43) angesetzt ist.
42. Endoskopvorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 39,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildaufnahmeeinrichtung eine fotografische
Vorrichtung (47; 98) aufweist, die an dem inneren Ende des
Einführteils (10) angeordnet ist.
43. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß die externe Beleuchtungseinrichtung (406) intermittierend blitzen kann und bei der die abgegebene Lichtmenge erhöht werden kann,
daß eine Signalverarbeitungsvorrichtung (422) zur Durchführung einer Videosignalverarbeitung mit dem Ausgangssignal der Bildaufnahmeeinrichtung (418) vorgesehen ist, um ein sichtbares Bild des Objekts zu erzeugen,
daß Speichervorrichtungen (427) zum Speichern des aus dem Beleuchtungslicht von der ersten Beleuchtungseinrichtung (406) erzeugten Bildes und einer Anzeigevorrichtung (408) zum Darstellen sowohl des Bildes, das durch das Beleuchtungslicht der externen Beleuchtungseinrichtung (406) erzeugt und in den Speichervorrichtungen (427) gespeichert wurde, als auch desjenigen Bildes, das durch das Beleuchtungslicht der internen Beleuchtungsvorrichtung (403) erzeugt wurde, vorgesehen sind (Fig. 45).
daß die externe Beleuchtungseinrichtung (406) intermittierend blitzen kann und bei der die abgegebene Lichtmenge erhöht werden kann,
daß eine Signalverarbeitungsvorrichtung (422) zur Durchführung einer Videosignalverarbeitung mit dem Ausgangssignal der Bildaufnahmeeinrichtung (418) vorgesehen ist, um ein sichtbares Bild des Objekts zu erzeugen,
daß Speichervorrichtungen (427) zum Speichern des aus dem Beleuchtungslicht von der ersten Beleuchtungseinrichtung (406) erzeugten Bildes und einer Anzeigevorrichtung (408) zum Darstellen sowohl des Bildes, das durch das Beleuchtungslicht der externen Beleuchtungseinrichtung (406) erzeugt und in den Speichervorrichtungen (427) gespeichert wurde, als auch desjenigen Bildes, das durch das Beleuchtungslicht der internen Beleuchtungsvorrichtung (403) erzeugt wurde, vorgesehen sind (Fig. 45).
44. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 43,
gekennzeichnet durch
Auswählvorrichtungen (424, 428) zum Auswählen des durch
das Beleuchtungslicht der ersten Beleuchtungseinrichtung
(406) erzeugten und in den Speichervorrichtungen (427)
gespeicherten Bildes oder des durch das Beleuchtungslicht
der internen Beleuchtungseinrichtung (403) erzeugten
Bildes und zur Durchführung einer Anzeige des durch die
Auswahlvorrichtungen ausgewählten Bildes.
45. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 44,
gekennzeichnet durch
eine Steuervorrichtung (426; 456), die bewirkt, daß die
Auswählvorrichtungen (424, 428; 454; 459) das in der
Speichervorrichtung (427; 457) gespeicherte Bild für eine
vorbestimmte Zeit auswählen, nachdem die externe
Beleuchtungseinrichtung (406; 436) geblitzt hat oder ihre
abgegebene Lichtmenge erhöht wurde und nachdem das durch
das Beleuchtungslicht der externen Beleuchtungseinrichtung
(406; 436) erzeugte Bild in der Speichervorrichtung (427;
457) gespeichert wurde.
46. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 43,
gekennzeichnet durch
eine Lichtmengensteuervorrichtung (412, 426; 442, 456),
die die Lichtmenge der internen Beleuchtungseinrichtung
(406; 436) reduzieren kann, wenn die externe
Beleuchtungseinrichtung (406; 436) blitzt oder wenn die
Lichtmenge der externen Beleuchtungseinrichtung (406; 436)
erhöht wird.
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