DE3740318A1 - Abbildungseinrichtung und ein diese einrichtung verwendendes endoskop - Google Patents
Abbildungseinrichtung und ein diese einrichtung verwendendes endoskopInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Abbildungseinrichtung, bei der der zur
Beobachtung verwendete Wellenlängenbereich abhängig von dem zu
beobachtenden Objekt ausgewählt werden kann, sowie eine
Endoskopeinrichtung, die eine derartige Abbildungseinrichtung
verwendet.
Bekannt sind verschiedene elektronische Endoskope, die eine
Festkörper-Abbildungs- oder -Bildaufnahmevorrichtung, etwa eine
ladungsgekoppelte Vorrichtung (CCD) als Abbildungsvorrichtung
verwenden.
Die Vorteile derartiger elektronischer Endoskope liegen darin, daß
die Auflösung höher ist als bei einem Lichtleiterendoskop, daß
sich die Aufzeichnung und Wiedergabe der Abbildungen oder Bilder
vereinfacht und daß eine Verarbeitung der Bilder wie eine
Vergrößerung und ein Vergleich zweier Bilder möglich und einfach
ist.
Soll nun unter Verwendung einer derartigen Abbildungseinrichtung,
insbesondere eines elektronischen Endoskops, eine kranke Partie
und eine gesunde Partie in einem lebenden Körper voneinander
unterschieden werden, dann muß die oft geringe Farbtondifferenz
zur Diagnose dienen. Eine derartig kritische Farbtondifferenz
erfordert jedoch eine große Erfahrung bei der Diagnose und eine
entsprechend lange Zeit, wenn man ein sicheres Ergebnis erreichen
will. Selbst dann hat ein Fachmann Schwierigkeiten, derartige
Differenzen immer richtig festzustellen.
Aus der japanischen Patentoffenlegungsschrift 3 033/1981 ist ein
Verfahren bekannt, bei dem unter Berücksichtigung der Tatsache,
daß eine Farbtondifferenz in einem anderen Wellenlängenbereich als
dem sichtbaren Bereich, beispielsweise im infraroten
Wellenlängenbereich, groß sein kann, spektrales Licht mit zumindest
einem infraroten Wellenlängenbereich zeitseriell auf ein zu
beobachtendes Objekt gerichtet wird. Das vom Objekt reflektierte
Licht wird mittels einer Festkörper-Abbildungsvorrichtung
abgebildet und in ein elektrisches Signal umgewandelt, das
abhängig von dem Wellenlängenbereich verarbeitet wird. Das Bild
dieses Wellenlängenbereichs wird dann als spezielles Farbsignal
dargestellt. Gemäß diesem bekannten Verfahren kann die im
infraroten Wellenlängenbereich erhaltene unsichtbare Information
in eine sichtbare Information umgewandelt werden und es ergibt
sich die Möglichkeit, eine kranke Partie von einer gesunden rasch
und einfach zu unterscheiden.
Bei dem bekannten Verfahren ist jedoch der Beobachtungs-
Wellenbereich festgelegt mit dem Nachteil, daß bei Verwendung von
infrarotem Licht keine Abbildung im üblichen sichtbaren Bereich
möglich ist, so daß die Schwierigkeit besteht, beide Bilder zu
vergleichen, so daß der Vorteil einer Betrachtung des Objekts in
einem anderen Wellenlängenbereich gering ist.
Aus der japanischen Patentoffenlegungsschrift 1 39 237/1984 ist ein
Verfahren bekannt, bei dem mehrere Abbildungen oder Bilder dadurch
erzeugt werden, daß eine von einem lebenden Körper erzeugte
Fluoreszenz abhängig von einer Erregungslichtstrahlung durch
mehrere Arten von Bandpaßfiltern geleitet wird, wobei entsprechend
unterschiedliche Farbtöne den Dichtegraddifferenzen entsprechender
Bilder zugeordnet werden, um somit entsprechende Bilder in Quasi-
Farben zu erzeugen.
Bei diesem bekannten Verfahren kann zwar die Dichtedifferenz
festgestellt werden, aber es ist nicht möglich, die
Farbtondifferenz zu bestimmen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Abbildungseinrichtung und ein eine derartige Abbildungseinrichtung
verwendendes Endoskop anzugeben, wobei abhängig von dem zu
beobachtenden Objekt eine sichtbare Information durch Auswählen
des am besten geeigneten Wellenlängenbereichs erzeugt wird. Ferner
sollen Farbtondifferenzen in sich entsprechenden Stellen eines
beobachtenden Objekts auf einfache Weise feststellbar sein, die
sonst im üblichen sichtbaren Bereich schwierig zu bestimmen sind.
Ferner soll der Zustand von unterhalb einer Schleimhaut
verlaufenden Venen und der Eindringungsbereich einer Krankheit gut
beobachtbar sein. Auch soll eine Farbverteilung in dem Gewebe
eines lebenden Körpers einfach festgestellt werden können.
Die erfindungsgemäße Abbildungseinrichtung bzw. die
erfindungsgemäße Endoskopeinrichtung sind gekennzeichnet durch ein
optisches Bildformungssystem, das ein Bild eines abzubildenden
Objekts formt, eine Abbildungsvorrichtung mit einer
Ansprechempfindlichkeit in einem Wellenlängenbereich, der sich von
einem sichtbaren Bereich zu einem anderen unsichtbaren Bereich
erstreckt, wobei die Abbildungsvorrichtung das von dem optischen
Bildformungssystem geformte Bild in ein elektrisches Signal
umwandelt, eine Wellenlängenbereichs-Aufteilvorrichtung zum
Aufteilen des Wellenlängenbereichs, der sich vom sichtbaren
Bereich in den anderen unsichtbaren Bereich erstreckt, in mehrere
Wellenlängenbereiche, eine Auswählvorrichtung zum Auswählen
zumindest eines Wellenbereiches aus den durch die Wellenlängen-
Bereichsaufteilvorrichtung aufgeteilten Wellenlängenbereichen und
eine Signalverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten des
Ausgangssignals der Abbildungsvorrichtung abhängig von dem
ausgewählten Wellenlängenbereich zu Videosignalen.
Bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung und
ein Endoskop, das eine derartige Einrichtung verwendet, wird in
den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
anhand der Zeichnung. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild des Ausbaus einer
Abbildungsvorrichtung gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 eine Seitenansicht eines vollständigen elektronischen
Endoskops;
Fig. 3 eine Darstellung zur Erläuterung eines
Bandumschaltfilters;
Fig. 4 eine Darstellung zur Erläuterung eines Rotationsfilters;
Fig. 5 ein Diagramm zur Darstellung der von den entsprechenden
Filtern des Bandumschaltfilters durchgelassenen
Wellenlängenbänder;
Fig. 6 ein Diagramm, das die Durchlaßkennlinien der
entsprechenden Filter des Rotationsfilters
veranschaulicht;
Fig. 7 und 8 Blockschaltbilder einer Abbildungseinrichtung gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 9 ein Blockschaltbild einer Abbildungseinrichtung gemäß dem
dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 10 eine Darstellung zur Erläuterung eines Rotationsfilters
des dritten Ausführungsbeispiels;
Fig. 11(A) ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Zeitgabe für
das Beleuchtungslicht;
Fig. 11(B) ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Zeitgabe des
Auswählens eines Signals zum Zeitpunkt der Auswahl eines
sichtbaren Bandes;
Fig. 11(C) ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Zeitgabe des
Auswählens eines Signals zum Zeitpunkt der Auswahl eines
ultravioletten Bandes;
Fig. 11(D) ein Zeitdigramm zur Veranschaulichung der Zeitgabe des
Auswählens eines Signals zum Zeitpunkt der Auswahl eines
infraroten Bandes;
Fig. 11(E) ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Zeitgabe für die
Auswahl von Wellenlängenbereichen G, R und IR 1;
Fig. 12 ein Blockschaltbild einer Abbildungsvorrichtung gemäß dem
vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 13 eine Darstellung zur Erläuterung eines Rotationsfilters
des vierten Ausführungsbeispiels;
Fig. 14(A) ein Zeidiagramm zur Erläuterung der Zeitperioden,
während der entsprechende Filter eines Rotationsfilters
sich im Beleuchtungslichtweg befinden;
Fig. 14(B) ein Zeitdiagramm der Zeitgabe für die Aussendung von
Licht durch eine Lampe zur Zeit der Auswahl eines
sichtbaren Frequenzbandes;
Fig. 14(C) ein Zeitdiagramm einer Zeitgabe für die Aussendung von
Licht durch eine Lampe zur Zeit der Auswahl eines
infraroten Bandes;
Fig. 14(D) ein Zeitdiagramm einer Zeitgabe der Aussendung von Licht
durch eine Lampe zur Zeit der Auswahl eines
ultravioletten Bandes;
Fig. 14(E) ein Zeitdiagramm einer Zeitgabe der Aussendung von Licht
durch eine Lampe zur Zeit der Auswahl von
Wellenlängenbereichen G, IR 2 und IR 3;
Fig. 14(F) ein Zeitdiagramm einer Zeitgabe der Aussendung von Licht
durch eine Lampe zur Zeit der Auswahl eines
Wellenbereiches B;
Fig. 15 ein Diagramm zur Erläuterung der Änderung der
Spektraleigenschaften von Blut durch Mischen mit ICG;
Fig. 16 eine Darstellung zur Erläuterung des Aufbaus einer
Endoskopeinrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
Fig. 17 eine Darstellung zur Erläuterung eines Rotationsfilters
gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel;
Fig. 18(A) ein Zeitdiagramm einer Zeitgabe für die Zeitperioden,
während derer entsprechende Filter des Rotationsfilters
sich in einem Beleuchtungslichtweg befinden;
Fig. 18(B) ein Zeitdiagramm einer Zeitgabe der Aussendung von Licht
durch eine Lampe zur Zeit der Auswahl eines sichtbaren
Bandes;
Fig. 18(C) ein Zeitdiagramm einer Zeitgabe der Aussendung von Licht
durch eine Lampe zur Zeit der Auswahl eines infraroten
Bandes;
Fig. 18(D) ein Zeitdiagramm einer Zeitgabe der Aussendung von Licht
durch eine Lampe zur Zeit der Auswahl eines
ultravioletten Bandes;
Fig. 18(E) ein Zeitdiagramm einer Zeitgabe der Aussendung von Licht
durch eine Lampe zur Zeit der Auswahl von
Wellenlängenbereichen G, IR 2 und IR 3;
Fig. 18(F) ein Zeitdiagramm einer Zeitgabe der Aussendung von Licht
durch eine Lampe zur Zeit der Aussendung von Licht
durch eine Lampe zur Zeit der Auswahl eines
Wellenlängenbereichs B;
Fig. 19 eine Darstellung zur Erläuterung des Aufbaus einer
Abbildungseinrichtung des sechsten Ausführungsbeispiels
der Erfindung;
Fig. 20 eine Seitenansicht eines Bandumschaltspiegels;
Fig. 21 ein Diagramm zur Erläuterung der Reflexionseigenschaften
entsprechender Spiegel des Bandumschaltspiegels;
Fig. 22 eine Darstellung zur Erläuterung einer Modifikation einer
Lichtquelleneinheit beim sechsten Ausführungsbeispiel der
Erfindung;
Fig. 23 eine Seitenansicht eines Bandumschaltspiegels in einer
Modifikation des sechsten Ausführungsbeispiels;
Fig. 24 eine Darstellung zur Erläuterung einer
Lichtquelleneinheit gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
Fig. 27 eine Darstellung zur Erläuterung eines Rotationsfilters
in Verwendung beim siebten Ausführungsbeispiel der
Erfindung;
Fig. 26 ein Blockschaltbild, das den Aufbau einer
Abbildungseinrichtung gemäß dem sechsten
Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 27 eine Darstellung zur Erläuterung eines Rotationsfilters,
der Abbildungseinrichtung gemäß dem siebten
Ausführungsbeispiel;
Fig. 28 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Durchlaßkennlinien
entsprechender Filter des Rotationsfilters;
Fig. 29 ein Diagramm zur Erläuterung der Absorptionsspektren
entsprechender Farben eines Körpers eines Lebewesens;
Fig. 30-32 Darstellungen zur Erläuterung von Modifikationen der
Einrichtung gemäß dem achten Ausführungsbeispiel;
Fig. 33 und 34 eine Darstellung des Aufbaus einer CCD-Vorrichtung
(ladungsgekoppelten Vorrichtung);
Fig. 34(A) eine Darstellung zur Erläuterung eines Verschlusses;
Fig. 34(B) eine Darstellung zur Erläuterung eines anderen Zustandes
des Verschlusses nach Fig. 34(A);
Fig. 35 ein Blockschaltbild des Aufbaus einer
Abbildungseinrichtung des zehnten Ausführungsbeispiels
der Erfindung;
Fig. 36 eine Darstellung zur Erläuterung des Aufbaus einer CCD-
Vorrichtung mit elektronischem Verschluß;
Fig. 37(A), 37(B) und 37(C) Darstellungen zur Erläuterung der
unterschiedlichen Betriebsarten von elektronischen
Verschlüssen;
Fig. 38(A) ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Zeitgaben für
Zeitperioden, während derer sich entsprechende Filter
eines Rotationsfilters in einem Beleuchtungslichtweg
befinden;
Fig. 38(B) ein Zeitdiagramm zur Erläuterung des Betriebs einer CCD-
Vorrichtung;
Fig. 38(C) ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise eines
Lichtempfangsteils einer CCD-Vorrichtung;
Fig. 39 eine Darstellung zur Erläuterung des Aufbaus einer
Endoskopeinrichtung gemäß dem elften Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
Fig. 40 ein Blockschaltbild einer Abbildungseinrichtung gemäß dem
zwölften Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 41 eine Darstellung zur Erläuterung eines
Bandbegrenzungsfilters;
Fig. 42 eine Darstellung zur Erläuterung der
Übertragungskennlinien entsprechend der Filter des
Bandbegrenzungsfilters des zwölften Ausführungsbeispiels;
Fig. 43 eine Darstellung zur Erläuterung eines beim zwölften
Ausführungsbeispiel verwendeten Rotationsfilters;
Fig. 44 ein Diagramm zur Erläuterung der Durchlaßkennlinien
entsprechender Filter des Rotationsfilters des zwölften
Ausführungsbeispiels;
Fig. 45 ein Diagramm zur Erläuterung der Durchlaßkennlinien der
entsprechender Filter einer Modifikation des
Rotationsfilters des zwölften Ausführungsbeispiels;
Fig. 46 und 47 Darstellungen zur Erläuterung von Modifikationen des
Bandbegrenzungsfilters des zwölften Ausführungsbeispiels;
Fig. 48 eine Darstellung zur Erläuterung einer
Lichtquelleneinheit des dreizehnten Ausführungsbeispiels
der Erfindng;
Fig. 49 ein Diagramm zur Erläuterung der Durchlaßkennlinie eines
schmalbandigen Bandbegrenzungsfilters;
Fig. 50 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Differenz zwischen
den Spektraleigenschaften von Blut, in der ICG gemischt
ist, und Blut, in das kein ICG gemischt ist;
Fig. 51 Diagramm zur Erläuterung einer Lichtquelleneinheit in
einer Modifikation des dreizehnten Ausführungsbeispiels;
Fig. 52 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Durchlaßkennlinien
der entsprechenden Filter des Rotationsfilters des 14.
Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 53 eine Darstellung eines Rotationsfilters gemäß einem 15.
Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 54 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Durchlaßkennlinien
der entsprechenden Filter des Rotationsfilters nach
Fig. 53;
Fig. 55 eine Darstellung zur Veranschaulichung eines
Bandbegrenzungsfilters des 16. Ausführungsbeispiels der
Erfindung;
Fig. 56 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Durchlaßkennlinien
der entsprechenden Filter des Bandbegrenzungsfilters nach
Fig. 55;
Fig. 57 eine Darstellung zur Veranschaulichung eines
Rotationsfilters gemäß dem 16. Ausführungsbeispiel der
Erfindung;
Fig. 58 ein Diagramm zur Erläuterung der Durchlaßkennlinien der
entsprechenden Filter des Rotationsfilters nach Fig. 57;
Fig. 59 eine Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer
Endoskopeinrichtung gemäß dem 17. Ausführungsbeispiel der
Erfindung;
Fig. 60 ein Blockschaltbild des Aufbaus einer
Abbildungseinrichtung gemäß dem 18. Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
Fig. 61 ein Diagramm zur Veranschaulichung der
Lichtaussendecharakteristik einer Lichtquelle;
Fig. 62 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Durchlaßkennlinien
der entsprechenden Filter eines Bandbegrenzungsfilters,
das beim 18. Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet
wird;
Fig. 63 ein Diagramm zur Veranschaulichung der
Durchlaßcharakteristik des Filters nach Fig. 62;
Fig. 64 ist die Darstellung eines Farbfilters;
Fig. 65 ein Diagramm zur Erläuterung der Durchlaßkennlinien der
entsprechenden Filter des Farbfilters nach Fig. 64;
Fig. 66 ein Diagramm der Durchlaßkennlinien der entsprechenden
Filter eines Farbfilters gemäß dem 19.
Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 67 ein Diagramm, das eine Lichtquelleneinheit zeigt, die bei
dem 20. Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird;
Fig. 68 ein Diagramm einer Lichtquelleneinheit gemäß einer
Modifikation des 20. Ausführungsbeispiels;
Fig. 69 ein Diagramm der Durchlaßkennlinien eines schmalbandigen
Bandbegrenzungsfilters gemäß dem 21. Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
Fig. 70 eine Darstellung zur Erläuterung eines
Bandbegrenzungsfilters gemäß dem 22. Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
Fig. 71 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Durchlaßkennlinien
der entsprechenden Filter des Bandbegrenzungsfilters nach
Fig. 70;
Fig. 72 ein Diagramm, das die Durchlaßkennlinien der
entsprechenden Filter eines Rotationsfilters des 22.
Ausführungsbeispiels zeigt;
Fig. 73 eine Darstellung einer Endoskopeinrichtung gemäß dem 23.
Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 74 ein Blockschaltbild des Aufbaus einer
Abbildungseinrichtung des 24. Ausführungsbeispiels der
Erfindung;
Fig. 75 ein Diagramm eines Farbtrennfilters des 24.
Ausführungsbeispiels;
Fig. 76 ein Diagramm der Durchlaßkennlinien der entsprechenden
Filter des Farbtrennfilters gemäß Fig. 75;
Fig. 77 ein Diagramm der Durchlaßkennlinie eines sich im
Beobachtungslichtweg befindenden Filters beim 24.
Ausführungsbeispiel;
Fig. 78 ein Diagramm der Durchlaßkennlinie eines Durchlaßfilters
für sichtbares Licht;
Fig. 79 ein Diagramm der Durchlaßkennlinie eines Durchlaßfilters
für ein Band in der Nähe von Infrarot gemäß dem 24.
Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 80 ein Blockschaltbild des Aufbaus einer
Abbildungseinrichtung des 25. Ausführungsbeispiels der
Erfindung;
Fig. 81 eine Darstellung eines Rotationsfilters der Einrichtung
gemäß Fig. 80; und
Fig. 82 ein Diagramm der Durchlaßkennlinien der entsprechenden
Filter des Rotationsfilters gemäß Fig. 81.
Das erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung
ist in den Fig. 1 bis 6 gezeigt.
Die Abbildungseinrichtung gemäß der Erfindung wird beispielsweise
bei einem elektronischen Endoskop 1 verwendet, wie es in Fig. 2
gezeigt ist. Bei diesem elektronischen Endoskop 1 ist ein
Handhabungsteil 3 mit verhältnismäßig großem Durchmesser verbunden
mit dem rückwärtigen Ende eines länglichen, beispielsweise
flexiblen Einführteils 2. Ein flexibles Kabel 4 geht seitlich vom
rückwärtigen Ende des Handhabungsteiles 3 ab und ist an seinem
anderen Ende mit einem Verbinder 5 versehen. Das elektronische
Endoskop 1 kann über den Verbinder 5 mit einer Steuereinrichtung
verbunden werden, die eine Lichtquelleneinheit und eine
Videosignalverarbeitungseinheit beinhaltet. Mit der
Steuereinrichtung 6 kann ferner ein Farb-CRT-Monitor als
Anzeigeeinrichtung verbunden sein.
An der Spitze des Einführteils 2 ist ein starres Spitzenelement 9
über ein krümmbares Element 10 angebracht. Das krümmbare Element
10 kann in horizontaler und vertikaler Richtung durch Drehen eines
Krümmknopfes 11 gekrümmt werden, der am Handhabungsteil 3
angebracht ist. In dem Einführteil 2 befindet sich ein
Instrumentenkanal, der mit einer Einführöffnung in dem
Handhabungsteil 3 in Verbindung steht.
Fig. 1 zeigt eine Abbildungseinrichtung 21. Eine
Lichtquelleneinheit 22 mit einer Lichtquelle 24 ist in der
Steuereinrichtung 6 angeordnet. Die Lichtquelle 24 strahlt Licht
mit Wellenlängen in einem breiten Bereich von ultraviolett bis
infrarot ab einschließlich eines sichtbaren Bereichs und kann eine
übliche Hallogenlampe, eine Xenonlampe oder eine Strobelampe sein.
Die Lichtquelle 24 wird mittels einer Lichtquellen-Erregungs- oder
-Zündeinrichtung 26 erregt, die von einer Steuereinheit 25
gesteuert wird. Ein Frequenzbandumschaltfilter 27 als
Auswahlvorrichtung wird von einem Antriebsmotor 28 in Rotation
versetzt und ist vor der Lichtquelle 24 angeordnet. Dieses
Bandumschaltfilter 27 ist in Umfangsrichtung in drei Teile gemäß
Fig. 3 aufgeteilt, so daß sich Filter 27 a, 27 b und 27 c ergeben,
die ein ultraviolettes Band, ein sichtbares Band bzw. ein
infrarotes Band selektiv durchlassen, wie dies Fig. 5 zeigt. Die
Drehzahl des Antriebsmotors 26 wird von einem Motortreiber 29
geregelt, der von der Steuereinheit 25 gesteuert wird.
Ein Rotationsfilter 31 als Aufteilvorrichtung wird von einem
Antriebsmotor 30 in Rotation versetzt und empfängt das vom
Bandumschaltfilter 27 durchgelassene Licht. Dieses Rotationsfilter
31 ist in Umfangsrichtung in neun Sektoren gemäß Fig. 4
aufgeteilt, wobei Filter 31 a bis 31 i entsprechend rotes Licht (R),
einen ersten ultravioletten Lichtbereich (UV 1), einen ersten
Infrarotbereich (IR 1), grünes Licht (G), einen zweiten
Ultraviolettbereich (UV 2), einen zweiten infraroten Lichtbereich
(IR 2), blaues Licht (B), einen dritten ultravioletten Lichtbereich
(UV 3) bzw. einen dritten infraroten Lichtbereich (IR 3) in dieser
Reihenfolge durchlassen und entsprechende Durchlaßkennlinien gemäß
Fig. 6 besitzen. Es sei erwähnt, daß sich der erste bis dritte
Infrarotbereich bezüglich des Wellenlängenbandes unterscheiden und
daß dabei die mittlere Wellenlänge in der Reihenfolge IR 1, IR 2 und
IR 3 ansteigt. Das Gleiche gilt für den ersten bis dritten
Ultraviolettbereich, die ebenfalls im Wellenlängenbereich
verschieden sind mit ansteigender mittlerer Wellenlänge in der
Reihenfolge UV 1, UV 2 und UV 3. Die Drehzahl des Antriebsmotors 30
wird von einem Motortreiber 32 geregelt, der von der Steuereinheit
25 gesteuert wird.
Das von der Lichtquelleneinheit 22 über das Rotationsfilter 31
abgegebene Licht fällt auf einen Lichtleiter 33 (Fig. 1), der durch
das Kabel 4 und das Einführteil 2 verläuft und wird zur Spitze 9
über diesen Lichtleiter 33 übertragen und mittels eines
Lichtverteilungslinsensystems 34 in dieser Spitze 9 ausgestrahlt,
um ein zu beobachtendes Objekt zu beleuchten.
Die Kombination der Wellenlängenbereiche, der von dem
Rotationsfilter 31 abgegebenen Lichtanteile wird gemäß dem Band
umgeschaltet, das durch das Bandumschaltfilter 27 ausgewählt wird.
Im Einzelnen bedeutet dies, daß bei Auswahl des Infrarotbandes
durch das Bandumschaltfilter 27 zeitlich nacheinander der erste
bis dritte Infrarotbereich IR 1, IR 2 und IR 3 ausgestrahlt wird. Ist
das sichtbare Band ausgewählt, dann wird nacheinander entsprechend
farbiges Licht mit roter (R), grüner (G) und blauer (B) Farbe
ausgestrahlt. Wird mittels des Bandumschaltfilters 27 das
ultraviolette Band ausgewählt, dann wird nacheinander der erste
bis dritte Ultraviolettbereich UV 1, UV 2 und UV 3 abgegeben.
Andererseits ist in der Bildformungsposition eines in der Spitze 9
angeordneten Objektivlinsensystems eine Festkörper-Abbildungs-
oder -Bildaufnahmevorrichtung 36 als Abbildungseinrichtung
vorgesehen. Diese Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 36 spricht
auf einen breiten Wellenlängenbereich von Ultraviolett bis
Infrarot einschließlich des sichtbaren Lichts an. Insbesondere
haben die entsprechenden Filter 31 a bis 31 i des Rotationsfilters
31 Durchlaßkennlinien innerhalb des Empfindlichkeitsbereichs der
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 36.
Das von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 36 aufgenommene
Bild des beobachteten Objekts wird fotoelektrisch umgewandelt und
die den Bildelementen dieser Festkörperabbildungsvorrichtung 36
entsprechenden Bildsignale werden zeitseriell synchronisiert mit
dem Umschalten des Beleuchtungslichts mittels eines Treibers 37
ausgelesen, der von der Steuereinheit 25 gesteuert wird. Das
Ausgangssignal dieser Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 36 wird
einer Videosignalverarbeitungseinheit zugeführt, die eine
Verarbeitungsschaltung 38, eine Matrixschaltung 39 und einen
Kodierer 40 aufweist, die entsprechend durch die Steuereinheit 25
gesteuert werden. Die Ausgangssignale der Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 36 werden zuerst der
Verarbeitungsschaltung 38 zugeführt, wo die Ausgangssignale der
entsprechenden Beleuchtungslichtanteile der entsprechenden
Wellenlängenbereiche den entsprechenden Farben Rot (R), Grün (G)
und Blau (B) zugeordnet werden, um R-, G- und B-Farbsignale zu
erzeugen.
Die R-, G- und B-Farbsignale am Ausgang der Verarbeitungsschaltung
38 werden der Matrixschaltung 39 zugeführt, die daraus
beispielsweise ein Leuchtstärkesignal Y und Farbdifferenzsignale
R - Y und B - Y gemäß dem NTSC-System erzeugt. Die Ausgangssignale
dieser Matrixschaltung 39 werden dem Kodierer 40 zugeführt, der
daraus ein NTSC-System-Videosignal erzeugt. Dieses Videosignal
wird an den Farb-CRT-Monitor angelegt und das beobachtete Objekt
wird farbig dargestellt.
Bei dem voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist
der Wellenlängenbereich, in dem die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung
36 anspricht, durch das Rotationsfilter 31 in neun
Wellenlängenbereiche UV 1 bis IR 3 aufgeteilt. Drei
Wellenlängenbereiche werden jeweils aus den neun
Wellenlängenbereichen UV 1 bis IR 3 durch Auswahl des
ultravioletten, sichtbaren bzw. infraroten Bandes durch das
Bandumschaltfilter 27 ausgewählt. Die Kombination dieser drei
Wellenlängenbereiche entspricht entweder dem ersten bis dritten
Ultraviolettband UV 1 bis UV 3, dem entsprechenden Farblichtbändern
Rot (R), Grün (G) und Blau (B) oder dem ersten bis dritten
Infrarotband IR 1 bis IR 3. Die Lichtanteile dieser so ausgewählten
drei Wellenlängenbereiche werden zeitseriell auf das beobachtete
Objekt gerichtet.
Die von dem beobachteten Objekt reflektierten Lichtanteile
entsprechend den Beleuchtungslichtanteilen der ausgewählten drei
Wellenlängenbereiche werden mittels der Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 36 fotoelektrisch umgewandelt und mit dem
Umschalten der Beleuchtungslichtanteile synchronisiert und
zeitseriell dazu ausgelesen.
Die den entsprechenden Beleuchtungslichtanteilen abgegebenen
Ausgangssignale der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 36 werden
den entsprechenden Farben Rot (R), Grün (G) und Blau (B)
zugeordnet und in der Videosignalverarbeitungseinheit 41 zu
Videosignalen verarbeitet. Das beobachtete Objekt wird farbig in
den entsprechend zugeordneten Farben dargestellt. Dies bedeutet,
daß im Falle der Auswahl des ultravioletten oder infraroten Bandes
durch das Bandumschaltfilter 27 das beobachtete Objekt nur quasi
in Farben dargestellt wird.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann das beobachtete
Objekt durch Auswählen entweder des ultravioletten, des sichtbaren
oder des infraroten Bandes und Zuordnen eines derartigen Bandes zu
irgendwelchen Farben farbig dargestellt werden. Somit lassen sich
Farbtondifferenzen entsprechender Stellen des beobachteten
Objekts, die in einer Abbildung im allgemeinen sichtbaren Bereich
schwer zu unterscheiden sind, sehr gut feststellen.
Es sei darauf hingewiesen, daß das Bandumschaltfilter 27 nicht
darauf beschränkt ist, daß es in den ultravioletten Bereich, den
sichtbaren Bereich und den infraroten Bereich unterteilt ist,
sondern es kann ein Filter verwendet werden, bei dem die
langwellige Seite des sichtbaren Bereichs und ein Teil der
kurzwelligen Seite des Infrarotbereichs als Durchlaßband verwendet
werden, so daß das durch dieses Filter gelaufene Licht durch das
Rotationsfilter 31 läuft, so daß die entsprechenden farbigen
Lichtanteile von Grün (G) und Rot (R) und des ersten
Infrarotbereichs IR 1 zeitseriell auf das beobachtete Objekt
gerichtet werden; es werden dann die entsprechenden Farben Blau
(B), Grün (G) und Rot (R) den vorgenannten entsprechenden farbigen
Lichtanteilen von Grün (G) und Rot (R) und dem ersten
Infrarotbereich IR 1 für eine Farbdarstellung zugeordnet. Ein
derartiges Farbbild kann dann mit einem Farbbild im allgemeinen
sichtbaren Bereich verglichen werden. Somit erhält man durch
entsprechende Kombination der Bandumschaltfilter 27 und des
Rotationsfilters 31 ganz verschiedene Farbbilder.
Das Bandumschaltfilter 27 und das Rotationsfilter 31 können
zwischen der Lichtquelle 24 und der Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 36 unter freier Auswahl der Reihenfolge
angeordnet werden.
Die zeitserielle Anordnung der entsprechenden Filter 31 a bis 31 i
des Rotationsfilters 31 kann entsprechend in Beziehung zur
Zeitgabe des Auslesens der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 36
eingestellt werden.
Die Lichtquelle 24 ist nicht darauf beschränkt, daß sie Licht in
sämtlichen Bereichen des ultravioletten, sichtbaren und infraroten
Lichts abgibt, sondern es können mehrere Lichtquellen verwendet
werden, von denen jede das Licht zumindest eines Bandes
ausstrahlt, wobei eine Umschaltung der Lichtquellen erfolgt.
Wird beispielsweise als Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 36 eine
CCD-Vorrichtung mit linearer Übertragung verwendet, dann können
bei Auftreten der Beleuchtungslichtanteile für die entsprechenden
Farbanteile von Rot (R), Grün (G) und Blau (B) die Bänder UV 1 +
IR 1, UV 2 + IR 2 und UV 3 + IR 3 als Lichtunterbrechungsteile dienen.
Bei Beleuchtungslicht für die Bänder IR 1 bis IR 3 können derartige
Lichtunterbrechungsteile die Bänder G + UV 2, B + UV 3 und R + UV 1
sein.
Anstelle eines derartigen Wellenlängenband-Begrenzungsfilters als
Bandumschaltfilter 27 kann auch eine mit hoher Geschwindigkeit an-
und abschaltbare Strobelampe verwendet werden, so daß Lichtanteile
ausgestrahlt werden, wenn die Filterwellenlängenbänder UV 1 bis
UV 3, B, G und R und IR 1 bis IR 3, die für die entsprechenden Filter
31 notwendig sind, sich im Lichtweg befinden, während die anderen
Filterteile für die Auslesungsperioden verwendet werden.
Das zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung
wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 7 und 8
beschrieben.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind mehrere Lichtquellen
entsprechend auszusendenden Lichtanteilen unterschiedlicher
spezieller Wellenlängenbereiche vorgesehen. Für diese Lichtquellen
45 a bis 45 d können schmalbandige Lichtquellen wie Laser verwendet
werden. Mittel der Steuereinheit 25 wird von den Lichtquellen 45 a
bis 45 d eine bis drei Lichtquellen ausgewählt, so daß diese
zeitseriell synchron mit der Zeitgabe der Auslesung der
Festkörperbildaufnahmevorrichtung 36 Licht ausstrahlen. Die
Lichtanteile, der gewählten drei Wellenlängenbereiche werden
zeitseriell auf das beobachtete Objekt gerichtet. Der restliche
Aufbau der Einrichtung entspricht demjenigen des ersten
Ausführungsbeispiels.
Fig. 7 zeigt auch Beispiele von Vorrichtungen, die dazu dienen,
die selektiv von den mehreren Lichtquellen 45 a bis 45 d abgegebenen
Lichtanteile einem einzigen Lichtleiter 33 zuzuführen. So ist eine
Lichtquelle 45 a in einer Position angeordnet, in der das von
dieser Lichtquelle 45 a abgegebene Licht direkt zum Lichtleiter 33
gelangt, während die von den anderen Lichtquellen 45 b bis 45 d
abgegebenen Lichtanteile dem Lichtleiter 33 entsprechend über
Spiegel 46b bis 46 d und durch drehbare Spiegel 47 b bis 47 d
zugeführt werden, die zwischen der Lichtquelle 45 a und dem
Lichtleiter 33 liegen. Soll das Licht von der Lichtquelle 45 a zum
Lichtleiter 33 gelangen, dann werden alle Spiegel 47 b bis 47 d aus
dem Lichtweg der Lichtquelle 45 a entfernt. Sollen Lichtanteile von
anderen Lichtquellen 45 b bis 45 d zum Lichtleiter 33 geführt
werden, dann wird nur derjenige Spiegel, der der jeweils aktiven
Lichtquelle entspricht in den Beleuchtungslichtweg der Lichtquelle
45 a gebracht.
Eine andere Möglichkeit, selektiv von mehreren Lichtquellen 45 a
bis 45 d abgestrahlte Lichtanteile zu einem einzigen Lichtleiter 33
zu führen, ist in Fig. 8 dargestellt. Hierbei können die
Lichtquellen 45 a bis 45 d gemeinsam bewegt werden, wobei jeweils
die gewünschte Lichtquelle selektiv in Gegenüberstellung zur
Eingangsstirnfläche des Lichtleiters 33 gebracht wird.
Als Lampen für die Lichtquellen 45 a bis 45 d gemäß den Fig. 7 oder
8 können beispielsweise ein Laser oder LED-Vorrichtungen verwendet
werden, die jeweils Licht mit begrenztem Wellenlängenband abgeben.
Auch kann eine Xenonlampe, eine Halogenlampe oder eine Strobelampe
Verwendung finden, bei der jeweils ein Absorptionsfilter oder ein
Dampfablagerungsfilter verwendet wird, das eine bestimmte Farbe
besitzt, so daß der Ausgangswellenlängenbereich trotz der
Lichtausstrahlung in einem weiten Band begrenzt wird
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann der Wellenlängenbereich
freier gewählt werden.
Die Fig. 9 bis 11 veranschaulichen das dritte Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist vor der Lichtquelle 24 ein
Farbfilter 50 gemäß Fig. 10 angeordnet. Dieses Farbfilter 50 ist
in neun Sektoren in Umfangsrichtung aufgeteilt, wie das
Rotationsfilter 31 des ersten Ausführungsbeispiels. Filter 50 a bis
50 i lassen rotes Licht (R), ein erstes Ultraviolettband UV 1, ein
erstes Infrarotband IR 1, grünes Licht (G), ein zweites
Ultraviolettband UV 2, ein zweites Infrarotband IR 2, blaues Licht
(B), ein drittes Ultraviolettband UV 3 bzw. ein drittes
Infrarotband IR 3 mit Durchlaßkennlinien gemäß Fig. 6 durch und
sind in dieser Reihenfolge angeordnet. Zwischen den Filtern 50 a
bis 50 i befinden sich Lichtunterbrechungsteile 51.
Die Lichtanteile der entsprechenden Wellenlängenbereiche, die
durch die entsprechenden Filter 50 a bis 50 i gelaufen sind, werden
zeitseriell auf das zu beobachtende Objekt gerichtet.
Das Umschalten der Wellenlängenbereiche erfolgt in der
Lichtunterbrechungsperiode entsprechend dem jeweiligen
Lichtunterbrechungsteil 51. In dieser Periode werden die Signale
der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 36 ausgelesen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist auch eine Auswahlschaltung 52
zwischen der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 36 und der
Videosignalverarbeitungseinheit 41 vorgesehen und wird durch die
Steuereinheit 25 derart gesteuert, daß das Ausgangssignal der
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 36 zum Anlegen an die
Videosignalverarbeitungseinheit 41 ausgewählt werden kann.
Die Zeitgabe des Auswählens der Auswählschaltung 52 ergibt sich
aus den Fig. 11(A) bis 11(E). Dies bedeutet insbesondere, daß bei
einer Beobachtung im sichtbaren Bereich für die Zeitgabe des
Beleuchtungslichts nach Fig. 11(A) das Signal zum Zeitpunkt des
Auslesens entsprechend den Beleuchtungslichtanteilen R, G und B
gemäß Fig. 11(B) ausgewählt wird. Bei Beobachtung im
ultravioletten Bereich wird das Signal zum Zeitpunkt des Auslesens
entsprechend den Beleuchtungslichtanteilen UV 1, UV 2 und UV 3
ausgewählt, wie dies Fig. 11(C) zeigt. Bei Beobachtung im
infraroten Band wird das Signal zum Zeitpunkt des Auslesens
entsprechend der Beleuchtungslichtanteile IR 1, IR 2 und IR 3 gemäß
Fig. 11(D) ausgewählt. Im Falle der Beobachtung in einem
Wellenlängenband, das einen Teil der langwelligen Seite des
sichtbaren Bereichs und der kurzwelligen Seite des infraroten
Bereichs umfaßt, wird das Signal zum Zeitpunkt der Auslesung
entsprechend den Beleuchtungslichtanteilen R, IR 1 und G
ausgewählt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der Wellenlängenbereich ebenso
freier gewählt werden wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Es sei darauf hingewiesen, daß bei dem ersten bis dritten
Ausführungsbeispiel das Beleuchtungslicht auf das zu beobachtende
Objekt gerichtet und das durch dieses beobachtete Objekt
hindurchgelangende Licht zur Auswertung empfangen wird. Die
Abbildungsvorrichtung ist nicht auf eine Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung in der Spitze des Endoskops beschränkt,
sondern sie kann auch eine Fernsehkamera sein, die außen an dem
Okular des Endoskops angebracht ist, wobei das beobachtete Bild
über einen Lichtleiter übertragen wird.
Das vierte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung
wird nachstehend anhand der Fig. 12 bis 15 beschrieben.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann das Beobachtungs-
Wellenlängenband unter Verwendung einer Strobelampe 24 S als
Lichtquelle 24 verwendet werden, die an die Stelle des
Bandumschaltfilters 27, des Motors 28 und des Motortreibers 29 des
ersten Ausführungsbeispiels tritt. Auch ist das Rotationsfilter 31
des ersten Ausführungsbeispiel ersetzt durch ein anderes
Rotationsfilter 55, das gemäß Fig. 13 in neun Sektoren in
Umfangsrichtung aufgeteilt ist. Filter 55 a bis 55 i lassen
entsprechend Lichtanteile für R, G, B, IR 1, IR 2, IR 3, UV 1, UV 2 und
UV 3 in dieser Reihenfolge durch. Lichtunterbrechungsteile 56 sind
zwischen den Filtern 55 a bis 55 i angeordnet.
Bei Rotation des Rotationsfilters 55 gelangen gemäß Fig. 14(A) die
entsprechenden Filter 55 a bis 55 i des Rotationsfilters 55
zeitseriell nacheinander in den Beleuchtungslichtweg der
Strobelampe 24 S. Die kurzzeitig betreibbare Strobelampe 24 S gibt
Licht ab, wenn dasjenige Filter in den Lichtweg gelangt, das dem
durch die Steuereinheit 25 gewählten Wellenlängenbereich
entspricht. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 36 erfaßt ein
Objektbild entsprechend dem von dieser Strobelampe 24 S
ausgesandten Licht, das durch das gewählte Filter gelaufen ist.
Der restliche Aufbau entspricht demjenigen des ersten
Ausführungsbeispiels.
Wie beispielsweise Fig. 14B zeigt, sendet bei diesem
Ausführungsbeispiel die Strobelampe 24 S das Licht dann aus, wenn
die Filter 55 a, 55 b und 55 c entsprechend der Wellenlängenbereiche
R, G bzw. B in den Lichtweg gelangen. Es ergibt sich ein Farbbild
im normalen sichtbaren Bereich, wenn die entsprechenden Farben R,
G und B den genannten Wellenlängenbereichen R, G und B zugeordnet
werden.
Wie Fig. 14C zeigt, sendet die Strobelampe 24 S Licht im infraroten
Bereich aus und es wird ein Objektbild in Quasi-Farben
dargestellt, wenn die Filter 55 d, 55 e und 55 f entsprechend den
Wellenlängenbereichen IR 1, IR 2 und IR 3 in den Lichtweg gelangen.
Kommen die Filter 55 g, 55 h und 55 i entsprechend den
Wellenlängenbereichen UV 1, UV 2 bzw. UV 3 in den Lichtweg, dann gibt
in gleicher Weise die Strobelampe 24 S ein Licht im ultravioletten
Bereich ab, wie dies in Fig. 14D dargestellt ist und das
Objektbild wird in Quasi-Farben dargestellt.
Fig. 15 zeigt die Spektraleigenschaftsänderung von Blut, in das
Indocyan-Grün (ICG) eingemischt ist, das ein Infrarotstrahlen
absorbierender Stoff ist. Gemäß diesem Diagramm ergibt sich bei
Blut mit eingemischtem ICG eine maximale Absorption bei 805 nm.
Somit wird dem Filter 55 e entsprechend dem Bereich IR 2 eine
Bandpaßkennlinie zugeordnet, in deren Mitte der Absorptionsfaktor
bei 805 nm ein Maximum besitzt. Das Filter 55 f entsprechend dem
Bereich IR 3 erhält dann eine Kennlinie mit einem
Durchlaßwellenlängenbereich über 850 nm, wo die Änderung des
Absorptionsfaktors gering ist. Das vorgenannte ICG wird dem Blut
beispielsweise durch venöse Injektion beigemischt. Die Strobelampe
245 sendet Licht aus, wenn die Filter 55 e, 55 f und 55 b
entsprechend den Wellenlängenbereichen IR 2, IR 3 und G in den
Lichtweg gelangen, wie dies Fig. 14(E) zeigt. Wird das
abgebildete Objekt in Quasi-Farben durch die Kombination der
Wellenlängenbereiche IR 2, IR 3 und G dargestellt, dann kann der
Verlauf von Venen unterhalb der Schleimhaut auf Grund der
Differenz zwischen den Ausgangswerten von IR 2 und IR 3 festgestellt
werden. Dies bedeutet mit anderen Worten, daß bei Verwendung von
Infrarotlicht, für das das Gewebe eine hohe Durchlässigkeit hat,
Licht in den tieferen Teil des Gewebes gelangen kann. Da
andererseits das Blut bei 805 nm auf Grund der Wirkung des Stoffes
IG ein Maximum bei 805 nm hat, wird der Bereich IR 2 der
Kombination IR 2 und IR 3 mit gleichem Eindringungsgrad in das
Gewebe mehr absorbiert und wird in dem Venenbereich zu einem
Schatten in dem IR 2-Teilbild. Unter Feststellung der Differenz zu
dem IR 3 Teilbild kann der Verlauf des Blutes kontrastreich mit dem
Videobild dargestellt werden. Auch kann mittels der Abbildung
durch den G-Lichtanteil (G-Teilbild) der Konkav-/Konvexzustand
oder ein Blutstau an der Oberfläche der Schleimhaut definitiv
festgestellt und die Diagnose verbessert werden.
Kommt das Filter entsprechend einem besonderen einzigen
Wellenlängenbereich in den Lichtweg, dann sendet gemäß Fig. 14(F)
die Strobelampe 24 S ein Licht in diesem Wellenlängenbereich aus
und es erfolgt eine Objektdarstellung in einer Farbe. Gemäß Fig.
14(F) ergibt sich lediglich eine Abbildung durch den B-Lichtanteil
(B-Teilbild). Die Absorption der kurzen Wellen in dem kurzwelligen
Bereich von B ist jedoch größer als die Absorptionseigenschaft von
Hämoglobin im R-, IR 1-, IR 2- und IR 3-Bereich auf der langwelligen
Seite, so daß die Verteilung des Hämoglobins an der Oberfläche der
Schleimhaut definitiv beobachtet werden kann. Unter Verwendung
eines anderen einzigen Wellenlängenbereiches kann eine Krankheit
oder dergleichen aus der Differenz zwischen Bildern mit
unterschiedlichen Wellenbereichen erkannt werden.
Es wird ferner darauf hingewiesen, daß durch die Ausbildung des
Rotationsfilters 55 in der in Fig. 13 gezeigten Weise für die
sichtbaren Farben R, G und B die Farbversetzung reduziert werden
kann, da die Filter 55 a, 55 b und 55 c entsprechend der
Wellenlängenbereiche R, G und B nebeneinander angeordnet sind.
Ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun unter
Bezugnahme auf die Fig. 16 bis 18 erläutert.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sei eine Fernsehkamera außen auf
das Okular eines Glasfaser- oder Lichtleiter-Endoskops aufgesetzt.
Gemäß Fig. 16 besitzt ein derartiges Lichtleiter-Endoskop 16 ein
längliches, beispielsweise flexibles Einführteil 62 und einen
Handhabungsteil 63 mit großem Durchmesser, der mit dem
rückwärtigen Ende des Einführteils 62 verbunden ist. Ein flexibles
Lichtleiterkabel 64 ist seitlich an den hinteren Teil des
Handhabungsteils 63 angesetzt. Ein Okular 65 sitzt am hinteren
Ende des Handhabungsteils 63.
Ein Lichtleiter 69 ist durch das Einführteil 62 geführt und bis
zur Spitzenstirnfläche einer Spitze 66 des Einführteils 62, so daß
Beleuchtungslicht von dieser Spitze 66 abgegeben werden kann. Der
Lichtleiter 69 ist am Eingangsende durch das Lichtleiterkabel 64
eingesetzt, mit einem nichtgezeigten am Ende des Lichtleiterkabels
64 angeordneten Verbinder verbunden und über diesen Verbinder an
die Steuereinrichtung 6 angeschlossen, so daß Licht von einer
Strobelampe 24 S innerhalb der Steuereinrichtung 6 auffallen kann.
Die Spitze 66 ist mit einem Objektivlinsensystem 67 versehen und
die spitze Stirnfläche des Bildlichtleiters 68 ist in der
bildformenden Position dieses Objektivlinsensystems 67 angeordnet.
Diese Bildleiter 68 ist in das Einführteil 62 eingesetzt und
erstreckt sich zu dem Okular 65. Das von dem Objektivlinsensystem
geformte Objektbild wird durch den Bildleiter 68 zu dem Okular 65
geführt, so daß es durch dieses Okular 65 beobachtet werden kann.
Auf dem Okular 65 ist außen entfernbar eine Fernsehkamera 70
aufgesetzt. Diese Fernsehkamera 70 besitzt eine Bildformungslinse
71, die ein Lichtbild von dem Okular 65 formt, sowie eine
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 72, die in der
Bildformungsposition dieser Bildformungslinse 71 angeordnet ist.
Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 72 wird von einem Treiber
37 in der Steuereinrichtung 6 erregt wie bei dem vierten
Ausführungsbeispiel und das ausgelesene Signal wird in der
Signalverarbeitungseinheit 41 verarbeitet.
Der restliche Aufbau ist im wesentlichen der gleiche wie bei dem
vierten Ausführungsbeispiel, wobei jedoch anstelle des
Rotationsfilters des vierten Ausführungsbeispiels ein
Rotationsfilter 58 verwendet wird. Gemäß Fig. 17 ist dieses
Rotationsfilter 58 in zehn Sektoren in Umfangsrichtung unterteilt.
Filter 58 a bis 58 j lassen entsprechend Lichtbereiche R, G, B, IR 1,
IR 2, IR 3, UV 1, UV 2, UV 3 und W (weißes Licht) in dieser Reihenfolge
durch die unterteilten Sektoren durch. Das Filter 58 j, das weißes
Licht W durchläßt, dient der Beobachtung durch übliches weißes
Licht über das Okular 65 des Lichtleiterendoskops 60 und kann ein
Filter sein, das im wesentlichen das gesamte Licht von der
Strobelampe 24 S durchläßt, oder ein Filter mit einem
Durchlaßbereich nur für das sichtbare Licht.
Lichtunterbrechungsteile 59 sind zwischen den entsprechenden
Filter 58 a bis 58 j vorgesehen.
Bei Rotation des Rotationsfilters 58 gemäß Fig. 18(A) gelangen
die entsprechenden Filter 58 a bis 58 j des Rotationsfilters 58
nacheinander in den Beleuchtungslichtweg der Strobelampe 24 S.
Diese gibt Licht ab, wenn das Filter entsprechend dem durch die
Steuereinheit 25 ausgewählten Wellenlängenbereich in den Lichtweg
gelangt. Das von der Strobelampe 24 S ausgesandte und durch das
ausgewählte Filter gelangte Licht tritt an der Eingangsstirnfläche
des Lichtleiters 69 ein und wird an der Spitze 66 ausgestrahlt.
Das von dem Objekt auf Grund dieses Beleuchtungslichtes
zurückkehrende Licht wird an der Spitzenfläche des
Bildlichtleiters 68 mittels des Objektivlinsensystems 67 zu einem
Bild geformt. Dieses Objektivbild wird zu dem Okular 65 über den
Bildlichtleiter 68 geleitet und durch die Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 72 aufgenommen, die in der außen
angebrachten Fernsehkamera 70 angeordnet ist, die mit dem Okular
65 verbunden ist.
Wie bei dem vierten Ausführungsbeispiel ergibt sich ein Farbbild
im normalen sichtbaren Bereich, wenn gemäß Fig. 18(B) die Filter
58 a, 58 b und 58 c entsprechend den Wellenlängenbereichen R, G, B in
den Lichtweg gelangen und die Strobelampe 24 S Licht aussendet und
den Wellenlängenbereichen R, G und B die entsprechenden Farben R,
G und B zugeordnet werden.
Gelangen gemäß Fig. 18(C) die Filter 58 d, 58 e, 58 f entsprechend
der Wellenlängenbereiche IR 1, IR 2 und IR 3 in den Lichtweg, dann
sendet die Strobelampe 24 S ein Licht im infraroten Bereich aus und
das Objektbild wird in Quasi-Farben dargestellt. Gelangen gemäß
Fig. 18(D) die Filter 58 g, 58 h und 58 i entsprechend den
Wellenlängenbereichen UV 1, UV 2 und UV 3 in den Lichtweg, dann gibt
die Strobelampe 24 S ein Licht im ultravioletten Bereich ab, und
das Objektbild wird in Quasi-Farben dargestellt. Wie bei dem
vierten Ausführungsbeispiel wird das Filter 58 e entsprechend dem
Bereich IR 2 derart bemessen, daß es eine Bandpaßkennlinie mit dem
Wert 805 nm als Mittelpunkt aufweist, während das Filter 58 f eine
Kennlinie mit einem Durchlaßbereich über einer Wellenlänge von
850 nm besitzt. Der Stoff CG wird in das Blut gemischt. Wenn die
Filter 58 e, 58 f und 58 b, die den Wellenlängenbereichen IR 2, IR 3
bzw. G entsprechen, in den Lichtweg gelangen, dann gibt die
Strobelampe 24 S Licht ab. Wird das Objekt in Quasi-Farben durch
die Kombination der Wellenlängenbereiche IR 2, IR 3 und G
dargestellt, dann kann der Verlauf von Venen unter der
Schleimhautmembran auf Grund der Differenzen der Ausgangswerte von
IR 2 und IR 3 festgestellt werden. Auch ermöglicht das Bild im G-
Bereich die konkavo/konvexen und einen Blutstau-Zustand an der
Oberfläche der Schleimhaut definitiv festzustellen, was die
Diagnose verbessert.
Gelangt ein Filter mit einem spezifischen einzelnen
Wellenlängenbereich in den Lichtweg, wie dies Fig. 18(F) zeigt,
dann gibt die Strobelampe 24 S Licht dieses Wellenlängenbereichs ab
und das Objektbild wird einfarbig dargestellt.
Wird das Rotationsfilter 58 in derjenigen Position angehalten, in
der das Filter 58 j für den Durchlaß von weißem Licht W sich im
Lichtweg befindet, dann wird dauernd Licht im sichtbaren Bereich
ausgestrahlt und es kann über das Okular 65 des
Lichtleiterendoskops 60 eine Beobachtung mit dem bloßen Auge
erfolgen.
Somit kann nicht nur mit einem elektronischen Endoskop 1 gemäß dem
ersten bis vierten Ausführungsbeispiel, sondern auch durchwegs bei
Verwendung eines Lichtleiterendoskops 60 die Erfindung durch
Auswahl eines beliebigen Wellenlängenbereiches Anwendung finden,
der sich von dem Bereich des sichtbaren Lichts unterscheidet.
Die übrigen Funktionen und Wirkungen sind die gleichen wie bei dem
vierten Ausführungsbeispiel.
Das sechste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in
den Fig. 19 bis 21 gezeigt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Reflexionsspiegel als
Auswahlvorrichtung anstelle des Bandum 99884 00070 552 001000280000000200012000285919977300040 0002003740318 00004 99765schaltfilters 27 des ersten
Ausführungsbeispiels verwendet.
Gemäß Fig. 19 ist in der Lichtquelleneinheit 22 eine
Bandumschalteinrichtung 80 vorgesehen. Gemäß Fig. 20 umfaßt diese
Bandumschalteinrichtung 80 einen Bandumschaltspiegel 81 mit drei
Spiegeln 81 a, 81 b und 81 c, die in einer Reihe angeordnet sind und
unterschiedliche Reflexionseigenschaften besitzen. Dieser
Bandumschaltspiegel 81 ist derart angeordnet, daß er das von der
Lichtquelle 24 abgegebene Licht unter einem vorbestimmten Winkel
reflektiert, und ist in Anordnungsrichtung der Spiegel 81 A, 81 B
und 81 C (in Fig. 19 durch Pfeile angezeigt) längs einer
nichtgezeigten Schiene verschiebbar, so daß das von der
Lichtquelle 24 abgegebene Licht selektiv durch einen der Spiegel
81 a, 81 b bzw. 81 c reflektiert wird.
Die Reflexionskennlinien der Spiegel 81 a, 81 b bzw. 81 c ergeben
sich beispielsweise aus Fig. 21.
Insbesondere reflektiert der Spiegel 81 a im wesentlichen nur den
Ultraviolettbereich, der Spiegel 81 b im wesentlichen nur den
sichtbaren Lichtbereich und der Spiegel 81 c im wesentlichen nur
den Infrarotbereich.
Wie aus Fig. 20 ersichtlich ist in Bewegungsrichtung an dem Rahmen
81 d des Bandumschaltspiegels 81 eine Zahnstange 82 ausgebildet,
mit der ein Zahnrad 84 in Eingriff ist, das durch einen Motor 83
angetrieben wird. Der Motor 83 wird von einem Motortreiber 86
erregt, der von einer Bandumschaltsteuereinheit 85 gesteuert wird.
Der Bandumschaltspiegel 81 wird durch die Drehung des Zahnrades 84
bewegt. Drei unterschiedliche Öffnungsfenster 87 a, 87 b und 87 c mit
Öffnungen unterschiedlicher Fläche sind in Abständen vorgesehen,
die gleich denjenigen der Spiegel 81 a, 81 b und 81 c in
Bewegungsrichtung sind.
Eine lichtemittierende Vorrichtung 88 und ein Lichtempfangssensor
89 sind in Positionen an der Abstützung des Bandumschaltspiegels
81 vorgesehen, in denen sie selektiv einem der Öffnungsfenster
87 a, 87 b und 87 c gegenüberstehen, so daß das Ausgangssignal des
Lichtempfangssensors 89 der Bandumschaltsteuereinheit 85 zugeführt
werden kann. Es sei darauf hingewiesen, daß das Öffnungsfenster
87 a der lichtemittierenden Vorrichtung 88 und den
Lichtempfangssensor 89 gegenüberliegt, wenn der Spiegel 81 a sich
im Beleuchtungslichtweg befindet. Das Öffnungsfenster 87 b befindet
sich dann in dieser Position, wenn der Spiegel 81 b den
Beleuchtungslichtweg unterbricht. Das Öffnungsfenster 87 c liegt
dann schließlich der lichtemittierenden Vorrichtung 88 und dem
Lichtempfangssensor 89 gegenüber, wenn der Spiegel 81 c sich im
Beleuchtungslichtweg befindet. Die Bandsteuereinheit 85 kann aus
dem Unterschied der von dem Lichtempfangssensor 89 empfangenen
Lichtmenge unterscheiden, welcher der Spiegel 81 a, 81 b und 81 c im
Beleuchtungslichtweg ist.
Das von dem jeweiligen der Spiegel 81 a, 81 b und 81 c reflektierte
Licht wird nochmals von einem Spiegel 90 reflektiert, der Licht
des gesamten Bereichs von Ultraviolett bis Infrarot reflektiert.
Das vom Spiegel 90 reflektierte Licht fällt auf das
Rotationsfilter.
Der übrige Aufbau entspricht demjenigen der Einrichtung des ersten
Ausführungsbeispiels.
Wird bei diesem Ausführungsbeispiel einer der ultravioletten,
sichtbaren bzw. infraroten Beobachtungsbereiche in der
Bandumschaltsteuereinheit 85 ausgewählt, dann erregt der
Motortreiber 86 den Motor 83 und der Bandumschaltspiegel 81 wird
in Richtung der in Fig. 19 gezeigten Pfeile bewegt. Sobald einer
der Spiegel 81 a, 81 b und 81 c entsprechend dem gewählten Band oder
Bereich sich in dem Beleuchtungslichtweg befindet, steht das
entsprechende Öffnungsfenster 87 a, 87 b bzw. 87 c der
lichtemittierenden Vorrichtung 88 und dem Lichtempfangssensor 89
gegenüber und der Lichtempfangssensor 89 empfängt das von der
lichtemittierenden Vorrichtung 88 ausgestrahlte Licht durch das
entsprechende Öffnungsfenster. Stimmt die vom Lichtempfangssensor
89 empfangene Lichtmenge mit derjenigen Lichtmenge überein, die im
voraus durch die Fläche des Öffnungsfensters eingestellt wurde,
die dem ausgewählten Bereich oder Band entspricht, dann wird die
Rotation des Motors 83 angehalten und der Bandumschaltspiegel 81
bleibt stehen. Somit befindet sich der nur das Licht des gewählten
Bereichs reflektierende Spiegel in dem Beleuchtungslichtweg. Das
von dem zutreffenden der Spiegel 81 a, 81 b und 81 c reflektierte
Licht wird wiederum vom Spiegel 90 reflektiert und auf die
Eingangsstirnseite des Lichtleiters 53 gerichtet.
Soll beispielsweise gemäß Fig. 19 das sichtbare Band ausgewählt
werden, dann wird der nur sichtbares Licht reflektierende Spiegel
81 b in dem Beleuchtungslichtweg und der in dem von der
Lichtquelle 24 ausgesandten Licht enthaltene sichtbare Lichtanteil
wird von dem Spiegel 81 b reflektiert und über das Rotationsfilter
31 unter zeitserieller Aufteilung in Lichtanteile der
entsprechenden Wellenlängenbereiche von R, G und B aufgeteilt.
Wird das ultraviolette Band ausgewählt, dann wird der nur
ultraviolettes Licht reflektierende Spiegel 81 a in den
Beleuchtungslichtweg gebracht und der in dem von der Lichtquelle
24 ausgestrahlten Licht enthaltene Ultraviolettanteil wird von dem
Spiegel 81 a reflektiert und durch das Rotationsfilter 31 geleitet,
so daß er durch dieses zeitseriell in Lichtanteile der
entsprechenden Wellenlängenbereiche UV 1, UV 2 und UV 3 aufgeteilt
wird. Bei Auswahl des Infrarotbandes wird der nur infrarotes Licht
reflektierende Spiegel 81 c in dem Beleuchtungslicht weggebracht
und der in dem von der Lichtquelle 24 ausgestrahlten Licht
enthaltene Infrarotanteil wird von dem Spiegel 81 c reflektiert und
dem Rotationsfilter 31 zugeführt, das dieses Licht zeitseriell in
Lichtanteile der entsprechenden Wellenlängenbereich IR 1, IR 2 und
IR 3 aufteilt.
Die übrige Funktionsweise und Wirkung entspricht derjenigen des
ersten Ausführungsbeispiels.
Es sei bemerkt, daß mittels der Spiegel 81, 81 b und 81 c nicht nur
eine Aufteilung in die Bereiche für ultraviolett, sichtbares Licht
und infrarot erfolgen kann, sondern entsprechend beliebiger
Spektraleigenschaften.
Eine Modifikation des sechsten Ausführungsbeispiels ist in den
Fig. 22 und 23 gezeigt.
Hierbei tritt an die Stelle des Bandumschaltspiegels 81 ein
rotierender Spiegel 91, dessen Beobachtungsbereich unter Rotation
schaltbar ist.
Der rotierende Spiegel 91 besitzt gemäß Fig. 23 einen
scheibenförmigen Rahmen 91 d, der in drei Sektoren in
Umfangsrichtung unterteilt ist, wobei ein Spiegel 91 a nur
ultraviolettes Licht, ein Spiegel 91 b nur sichtbares Licht und ein
Spiegel 91 c nur infrarotes Licht reflektiert und diese Spiegel in
den Sektoren angebracht sind. Dieser rotierende Spiegel 91 wird
von einem Motor 92 angetrieben, der über einen Motortreiber 93
erregt wird, der von der Bandumschaltsteuereinheit 85 gesteuert
wird. Gemäß Fig. 23 besitzt der rotierende Spiegel 91 drei
unterschiedliche Öffnungsfenster 94a, 94 b und 94 c mit
unterschiedlichen Öffnungsflächen in Rotationsrichtung des
rotierenden Spiegels 91. Wie bei dem sechsten Ausführungsbeispiel
kommen die Öffnungsfenster 94 a, 94 b und 94 c selektiv in
Gegenüberstellung zu der lichtemittierenden Vorrichtung 88 und dem
Lichtempfangssensor 89, die an einer Abstützung des rotierenden
Spiegels 91 angebracht sind. Welcher der Spiegel 91 a, 91 b bzw. 91 c
sich im Beleuchtungslichtweg befindet, kann auf Grund der von dem
Lichtempfangssensor 89 empfangenen Lichtmenge festgestellt werden.
Der übrige Aufbau, die Funktion und die Wirkung sind die gleichen
wie bei sechsten Ausführungsbeispiel.
Bei dem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird gemäß den
Fig. 24 und 25 anstelle des Rotationsfilters im sechsten
Ausführungsbeispiel ein rotierender Spiegel 95 verwendet.
Der rotierende Spiegel 95 (Fig. 25) besitzt einen scheibenförmigen
Rahmen, der in neun Sektoren in Umfangsrichtung unterteilt ist,
wobei in die entsprechend unterteilten Sektoren Spiegel 95 a bis
95 i in dieser Reihenfolge eingesetzt sind, die entsprechend nur
Licht von R, G, B, IR 1, IR 2, IR 3, UV 1, UV 2 und UV 3 reflek
tieren.
Lichtunterbrechende Abschnitte 96, die überhaupt kein Licht
reflektieren, sind zwischen den Spiegeln 95 a bis 95 i angeordnet.
Der rotierende Spiegel 95 wird von einem Motor 97 angetrieben, der
von einem durch die Steuereinheit 25 gesteuerten Motortreiber 98
erregt wird.
Der rotierende Spiegel 95 ist derart angeordnet, daß das von dem
Bandumschaltspiegel 81 reflektierte Licht von irgendeinem der
Spiegel 95 a bis 95 i reflektiert wird und das reflektierte Licht
auf die Eingangsstirnseite des Lichtleiters 33 auftrifft.
Der übrige Aufbau entspricht demjenigen des sechsten
Ausführungsbeispiels.
Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Auswahl eines der
Observierungsbereiche von ultraviolettem, sichtbaren und
infraroten Licht mittels des Bandumschaltspiegels 81 mit
nachfolgender zeitserieller Unterteilung z. B. in Lichtanteile der
entsprechenden Wellenlängenbänder R, G und B für sichtbares Licht.
Die übrige Funktion und Wirkung sind die gleiche wie bei dem
sechsten Ausführungsbeispiel.
Es sei darauf hingewiesen, daß bei diesem Ausführungsbeispiel
anstelle des Bandumschaltspiegels 81 oder des Bandumschaltfilters
27 des ersten Ausführungsbeispiels der rotierende Spiegel 91 gemäß
der Modifikation des sechsten Ausführugsbeispiels Verwendung
finden kann.
Das achte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in
den Fig. 26 bis 29 gezeigt.
Gemäß Fig. 26 ist ein Beleuchtungslicht übertragender Lichtleiter
114 durch das Einführteil des elektronischen Endoskops 1 geführt.
Die Ausgangsstirnfläche dieses Lichtleiters 114 ist in der Spitze
des Einführteils 2 angeordnet, so daß Beleuchtungslicht aus dieser
Spitze 9 abgestrahlt wird. Der Lichtleiter 114 ist mit seiner
Eingangsseite durch ein Universalkabel 4 geführt und mit einem
Verbinder 5 verbunden (vgl. Fig. 2). Ein Objektivlinsensystem 115
ist in der Spitze 9 angeordnet. In Bildformungsposition dieses
Objektivlinsensystems 115 sitzt eine Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 116, die über einen breiten
Wellenlängenbereich von ultraviolett bis infrarot einschließlich
dem sichtbaren Bereich anspricht. Ein Flüssigkristallverschluß
117, der zeitweise das in die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung
116 eintretende Licht unterbricht, ist auf der Vorderfläche dieser
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 116 angeordnet. Signalleitungen
126 und 127 sind mit der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 116
verbunden. Eine Signalleitung 128 ist an den
Flüssigkristallverschluß 117 angeschlossen. Diese Signalleitungen
126, 127 und 128 sind durch das Einführteil 2, das Universalkabel
4 geführt und an dem Verbinder 5 angebracht.
Andererseits ist in der Steuereinheit 6 eine Lampe 121 angeordnet,
die Licht über einen breiten Bereich von ultraviolett bis infrarot
aussendet. Eine übliche Xenonlampe oder Strobelampe kann für
diesen Zweck verwendet werden. Eine derartige Xenonlampe oder
Strobelampe gibt eine große Menge nicht nur von sichtbarem Licht,
sondern auch von ultraviolettem und infrarotem Licht ab. Eine
Stromquelleneinheit 122 speist die Lampe 121 mit elektrischer
Energie. Ein Rotationsfilter 124 als Aufteilvorrichtung wird von
einem Motor 123 angetrieben und ist vor der Lampe 121 angeordnet.
Wie die Fig. 27 zeigt, ist das Rotationsfilter 124 in
Umfangsrichtung in acht Sektoren aufgeteilt. Aus Fig. 28 ist
ersichtlich, daß in den entsprechenden Sektoren in der
nachfolgenden Reihenfolge Filter 124 a bis 124 h eingesetzt sind,
die entsprechend rotes Licht (R), grünes Licht (G), blaues Licht
(B), einen ersten Ultraviolettbereich UV 1, einen ersten
Ultraviolettbereich UV 1, einen zweiten Ultraviolettbereich UV 2,
einen ersten Infrarotbereich IR 1, einen zweiten Infrarotbereich
IR 2 und einen dritten Infrarotbereich IR 3 durchlassen und eine
Bandpaßcharakteristik aufweisen, durch die selektiv Wellenlängen
eines schmalen Bandes von ultraviolettem Licht bis zum infraroten
Licht durchlassen. Es sei bemerkt, daß der erste bis dritte
Infrarotbereich sich in der Wellenlänge jeweils unterscheiden und
daß die Wellenlänge in der Reihenfolge IR 1, IR 2 und IR 3 ansteigt.
In gleicher Weise unterscheidet sich der erste und zweite
Ultraviolettbereich bezüglich der Wellenlänge, die in der
Reihenfolge UV 1 und UV 2 größer wird. Der Motor 123 wird durch
einen Motortreiber 125 in Rotation versetzt.
Das durch das Rotationsfilter 124 gelaufene Licht trifft auf die
Eingangsstirnfläche des Lichtleiters 114, wird zur Spitze 9 durch
diesen Lichtleiter 114 geleitet und an dieser auf eine zu
beobachtende Position gerichtet. Das von dieser beobachteten
Stelle zurückgelangende Licht bildet durch ein
Objektivlinsensystem 115 diese Stelle auf die Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 116 ab und wird von dieser fotoelektrisch
umgewandelt. Eine in der Steuereinrichtung 6 enthaltene
Treiberschaltung 131 legt einen Treiberimpuls über die
Signalleitung 126 an die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 116.
Das Auslesen und Übertragen erfolgt durch diesen Treiberimpuls.
Das aus dieser Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 116 ausgelesene
Videosignal wird einem Vorverstärker 132 in der Steuereinrichtung
6 bzw. in dem elektronischen Endoskop 1 über die Signalleitung 127
zugeführt. Das von dem Vorverstärker 132 verstärkte Videosignal
wird an eine Verarbeitungsschaltung 133 angelegt, in dieser
bezüglich einer Gamma-Korrektur und eines Weißabgleichs
verarbeitet und mittels eines A/D-Wandlers 134 in ein
Digitalsignal umgewandelt. Dieses digitale Videosignal wird
selektiv in einem der Speicher (1) 136 a (2) 136 (b) und (3) 136 (c)
entsprechend der jeweiligen Farbe, beispielsweise Rot (R), Grün
(G) und Blau (B) über eine Auswahlschaltung 135 gespeichert. Die
Signale in den Speichern (1) 136 a, (2) 136 b und (3) 136 c werden
gleichzeitig ausgelesen, in Analogsignale mittels eines D/A-
Wandlers 137 umgewandelt und als R-, G- und B-Farbsignale einem
Kodierer 138 zugeführt, der die Signale als zusammengesetzte NTSC-
Signale abgibt.
Die R-, G- und B-Farbsignale bzw. das zusammengesetzte NTSC-Signal
werden an einen Farbmonitor 7 angelegt, auf dem die zu
beobachtende Stelle farbig dargestellt wird.
Der Flüssigkristallverschluß 117 ist mit einem Verschlußtreiber
141 in der Steuereinrichtung 6 über die Signalleitung 128
verbunden und wird durch diesen Verschlußtreiber 141 geöffnet und
geschlossen.
Ein Zeitgabegenerator 142 sorgt für die Zeitgabe des gesamten
Systems und ist in der Steuereinheit 6 angeordnet, wodurch die
entsprechenden Schaltungen wie der Motortreiber 25 und die
Treiberschaltung 131 synchronisiert werden.
Die Steuereinheit 6 enthält auch einen Schaltkreis 143 zum Steuern
des Verschlußtreibers 141, so daß in Synchronisation durch den
Zeitgabegenerator Licht nur zur Zeit der Beleuchtung durch ein
Filter eines der übertragenen Wellenlängenbereiche, nämlich das
jeweils wirksame der Rotationsfilter 124 auf die Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 116 fallen kann. Auch steuert die genannte
Auswählschaltung 135 den Schaltkreis 143 derart, daß die
Videosignale entsprechend den durch den Flüssigkristallverschluß
113 ausgewählten Wellenlängenbereichen in den entsprechenden
Speichern 136 a bis 136 c jeweils gespeichert werden. Der
Flüssigkristallverschluß 117 wird dabei durch den Verschlußtreiber
141 gesteuert. Der vorgenannte Schaltkreis 143 steuert auch die
Stromquelleneinheit 122 derart, daß bei geschlossenem
Flüssigkristallverschluß 117, d. h. wenn die Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 116 kein Licht empfängt, die von der Lampe
121 abgegebene Lichtmenge reduziert wird.
Der Arbeitsweise des vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiels
ist wie folgt:
Gibt die Lampe 121 Licht ab und wird das im Lichtweg des
Lichtstrahles dieser Lampe 121 angeordnete Rotationsfilter 124
durch den Motor 123 in Drehung versetzt, dann wird das
breitbandige Licht vom ultravioletten bis zum infraroten Bereich,
wie es von der Lampe 121 abgegeben wird, nacheinander durch
entsprechenden Filter 124 a bis 124 h des Rotationsfilters 124
gerichtet und zeitseriell in Farblichtanteile mit
Wellenlängenbereichen gemäß Fig. 28 aufgeteilt. Diese Lichtanteile
werden aus der Spitze 9 des Einführteiles 2 des elektronischen
Endoskops 1, das in eine Körperhöhle eingeführt ist, durch den
Lichtleiter 114 auf eine zu beobachtende Stelle gerichtet. Das von
dieser zurückgelangende Licht bildet diese Stelle auf die
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 116 durch das
Objektivlinsensystem 115 ab.
Werden nun beispielsweise von den gemäß Fig. 28 aufgeteilten
Wellenlängenbereichen drei Wellenbereiche ausgewählt und laufen
die Filter entsprechend der ausgewählten Wellenlängenbereiche der
entsprechenden Filter 124 a bis 124 h des Rotationsfilters 124 durch
den Beleuchtungslichtweg, dann wird durch Erregung des
Verschlußtreibers 140 der Flüssigkristallverschluß 117 geöffnet
und die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 116 wird diesem Licht
ausgesetzt und erzeugt ein Videosignal. Laufen andererseits Filter
durch den Beleuchtungslichtweg, deren Wellenlängenbereiche nicht
ausgewählt wurden, dann schließt der Flüssigkristallverschluß 117
und die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 116 bleibt unbelichtet.
Somit werden nur Videobilder zeitseriell mittels der mit dem
Zeitgabegenerator 142 synchronisierten Treiberschaltung 131 von
dem Objekt zu einer Zeit ausgelesen, wenn es mit Lichtanteilen
bestrahlt wurde, die durch die Filter gelaufen sind, deren
Wellenlängenbereiche durch den Schaltkreis 143 aus den Filtern
124 a bis 124 h des Rotationsfilters 124 ausgewählt wurden. Die aus
der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 116 ausgelesenen Signale
werden mittels des Vorverstärkers 132 verstärkt, in der
Verarbeitungsschaltung 133 bezüglich einer Gamma-Korrektur und
eines Weißabgleichs verarbeitet und dann in Digitalsignale mittels
A/D-Wandlers 134 umgewandelt. Die mittels der Auswählschaltung 135
zeitseriell ausgelesenen Videosignale werden in den Speichern (1)
136 a, (2) 136 b und (3) 136 c entsprechend der Farben R, G und B für
die entsprechenden Wellenlängen gespeichert. Die gleichzeitig aus
den Speichern 136 a, 136 b und 136 c ausgelesenen Signale werden in
Analogsignale mittels des D/A-Wandlers 137 umgewandelt und als R-,
G- und B-Signale dem Farbmonitor 7 zugeführt. Die entsprechenden
Farben R, G und B werden den ausgewählten Wellenlängenbereichen
zugeordnet und das beobachtete Objekt wird in Quasi-Farben
dargestellt. Auch werden die genannten R-, G- und B-Signale in ein
zusammengesetztes NTSC-Signal mittels des Kodierers 138
umgewandelt und dieses Signal wird an den Farbmonitor angelegt, so
daß in gleicher Weise das beobachtete Objekt in Quasi-Farben
dargestellt wird. Es sei bemerkt, daß bei Auswahl der
entsprechenden Durchlaßwellenbereiche für R, G und B und Zuordnung
der Farben R, G und B zu diesen entsprechenden durchgelassenen
Wellenbereiche für R, G und B ein gewöhnliches Farbbild erzeugt
wird.
Synchron mit dem Zeitgabegenerator 142 reduziert der Schaltkreis
143 die von der Lampe 121 abgegebene Lichtmenge, wenn der
Flüssigkristallverschluß 117 geschlossen ist, während die von der
Lampe 121 abgegebene Lichtmenge erhöht wird, wenn der
Flüssigkristallschalter 117 geöffnet wird.
Somit können bei diesem Ausführungsbeispiel aus den gemäß Fig. 28
unterteilten Wellenlängenbereichen beliebige Wellenlängenbereiche
nicht nur im sichtbaren Bereich, sondern auch vom ultravioletten
Bereich bis zum infraroten Bereich ausgewählt werden, wobei ein
beobachtetes Objekt mit beliebiger Farbzuordnung farbig
dargestellt werden kann. Abhängig von dem zu beobachtenden Objekt
kann dabei ein optimaler Beobachtungswellenlängenbereich
augewählt werden.
Es ist somit möglich, die Farbtondifferenz entsprechend der
Stellen des beobachtenden Objekts, die in einem Bild mit dem
üblichen sichtbaren Bereich nur schwer zu unterscheiden sind,
einfach festzustellen, was die Entdeckung einer Krankheit
erleichtert.
Beispielsweise kann, wie in Fig. 29 gezeigt, durch Auswählen eines
Wellenlängenbereiches mit bezüglich entsprechender Farben eines
lebenden Körpers unterschiedlichen Absorptionsspitzen oder eines
Wellenlängenbereiches, in dem die Differenz des Absorptionsfaktors
bezüglich unterschiedlicher Farben am größten ist, die
Farbverteilung im Gewebe eines lebenden Körpers sehr gut
festgestellt werden.
Auch kann bei Verwendung von Licht mit einem langwelligen Bereich
oberhalb 600 nm mit hoher Durchlässigkeit in einem lebenden Körper
eine gute Beobachtung von Venen erfolgen, die unterhalb der
Schleimhaut angeordnet sind. Auch läßt sich der
Eindringungsbereich einer Krankheit einfach feststellen. Somit
wird die Diagnose erheblich verbessert.
Es sei bemerkt, daß die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 116
eine Vorrichtung sein kann, die Lichtunterbrechungsabschnitte
aufweist, oder eine solche ohne Unterbrechungsabschnitten.
Es sei ferner bemerkt, daß die Position des
Flüssigkristallverschlusses 117 nicht nur vor der Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 116 liegen muß, sondern daß ein derartiger
Verschluß auch zwischen der Lampe 121 und der Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 116 angeordnet sein kann. So kann
beispielsweise der Flüssigkristallverschluß 117 vor der Lampe 121
gemäß Fig. 30, an der Eingangsstirnfläche des Lichtleiters 114
gemäß Fig. 31 oder am Ausgang des Lichtleiters 114 angeordnet
sein.
Das neunte Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 33
und 34 gezeigt, wobei eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 116
eine CCD-Vorrichtung 150 des Zwischenzeilentyps und einem
Verschluß 160 in Form einer piezoelektrischen Vorrichtung anstelle
des Flüssigkristallverschlusses 160 verwendet.
Wie Fig. 33 zeigt, ist bei der genannten CCD-Vorrichtung 150 jedes
Bildelement 154 gebildet aus einem fotoempfindlichen Teil 151, der
Licht empfängt und fotoelektrisch in ein elektrisches Signal
umwandelt, einem Auslesetor 152 zum Auslesen einer in diesem
fotoempfindlichen Teil angesammelten Signalladung und einer
vertikal übertragenden CCD-Vorrichtung 153, die in vertikaler
Richtung die aus dem Auslesetor 152 ausgelesene Signalladung in
vertikaler Richtung überträgt. Sie besitzt ferner eine horizontal
übertragende CCD-Vorrichtung 155, die die durch die vertikal
übertragende CCD-Vorrichtung 153 übertragene Ladung in
horizontaler Richtung überträgt. Es sei bemerkt, daß der von dem
Licht empfangenden Teil 151 eingenommene Flächenanteil an der
Gesamtfläche der CCD-Vorrichtung 150 geringer als 50% ist, da auch
das Auslesetor 152 und die vertikal übertragende CCD-Vorrichtung
153 vorhanden ist.
Andererseits ist der Verschluß 160 vor der CCD-Vorrichtung 150
angeordnet und, wie Fig. 34(A) zeigt aus einem Filter 163
gebildet, in dem die Breite jedes Bildelementes 154 der CCD-
Vorrichtung 150 in zwei Teile unterteilt ist. Ein übertragender
Teil 161 ist in dem einen Teil und ein lichtempfangender Teil 162
ist in dem anderen Teil angeordnet, wobei piezoelektrische
Vorrichtungen 164 a und 164 b an beiden Endteilen in
Anordnungsrichtung des übertragenden Teiles 161 und des
lichtempfangenden Teiles 162 dieses Filters 163 angebracht sind.
Die piezoelektrischen Vorrichtungen 164 a und 164 b werden durch
einen Verschlußtreiber 141 erregt und beim Zusammenziehen der
einen dehnt sich die andere piezoelektrische Vorrichtung aus, so
daß das Filter 163 parallel in Horizontalrichtung um eine
Bildelementhälfte bewegt werden kann. Der durchlässige Teil 161
kann derart geschaltet werden, daß er an dem fotoempfindlichen
Teil 151 der CCD-Vorrichtung 150 angeordnet ist, wie dies Fig. 34
(B) zeigt und der lichtunterbrechende Teil 162 kann derart
geschaltet werden, daß er an dem fotoempfindlichen Teil 151 liegt.
Der übrige Aufbau entspricht denjenigen der Einrichtung nach dem
8. Ausführungsbeispiel.
Wie bei letzterem wird auch beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
das von der Lampe 121 ausgestrahlte Licht zeitseriell durch das
Rotationsfilter 124 bezüglich der Farben getrennt und über den
Lichtleiter 114 auf die zu beobachtende Stelle gerichtet. Das von
dieser zurückgelangende Licht bildet diese Stelle auf der CCD-
Vorrichtung 150 über das Objektivlinsensystem 115 ab.
Werden durch den Schaltkreis 143 aus den gemäß Fig. 28
aufgeteilten Wellenlängenbereichen gewünschte Wellenbereiche
ausgewählt, dann werden, wenn die den ausgewählten
Wellenlängenbereichen entsprechenden der Filter 124 a bis 124 h des
Rotationsfilters 124 in den Beleuchtungslichtweg gelangen, die
piezoelektrischen Vorrichtungen 164 a und 164 b erregt und der
durchlässige Teil 161 wird, wie Fig. 34(A) zeigt dem
fotoempfindlichen Teil 151 gegenübergestellt, so daß dieser
belichtet werden kann. Sind andererseits Filter entsprechend nicht
gewählter Wellenlängenbereiche in dem Beleuchtungslichtweg, dann
steht der Lichtunterbrechungsteil 162 dem fotoempfindlichen Teil
151 gegenüber, so daß keine Belichtung erfolgt.
Wie bei dem achten Ausführungsbeispiel werden somit auch bei
diesem Ausführungsbeispiel nur diejenigen Videobilder des Objekts
zeitseriell ausgelesen, die bei Beleuchtung des Objekts durch die
mittels des Schaltkreises 143 ausgewählten Filter entsprechender
Wellenlängenbereiche erzeugt werden.
Auch können bei diesem Ausführungsbeispiel der durchlässige Teil
161 und der Lichtunterbrechungsteil 162 des Verschlusses 160 in
beliebigem Verhältnis auf dem fotoempfindlichen Teil 151 der CCD-
Vorrichtung 150 angeordnet sein, ohne daß eine vollkommene
Umschaltung zwischen ihnen erfolgt. Somit kann der Verschluß 160
die gleiche Funktion wie eine Blende haben. Ist somit der
Reflexionsfaktor von Schleimhautgewebe in entsprechenden
Wellenlängenbereichen sehr unterschiedlich, dann kann ein gutes
Videobild mittels entsprechender Wellenlängenbereiche erzielt
werden.
Die übrige Funktion und Wirkung sind die gleichen wie beim achten
Ausführungsbeispiel.
Das zehnte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung
ist in den Fig. 35 bis 38 veranschaulicht.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine CCD-Vorrichtung 170 mit
einem elektronischen Verschluß ausgestattet und wird anstelle der
Festkörperbildaufnahmevorrichtung 116, des
Flüssigkristallverschlusses 117 und des Verschlußtreibers 141
verwendet.
Wie Fig. 36 zeigt, ist die mit einem elektronischen Verschluß
ausgestattete CCD-Vorrichtung 170 mit einem Abbildungsteil 173,
der durch einen Lichtempfangsteil gebildet wird, der ein optisches
Bild fotoelektrisch in ein Videosignal verwandelt, und durch eine
vertikal Auslesen des Registers 142 zum Auslesen der elektrischen
Ladung dieses Lichtempfangsteiles, einem Akkumulierungsteil 174
zum Akkumulieren der Videosignale der entsprechenden Zeilen des
vertikal auslesenden Registers 142, einem horizontal auslesenden
Register 175 zum horizontalen Auslesen der in dem
Akkumulierungsteil 174 akkumulierten elektrischen Ladung als
Videosignal und einer Ladungsabsorbierungssenke 176 ausgestattet,
die von dem vertikal auslesenden Register 172 ausgelesene
überschüssige Ladung absorbiert.
Die CCD-Vorrichtung 170 ist mit einem über eine Treiberschaltung
178 erregten elektronischen Verschluß ausgestattet.
Wie bei dem achten Ausführungsbeispiel wird das von der Lampe 121
ausgestrahlte Licht zeitseriell mittels des Rotationsfilters 124
in seine Farben aufgetrennt und über den Lichtleiter 114 auf die
zu beobachtende Stelle gerichtet. Das von dieser zurückgelangende
Licht formt auf der CCD-Vorrichtung 170 ein Bild über die
Objektivlinse 115.
Die Treiberschaltung 178 zum Treiben der mit dem elektronischen
Verschluß ausgestatteten CCD-Vorrichtung ist in den Fig. 37 und 38
dargestellt. Es sei bemerkt, daß die Zeichnung ein Beispiel zeigt,
bei dem die Videobilder der entsprechenden Wellenlängenbereiche G,
IR 2 und UV 2 in Quasi-Farben wiedergegeben werden.
Wie bei dem achten Ausführungsbeispiel wird das von der Lampe 121
abgegebene Licht gemäß Fig. 38(A) in die entsprechenden
Wellenlängenbereiche R, G, B, IR 1, IR 2, IR 3, UV 1 und UV 2 mittels
des Rotationsfilters 124 aufgeteilt und der jeweilige Lichtanteil
wird über den Lichtleiter 114 auf die zu beobachtenden Stelle
gerichtet. Das von dieser zurückgelangende Licht bildet die Stelle
auf der mit einem elektronischen Verschluß ausgestatteten CCD-
Vorrichtung 170 ab. Bei einer Quasi-Farbdarstellung der
Videobilder von G, IR 2 und UV 1 wird als erstes unmittelbar vor der
erforderlichen Beleuchtung durch das G-Filter (Fig. 38C) das
Videosignal aus den Lichtempfangsteilen 171 auf Grund des bis
dahin in den Lichtempfangsteilen 171 angesammeltem und durch die
anderen Filter durchgelassenen Beleuchtungslicht vertikal in das
vertikal auslesende Register 172 als unnötige Ladung ausgelesen,
wie dies Fig. 37 in (A) zeigt. Diese Ladung ist in Fig. 38(B) mit
(A) dargestellt und der Vorgang sei an dieser Stelle als (A)-
Betriebsart bezeichnet. Nach einer vorbestimmten Zeitdauer der
Beleuchtung durch das G-Filter wie bei (B) in Fig. 38(B)
angezeigt ist (vgl. auch Fig. 38A) überträgt, das vertikal
auslesende Register 172 die unnötige Ladung zu der
ladungsabsorbierenden Senke 176. Andererseits akkumuliert in der
(A)-Betriebsart der Lichtempfangsteil 171, aus dem die unnötige
Ladung ausgelesen wurde, die Videoinformation entsprechend dem
durch das notwendige G-Filter durchgelassenen Beleuchtungslicht.
Nun wird die in dem Lichtempfangsteil 171 akkumulierte
Signalladung in das vertikal auslesende Register 172 ausgelesen
und in dem akkumulierenden Teil 174 gespeichert. Wurde die
Signalladung zu dem akkumulierenden Teil 174 von dem
Abbildungsteil 173 (vgl. Fig. 37(C)) für eine vorbestimmte durch
(C) in Fig. 38(C) angegebene Zeit übertragen, dann wird das
Signal als Videobild geformt auf Grund des Beleuchtungslichts, das
durch das G-Filter hindurchgelassen wurde, mittels des horizontal
auslesenden Registers 175 ausgelesen.
Auch im Falle des IR 2-Filters wird in gleicher Weise unnötige
Ladung auf Grund des durch das B-Filter und IR 1-Filter
durchgelassenen Lichts ausgelesen und von der
ladungsabsorbierenden Senke 176 absorbiert. Unmittelbar nach dem
Auslesen der unnötigen Ladung wird die Signalladung auf Grund des
IR 2-Lichtanteils in dem Lichtempfangsteil 71 akkumuliert, dann
ausgelesen und genau wie im Falle des vorgenannten G-Filters
übertragen, worauf eine Auslesung durch das horizontal auslesende
Register 175 als IR 2-Videobild erfolgt.
Das Gleiche gilt für den Fall des UV 2-Filters.
Die Videosignale, die den durch die entsprechenden Filter B, IR 2
und UV 1 übertragenen Lichtanteilen entsprechen, die somit
zeitseriell ausgelesen werden, werden wie beim achten
Ausführungsbeispiel verarbeitet und als Quasi-Farbvideobilder
ausgegeben.
Falls eine Kombination anderer Filter gewählt wird, dann kann
mittels des Schaltkreises 143 das Treibermuster der
Treiberschaltung 178 verändert werden, so daß ein entsprechendes
Videosignal für jede beliebige Kombination ausgegeben werden kann.
Da bei diesem Ausführungsbeispiel vor der Festkörper-
Abbildungsvorrichtung kein Verschlußteil angeordnet ist, sondern
die Vorrichtung selbst die Funktion eines Verschlusses übernimmt,
kann die Spitze des elektronischen Endoskops klein gemacht werden.
Da ferner keine beweglichen mechanischen Teile erforderlich sind,
wie beim neunten Ausführungsbeispiel, ergibt sich eine weitere
Verringerung der Größe und eine Verbesserung der Zuverlässigkeit.
Fig. 39 zeigt das elfte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung, bei der die Abbildungseinrichtung des zehnten
Ausführungsbeispiels auf eine Fernsehkamera angewendet wird, die
außen auf das Okular eines Lichtleiterendoskops aufgesetzt ist.
Das Lichtleiterendoskop 60 hat den gleichen Aufbau wie bei dem
fünften Ausführungsbeispiel, so daß es nicht weiter beschrieben
werden soll.
Eine außen aufgesetzte Fernsehkamera 180 ist entfernbar auf das
Okular 65 des Lichtleiterendoskops 60 aufgepaßt. Diese
Fernsehkamera 180 besitzt eine Bildformungslinse 181, die das von
dem Okular 65 abgegebene Licht zu einem Bild formt, sowie eine
CCD-Vorrichtung 170, die mit einem elektronischen Verschluß
ausgestattet und der Bildformungsposition der Bildformungslinse
181 angeordnet ist. Wie beim zehnten Ausführungsbeispiel wird die
mit einem elektronischen Verschluß ausgestattete CCD-Vorrichtung
170 von einer in der Steuereinrichtung 6 angeordneten
Treiberschaltung 178 gesteuert und das ausgelesene Signal wird
einem Vorverstärker 132 zugeführt und wie beim zehnten
Ausführungsbeispiel verarbeitet.
Der übrige Aufbau, die Funktion und Wirkungsweise entsprechen
denjenigen des zehnten Ausführungsbeispiels.
Es sei bemerkt, daß die Fernsehkamera 180 dieses
Ausführungsbeispiels zwar mit einer einen elektronischen Verschluß
aufweisenden CCD-Vorrichtung 170 wie beim zehnten
Ausführungsbeispiel ausgestattet ist, daß jedoch auch ein
Flüssigkristallverschluß 117 wie bei dem achten
Ausführungsbeispiel oder ein Verschluß 160 unter Verwendung einer
piezoelektrischen Vorrichtung gemäß dem neunten
Ausführungsbeispiel versehen sein kann.
Das zwölfte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung
ist in den Fig. 40 bis 44 veranschaulicht.
Bei diesem Ausführungsbeispiel gibt die Lichtquelle Licht im
Bereich vom sichtbaren Licht bis zum infraroten Licht ab. Ein
Bandbegrenzungsfilter 227, das als Bandbegrenzungsvorrichtung
dient, wird anstelle des Bandumschaltfilters 27 des ersten
Ausführungsbeispiels verwendet, während das Rotationsfilter 23
durch ein Rotationsfilter 231 ersetzt ist.
Das Bandbegrenzungsfilter 227 ist gemäß Fig. 41 in zwei Teile
geteilt, wobei ein Filter 227 a das sichtbare Licht und ein Filter
227 b das Infrarotband durchläßt (Fig. 42) und die Filter in den
entsprechenden Filterteilen angeordnet sind. Das von der
Lichtquelle 24 abgegebene Licht wird abhängig von der Position
dieses Bandbegrenzungsfilters 227 entweder für das sichtbare Licht
oder für den Intrarotbereich durchgelassen.
Andererseits ist das Rotationsfilter 231 gemäß Fig. 43 in drei
Sektoren aufgeteilt. Filter 231 a, 231 b und 231 c sind in diesen
Sektoren angeordnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel haben die
entsprechenden Filter eine Doppeldurchlaßcharakteristik. Wie Fig.
44 zeigt, läßt das Filter 231 a R im sichtbaren Bereich und das
infrarote Band IR durch, das Filter 231 b G im sichtbaren Bereich
und das infrarote Band IR und das Filter 231 c B im sichtbaren
Bereich und das infrarote Band IR.
Der übrige Aufbau entspricht demjenigen des ersten
Ausführungsbeispiels.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die durchgelassenen
Wellenlängenbereiche der entsprechenden Filter des Filters 231 auf
Wellenlängenbereiche beschränkt, die entweder dem sichtbaren Band
oder dem infraroten Band angehören, und zwar durch das
Bandbegrenzungsfilter 227. Im einzelnen bedeutet dies, daß bei
Auswahl des sichtbaren Bereichs durch das Bandbegrenzungsfilter
227 nur das sichtbare Licht auf das Rotationsfilter 231 auftrifft,
so daß die Lichtanteile für R, G und B zeitseriell von dem
Roationsfilter 231 in Farben aufgetrennt und auf die
Eingangsstirnseite des Lichtleiters 33 gerichtet werden. Ist
andererseits durch das Bandbegrenzungsfilter 227 das Infrarotband
ausgewählt, dann fällt nur infrarotes Licht auf das
Rotationsfilter 231, so daß keine Farbauftrennung nach R, G und B
durch das Rotationsfilter 231 erfolgt und das Licht des
Infrarotbandes IR von dem Rotationsfilter 231 abgegeben und dem
Lichtleiter 33 zugeführt wird.
Wird durch das Bandbegrenzungsfilter 227 das sichtbare Band
ausgewählt, dann wird das zu beobachtende Objekt zeitseriell
nacheinander mit Lichtanteilen der entsprechenden
Wellenlängenbereiche von R, G und B bestrahlt und das von dem
beobachteten Objekt zurückgelangende Licht bildet das Objekt über
das Objektivlinsensystem 35 auf der Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 36 ab. Diese Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 36 wird durch einen Treiber 37 erregt. Das
unter Ansprechen auf die entsprechenden Wellenlängenbereiche aus
der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 36 ausgelesenen Signale
entsprechen den Farben Rot, Grün und Blau und werden in der
Videosignalverarbeitungseinheit 41 zu Videosignalen verarbeitet.
Beispielsweise wird das Ausgangssignal der Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 36 verstärkt und es wird in der
Verarbeitungsschaltung 38 eine Gamma-Korrektur vorgenommen. In der
Matrixschaltung 39 erfolgt eine Korrektur des Farbsignals damit
die Farben für eine Farbmessung genauer wiedergegeben werden. Die
drei gemäß entsprechenden Wellenlängenbereichen bezüglich der
Farbe getrennten Farbteilbilder werden zeitweise in dem Kodierer
40 gespeichert, dann in Videosignale umgewandelt, die über einen
üblichen Fernsehmonitor zu betrachten sind, und werden dann dem
Monitor 7 zugeführt. Werden somit den entsprechenden
Wellenlängenbereichen R, G und B die zugehörigen Farben Rot, Grün
und Blau zugeordnet, dann ergibt sich ein übliches Farbbild.
Wird andererseits das Infrarotband mittels des
Bandbegrenzungsfilters 227 ausgewählt, dann wird unabhängig von
der Drehposition des Rotationsfilters 231 das Licht im
Infrarotband IR auf das zu beobachtende Objekt gerichtet und ein
Bild dieses Objekts wird einfarbig im Infrarotband dargestellt.
Somit kann bei diesem Ausführungsbeispiel das Farbbild im
sichtbaren Bereich zu einem Bild im Infrarotbereich umgeschaltet
werden und eine Krankheit bzw. der Verlauf von Venen unterhalb der
Schleimhaut, die bisher bei Verwendung nur von sichtbarem Licht
sehr schwer festzustellen waren, können bestimmt werden, was die
Diagnose verbessert.
Es sei bemerkt, daß die entsprechenden Filter 231 a, 231 b und 231 c
des Rotationsfilters 231 anstelle von R, G und B des sichtbaren
Bereichs gemäß Fig. 44 auch andere Farben durchlassen können,
insbesondere Gelb (Ye), Grün (G) und Cyan (CY) in dem sichtbaren
Bereich, wie dies beispielsweise Fig. 45 zeigt.
Das Bandbegrenzungsfilter 227 ist auch nicht auf eine
scheibenförmige Ausbildung, etwa gemäß Fig. 41 beschränkt, sondern
es kann auch eine Ausbildung gemäß Fig. 46 gewählt werden mit
einem Filter 228 a für das sichtbare Band und einem Filter 228 b zum
Durchlassen des infraroten Bandes, wobei die beiden Filter 228 a
und 228 b in Umfangsrichtung in einem im wesentlichen
fächerförmigen Rahmen 228 angebracht sind, so daß beim Drehen des
Rahmens 228 um einen vorbestimmten Winkel mit der Welle 229 als
Drehachse wahlweise entweder das Filter 228 a und 228 b in den
Beleuchtungslichtweg der Lichtquelle 24 gebracht werden kann. Fig.
47 zeigt eine andere Ausbildung des Bandbegrenzungsfilters, wobei
in einem Rahmen 231 nebeneinander ein Filter 231 a für den Durchlaß
des sichtbaren Bandes und ein Filter 231 b angeordnet sind. Wird
der Rahmen 231 nach links oder rechts mittels einem Zahnrad 231 in
Eingriff ist, dann wird entweder das Filter 231 a oder das Filter
231 b selektiv in den Beleuchtungslichtweg der Lichtquelle 24
gebracht.
Das 13. Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung ist
in den Fig. 48 bis 50 gezeigt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Bandbegrenzungsfilter 240
in den Beleuchtungslichtweg der Lichtquelle 24 der
Lichtquelleneinheit 22 des zwölften Ausführungsbeispiels wahlweise
einsetzbar. Das Bandbegrenzungsfilter 240 besitzt
Bandpaßcharakteristik mit einem schmalen Band, dessen Mitte bei
805 nm liegt, wie dies Fig. 49 zeigt. Es sei bemerkt, daß das
Durchlaßwellenband Wo dieses Bandbegrenzungsfilters 240
verhältnismäßig eng, vorzugsweise geringer als 40 nm ist.
Der übrige Aufbau entspricht demjenigen des zwölften
Ausführungsbeispiels.
Fig. 50 zeigt die Differenz in der Spektralcharakteristik
(Dämpfungsrate beim Zumischen von ICG-Farbstoff) für den Fall, daß
einmal Indocyanin-Grün (ICG) zugemischt wurde, das ein
infrarotstrahlenabsorbierender Farbstoff ist, und dem anderen Fall
des Blutes ohne Zumischung von ICG. Gemäß diesem Diagramm besitzt
das Blut mit ICG maximale Absorption bei 805 nm. Wird somit
beispielsweise durch venöse Injektion ICG in das Blut gemischt und
mittels des Bandbegrenzungsfilters 227 das Infrarotband ausgewählt
und hat das Bandbegrenzungsfilter 240 eine Bandpaßcharakteristik
mit maximaler Absorption bei 805 nm in der Mitte des Bandes, dann
wird beim Einbringen des Filters 240 in den Beleuchtungslichtweg
Licht mit einem schmalen Band mit der Wellenlänge 805 nm als
Mittelpunkt auf das zu beobachtende Objekt gerichtet und es wird
ein Bild dieses Objekts in diesem schmalen Band aufgenommen. Das
Licht mit einer Mittenwellenlänge von 805 nm dringt zum tiefen
Bereich der Schleimhaut vor und wird in dem venösen Teil
absorbiert, so daß dieser als Schatten zu beobachten ist.
Verglichen mit einer Beobachtung in anderen Wellenlängenbereichen
ergibt sich somit eine Darstellung des Verlaufs der Venen mit viel
höherem Kontrast.
Wird das Bandbegrenzungsfilter 240 aus dem Beleuchtungslichtweg
der Lichtquelle 24 entfernt, dann ergibt sich eine Funktion gemäß
dem 12. Ausführungsbeispiel. Selbstverständlich kann das
Rotationsfilter 231 eine Durchlaßkennlinie gemäß Fig. 45 besitzen.
Es sei darauf hingewiesen, daß als Lichtquelle 241 ein Laser oder
eine lichtemittierende Diode Verwendung finden können, die Licht
in einem schmalen Band mit 805 nm als Mittenwellenlänge abgeben.
Statt dann das Bandbegrenzungsfilter 240 in den
Beleuchtungslichtweg zu bewegen, kann gemäß Fig. 51 wahlweise eine
Bestrahlung des Filters durch die schmalbandige Lichtquelle 241
oder die breitbandige Lichtquelle 24 erfolgen.
Das 14. Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung
ergibt sich aus Fig. 52.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Durchlaßkennlinien der
entsprechenden Filter 231 a, 231 b und 231 c des Rotationsfilters 231
des zwölften Ausführungsbeispiels derart gewählt, daß gemäß Fig.
52 das Filter 231 a R im sichtbaren Bereich und das schmale Band
mit der Mittenwellenlänge von 805 nm durchläßt, das Filter 231 b G
im sichtbaren Bereich und das schmale Band mit 805 nm als
Mittelwellenlänge durchläßt und das Filter 231 c B im sichtbaren
Bereich und das schmale Band mit 805 nm als
Mittelwellenlänge durchläßt und das Filter 231 c B im sichtbaren
Bereich und das schmale Band mit der Mittenwellenlänge 805 nm
durchläßt.
Der übrige Aufbau entspricht demjenigen des zwölften
Ausführungsbeispiels.
Wird bei diesem Ausführungsbeispiel mittels des
Bandbegrenzungsfilters 227 das sichtbare Band ausgewählt, dann
ergibt sich ein übliches Farbbild. Wird andererseits mittels des
Bandbegrenzungsfilters 227 das infrarote Band ausgewählt, dann
wird durch das Rotationsfilter 231 nur schmalbandiges Licht mit
einer Mittenwellenlänge von 805 nm durchgelassen und auf das zu
beobachtende Objekt gerichtet; die Abbildung erfolgt dann
ebenfalls in diesem schmalen Band.
Es sei darauf hingewiesen, daß nicht alle Filter 231 a, 231 b und
231 c eine schmalbandige Durchlaßkennlinie mit 805 nm als
Mittenwellenlänge haben müssen. Ein Filter kann beispielsweise
eine derartige schmalbandige Durchlaßcharakteristik besitzen. Wird
in diesem Falle das Rotationsfilter 231 in derjenigen Position
angehalten, in der das schmalbandige Filter sich im
Beleuchtungslichtweg befindet und wurde mittels des
Bandbegrenzungsfilters 227 das sichtbare Band ausgewählt, dann
ergibt sich ein Bild des Objekts in dem schmalen Band mit 805 nm
als Mittenwellenlänge. Auch wenn somit nur ein Filter eine
derartige schmalbandige Durchlaßcharakteristik besitzt, wird im
Falle der Abbildung in einem Zeit- oder Teilbildfolgesystem die
Auflösung nicht reduziert.
Das fünfzehnte Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig.
53 und 54 veranschaulicht.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Rotationsfilter 231 des
12. Ausführungsbeispiels durch ein Rotationsfilter 251 ersetzt.
Gemäß Fig. 53 ist dieses Rotationsfilter 251 in drei Sektoren
aufgeteilt, in denen je eines von Filtern 251 a, 251 b und 251 c
angeordnet sind. Die entsprechenden Filter 251 a, 251 c haben eine
doppelte Durchlaßkennlinie. Gemäß Fig. 54 läßt das Filter 251 a R
im sichtbaren Bereich und IR = im infraroten Bereich, das Filter
231 b G im sichtbaren Bereich und IR 2 im infraroten Bereich und das
Filter 231 c B im sichtbaren Bereich und IR 1 im infraroten Bereich
durch.
Der übrige Aufbau entspricht demjenigen des zwölften
Ausführungsbeispiels.
Wird bei diesem Ausführungsbeispiel der sichtbare Bereich mittels
des Bandbegrenzungsfilters 227 ausgewählt, dann werden wie beim
zwölften Ausführungsbeispiel durch das Rotationsfilter 251 die
Lichtanteile von R, G, B zeitseriell nach Farben getrennt und es
ergibt sich ein übliches Farbbild in sichtbarem Band. Wird
andererseits mittels des Bandbegrenzungsfilters 227 das infrarote
Band ausgewählt, dann werden durch das Rotationsfilter 251 die
Lichtanteile von IR 1, IR 2 und IR 3 zeitseriell nach "Farben"
getrennt und die drei Lichtanteile werden auf das zu beobachtende
Objekt gerichtet. In der Videosignalverarbeitungseinheit 41 werden
die entsprechenden Farben, Rot, Grün und Blau nach belieben den
Wellenlängenbereichen IR 1, IR 2 und IR 3 zugeordnet und die
Videosignale werden entsprechend verarbeitet. Somit wird das in
Infrarotbandbild des beobachteten Objekts in Quasi-Farben
dargestellt.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann das Infrarotbild des
beobachteten Objekts farbig dargestellt werden, so daß sich die
Farbtondifferenz entsprechend der Positionen des beobachteten
Objekts im Infrarotband gut feststellen lassen.
Das 16. Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 55 bis
58 veranschaulicht.
Bei diesem Ausführungsbeispiel gibt die Lichtquelle 24 Licht im
sichtbaren Bereich bis zum ultravioletten Bereich ab. Ein
Bandbegrenzungsfilter 261 tritt an die Stelle des
Bandbegrenzungsfilters 227 des zwölften Ausführungsbeispiels,
während ein Rotationsfilter 262 das Rotationsfilter 231 ersetzt.
Gemäß Fig. 55 ist das Bandbegrenzungsfilter 261 in Umfangsrichtung
in zwei Sektoren unterteilt. Gemäß Fig. 56 ist in dem einen Sektor
ein Filter 261 a, das den sichtbaren Bereich durchläßt und im
anderen Sektor ein Filter 261 b, das das ultraviolette Band
durchläßt, angeordnet. Abhängig von der Position dieses
Bandbegrenzungsfilters 261 wird somit von dem von der Lichtquelle
24 abgestrahlten Licht entweder das sichtbare Band oder das
ultraviolette Band selektiv durchgelassen.
Andererseits ist gemäß Fig. 57 das Rotationsfilter 262 in drei
Sektoren in Umfangsrichtung aufgeteilt, in denen Filter 262 a, 262 b
und 262 c angeordnet sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel haben die
entsprechenden Filter 262 a, 262 b und 262 c eine doppelte
Durchlaßcharakteristik. Wie aus Fig. 58 ersichtlich, läßt das Filter
262 a R im sichtbaren Band und UV 3 im Ultraviolettband, das Filter
262 b G im sichtbaren Bereich und UV 2 im Ultraviolettband und das
Filter 262 c B im sichtbaren Band und UV 1 im Ultraviolettband
durch.
Der übrige Aufbau entspricht demjenigen des zwölften
Ausführungsbeispiels.
Wird beim vorliegenden Ausführungsbeispiel durch das
Bandbegrenzungsfilter 261 das sichtbare Band ausgewählt, dann
werden wie beim zwölften Ausführungsbeispiel die Lichtanteile für
R, G und B zeitseriell durch das Rotationsfilter 262 in Farben
aufgetrennt und man erhält ein übliches Farbbild im sichtbaren
Bereich. Wird andererseits mittels des Bandbegrenzungsfilters 261
das Ultraviolettband ausgewählt, dann werden die Lichtanteile für
UV 1, UV 2 und UV 3 zeitseriell durch das Rotationsfilter 262 in
"Farben" getrennt und auf das zu beobachtende Objekt gerichtet. In
der Videosignalverarbeitungseinheit 41 werden die entsprechenden
Farben Rot, Grün und Blau beliebig den Wellenlängenbereichen UV 1,
UV 2 und UV 3 für eine Verarbeitung als Videosignale zugeordnet. Das
Ultraviolettbild des beobachteten Objekts läßt sich somit in
Quasifarben darstellen.
Da gemäß diesem Ausführungsbeispiel das Bild des beobachteten
Objekts nicht nur im sichtbaren Bereich, sondern auch im
ultravioletten Bereich farbig dargestellt werden kann, läßt sich
die Farbtondifferenz entsprechend der Positionen des beobachteten
Objekts im Ultraviolettbereich gut feststellen.
Das siebzehnte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist
in Fig. 59 dargestellt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel die Abbildungseinrichtung des
zwölften Ausführungsbeispiels auf eine Fernsehkamera angewandt,
die von außen auf das Okular eines Lichtleiterendoskops aufgesetzt
wird.
Das Lichtleiterendoskop 60 hat die gleiche Ausbildung wie beim
fünften bzw. elften Ausführungsbeispiel, so daß sich eine
Beschreibung erübrigt.
Eine Fernsehkamera 270 ist entfernbar auf das Okular 65 des
Lichtleiterendoskops 60 aufgesetzt. Die Fernsehkamera 270 besitzt
eine Bildformungslinse 271, die ein Bild des aus dem Okular 65
austretenden Lichts bildet und auf eine Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung richtet die in der Bildformungsposition
der Bildformungslinse 271 angeordnet ist. Von der Lichtquelle 24
abgegebenes Licht wird auf die Eingangsstirnseite des Lichtleiters
69 des Lichtleiterendoskops 60 über das Bandbegrenzungsfilter 117
und das Rotationsfilter 261 gerichtet.
Der übrige Aufbau, die Arbeitsweise und die Wirkung entsprechen
denjenigen des zwölften Ausführungsbeispiels.
Es sei bemerkt, daß bei diesem Ausführungsbeispiel die Kombination
des Rotationsfilters und des Bandbegrenzungsfilters nicht auf eine
Ausbildung gemäß dem zwölften Ausführungsbeispiel beschränkt ist,
sondern eine Ausbildung gemäß dem 13. bis 16. Ausführungsbeispiel
haben kann.
Es sei ferner bemerkt, daß bei den Einrichtungen des 12. bis 17.
Ausführungsbeispiels ein Bandbegrenzungsfilter verwendet werden
kann, daß selektiv drei oder mehrere Bänder wie das
Ultraviolettband, das sichtbare Band und das infrarote Band
durchlassen kann und daß entsprechende Filter des Farbfilters eine
Durchlaßcharakteristik in drei oder mehreren Bereichen haben, die
mittels des Bandbegrenzungsfilters ausgewählt werden können, so daß
ein beliebiges Beobachtungswellenlängenband von drei oder mehreren
Beobachtungswellenlängenbändern ausgewählt werden kann.
Das auswählbare Beobachtungswellenlängenband ist nicht auf die
Aufteilung in ultraviolette, sichtbare und infrarote Bänder
beschränkt, sondern es kann beispielsweise auch eine Einstellung
derart erfolgen, daß ein Teil der langwelligen Seite des
sichtbaren Bereiches und der kurzwelligen Seite des
Infrarotbereiches als Beobachtungswellenlängenband verwendet wird.
Das Bandbegrenzungsfilter und das Rotationsfilter 37 können
zwischen der Lichtquelle 24 und einer Abbildungsvorrichtung, etwa
der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 36 angeordnet sein, wobei
die Reihenfolge beliebig wählbar ist.
Es kann nicht nur mit vom beobachteten Objekt reflektiertem Licht,
sondern auch mit Licht gearbeitet werden, das von dem beobachteten
Objekt durchgelassen wird.
Das 18. Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 60 bis
65 veranschaulicht.
Eine Lichtquelle 24 ist in der Steuereinheit 6 angeordnet. Gemäß
Fig. 61 gibt diese Lichtquelle 24 Licht in einem breiten Band ab,
das zumindest von dem sichtbaren Bereich zum infraroten Bereich
sich erstreckt, wobei die Lichtquelle 24 eine übliche
Hallogenlampe, eine Xenonlampe oder dergleichen sein kann. Diese
Lichtquelle 24 wird von einer Lichtquellen-Erregungs- oder
-Zündeinrichtung 26 erregt oder gezündet, die von der Steuereinheit
25 gesteuert wird. Ein Bandbegrenzungsfilter 328 als
Bandbegrenzungsvorrichtung wird von einem Antriebsmotor 327 in
Rotation versetzt und ist vor der Lichtquelle 24 angeordnet und in
zwei Sektoren in Umfangsrichtung unterteilt (vgl. Fig. 62). In dem
einen Sektor ist ein Filter 328 a, das das sichtbare Band durchläßt
und ein im anderen Bereich ein Filter 328 b, das das infrarote Band
durchläßt angeordnet (Fig. 63). Von dem von der Lichtquelle 24
abgegebenen Licht wird somit selektiv durch dieses
Bandbegrenzungsfilter 328 entweder der sichtbare Bereich oder der
infrarote Bereiche durchgelassen. Es sei bemerkt, daß der
Antriebsmotor 327 für die Rotation von einem Motortreiber 29
erregt wird, der durch die Steuereinheit 25 gesteuert wird.
Das von dem Bandbegrenzungsfilter 328 durchgelassene Licht tritt
in den durch das Kabel 4 und das Einführteil 2 geführten
Lichtleiter 33 ein, wird zur Spitze 9 durch diesen Lichtleiter 33
geführt und von der in der Spitze 9 angeordneten
Lichtverteilungslinse 34 zur Beleuchtung des zu beobachtenden
Objekt abgegeben.
Andererseits ist in der Bildformungsposition des
Objektivlinsensystems 35 in der Spitze 9 eine Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 336 als Abbildungsvorrichtung angeordnet.
Diese Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 336 hat eine
Empfindlichkeit zumindest im sichtbaren Band und im infraroten
Band. Ein Farbfilter 337 als Wellenlängenbereich-
Aufteilvorrichtung ist vor der Abbildungsfläche der Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 336 angeordnet. In diesem Farbfilter 337
sind, wie Fig. 64 zeigt, Filter 337 a, 337 b und 337 c mit
entsprechend unterschiedlichen Wellenlängendurchlaßbereichen
angeordnet, beispielsweise mosaikähnlich ausgebildet.
Bei diesem Ausführungsbeispiel besitzen die entsprechenden Filter
337 a, 337 b und 337 c eine doppelte Durchlaßcharakteristik und
insbesondere Wellenlängendurchlaßbereiche im sichtbaren und
infraroten Bereich. Dies bedeutet, daß gemäß Fig. 65 das Filter
337 a rotes Licht R im sichtbaren Band und infrarotes Licht IR 3 im
infraroten Band, das Filter 337 b grünes Licht G im sichtbaren Band
und infrarotes IR 2 im infraroten Band und das Filter 337 c blaues
Licht B im sichtbaren Bereich und infrarotes Licht IR 1 im
infraroten Bereich durchläßt. Es sei bemerkt, daß die infraroten
Lichtanteile IR 1, IR 2 und IR 3 unterschiedliche
Wellenlängenbereiche besitzen, wobei die Mittenwellenlängen in der
Reihenfolge IR 1, IR 2 und IR 3 ansteigen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die durchgelassenen
Wellenlängenbereiche der entsprechenden Filter 337 a, 337 b und 337 c
des Farbfilters 337 auf diejenigen Wellenlängenbereiche durch das
Bandbegrenzungsfilter 328 beschränkt, die entweder im sichtbaren
Bereich oder im infraroten Bereich liegen. Dies bedeutet, daß bei
Auswahl des sichtbaren Bereiches durch das Bandbegrenzungsfilter
328 das infrarote Band nicht beleuchtet wird, so daß die
entsprechenden Filter 337 a, 337 b und 337 c des Farbfilter 337
entsprechend B, G und R des sichtbaren Bandes durchlassen. Wird
andererseits durch das Bandbegrenzungsfilter 328 das infrarote
Band ausgewählt, dann wird das sichtbare Band nicht beleuchtet, so
daß die entsprechenden Filter 337 a, 337 b und 337 c des Farbfilters
337 entsprechend die Lichtanteile IR 1, IR 2 und IR 3 im infraroten
Band durchlassen. Die durch die entsprechenden Filter 337 a, 337 b
und 337 c hindurchgelassenen Lichtanteile werden von der
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 336 empfangen und
fotoelektrisch umgewandelt. Die Signale der entsprechenden
Bildelemente dieser Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 336 werden
einer Videosignalverarbeitungseinheit 338 zugeführt und dort
simultan verarbeitet. In dieser Videosignalverarbeitungseinheit
338 werden die den entsprechenden Bildelementen der Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 336 entsprechenden Signale zu
Videosignalen abhängig von den Filtern 337 a, 337 b und 337 c
verarbeitet, die vor den entsprechenden Bildelementen angeordnet
sind. Es wird beispielsweise Rot (R) dem dem Filter 337 a
entsprechenden Bildelementsignal, Grün (G) dem den Filter 337
entsprechenden Bildelementsignal und Blau (B) dem dem Filter 337
entsprechenden Bildelementsignal zugeordnet und die Signale werden
zu Videosignalen verarbeitet. Die von der Videosignalverarbeitungs
einheit 338 abgegebenen Videosignale werden dem Farb-CRT-Monitor 7
zugeführt und das beobachtete Objekt wird farbig dargestellt.
Wenn bei einer derartigen Ausbildung der erfindungsgemäßen
Einrichtung von der Steuereinheit 25 die Lichtquellen-Erregungs-
oder -Zündvorrichtung 26 erregt wird, gibt die Lichtquelle 24 Licht
einschließlich des sichtbaren Bereichs und des infraroten Bereichs
ab. Von dem von dieser Lichtquelle 24 abgegebenen Licht wird von
dem Bandbegrenzungsfilter 228 selektiv nur das sichtbare Band oder
das infrarote Band durchgelassen. Das von diesem
Bandbegrenzungsfilter 228 durchgelassene Licht wird auf das zu
beobachtende Objekt gerichtet.
Das von dem zu beobachtenden Objekt reflektierte, dem
Beleuchtungslicht entsprechende Licht wird von der
Festkörperbildaufnahmevorrichtung 336 über das Farbfilter 337
empfangen, das vor der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung
angeordnet ist. Die entsprechenden Filter 337 a, 337 b und 337 c des
Farbfilters 327 haben einen Durchlaßwellenlängenbereich im
sichtbaren Band und im infraroten Band, so daß bei Auswahl des
sichtbaren Bandes durch das Bandbegrenzungsfilter 328 die
entsprechenden Filter 337 a, 337 b und 337 c des Farbfilters 337
sichtabares Licht für die entsprechenden B, G und R abgeben. Wird
jedoch durch das Bandbegrenzungsfilter 328 das infrarote Band
ausgewählt, dann lassen die entsprechenden Filter 337 a, 337 b und
337 c des Farbfilters 337 die entsprechenden Lichtanteile IR 1, IR 2
und IR 3 des Infrarotbandes durch.
Das auf die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 336 auftreffende
Licht wird fotoelektrisch umgewandelt und in der
Videosignalverarbeitungseinheit 338 verarbeitet, so daß sich
Videosignale ergeben und das beobachtete Objekt mittels des Farb-
CRT-Monitors 7 als Farbbild dargestellt werden kann. Dies
bedeutet, daß bei Auswahl des sichtbaren Bandes durch das
Bandbegrenzungsfilter 328 ein übliches Bild des beobachteten
Objekts im sichtbaren Bereich dargestellt wird, daß jedoch
andererseits bei Auswahl des Infrarotbandes durch das
Bandbegrenzungsfilter 328 ein Infrarotbild des beobachteten
Objekts in Quasi-Farben dargestellt wird.
Somit kann bei diesem Ausführungsbeispiel durch Umschalten des
Bandbegrenzungsfilters 328 abhängig von dem zu beobachtenden
Objekt als Beobachtungswellenbereich entweder der sichtbare
Bereich oder der Infrarotbereich ausgewählt werden, wobei dann
jeweils eine Farbdarstellung erfolgt. Somit läßt sich die
Beobachtung unter Auswahl des besten Beobachtungswellenbereichs
verbessern. Die Farbtondifferenz in entsprechenden Positionen des
zu beobachtenden Objekts, die in einem Bild im üblichen sichtbaren
Bereich schwer festzustellen ist, läßt sich so auf einfache Weise
bestimmen.
Es sei bemerkt, daß die entsprechenden Filter 337 a, 337 b und 337 c
des Farbfilters 337 im sichtbaren Bereich gemäß Fig. 64 nicht auf
das Durchlassen von Rot, Grün bzw. Blau beschränkt sind, sondern,
daß auch andere Farbkombinationen in Frage kommen, beispielsweise
Gelb (Ye), Grün (G) und Cyan (Cy) im sichtbaren Band.
Das 19. Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 66 gezeigt.
Die entsprechenden Filter 337 a, 337 b und 337 c des Farbfilters 337
dieses Ausführungsbeispiels sollen entsprechend rotes Licht R und
infrarotes Licht IR, grünes Licht G und infrarotes Licht IR bzw.
blaues Licht B und infrarotes Licht IR durchlassen (Fig. 65).
Wird mittels des Bandbegrenzungsfilters 328 das sichtbare Band
gewählt, dann wird das Ausgangssignal der Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 336 als ein übliches Videofarbbild
verarbeitet. Wird jedoch andererseits mittels des
Bandbegrenzungsfilters 328 das Infrarotband gewählt, dann wird das
Ausgangssignal der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 336 als
einfarbiges Bild als Videosignal verarbeitet. Der übrige Aufbau
entspricht demjenigen des 18. Ausführungsbeispiels.
Durch Schalten des Bandbegrenzungsfilters 328 kann somit bei
diesem Ausführungsbeispiel abhängig von dem zu beobachtenden
Objekt selektiv entweder ein Farbbild im sichtbaren Bereich oder
ein einfarbiges Bild gemäß Infrarotbereich dargestellt werden.
Verglichen mit dem Farbfilter mit der Durchlaßkennlinie gemäß 65
lassen sich beim vorliegenden Ausführungsbeispiel die
entsprechenden Filter 337 a, 337 b und 337 c des Farbfilters 337
einfach herstellen, so daß sich günstigere Kosten ergeben.
Es sei bemerkt, daß die Durchlaßeigenschaften der entsprechenden
Filter 337 a, 337 b und 337 c des Farbfilters 337 nicht auf Rot, Grün
und Blau im sichtbaren Bereich (Fig. 66) beschränkt ist, sondern,
daß für den sichtbaren Bereich beispielsweise gemäß Fig. 45 die
Durchlässigkeit auch für Gelb (Ye), Grün (G) und Cyan (Cy) gegeben
sein kann.
Das 20. Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 67 gezeigt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann ein Bandbegrenzungsfilter 340
in den Beleuchtungslichtweg der der Lichtquelle 24 des 19.
Ausführungsbeispiels eingeführt werden und hat eine
Bandpaßcharakteristik mit einem engen Band dessen
Mittenwellenlänge 805 nm ist (Fig. 49). Es sei bemerkt, daß
bevorzugt das Durchlaßwellenlängenband Wo dieses
Bandbegrenzungsfilters 240 so eng ist, daß es weniger als etwa
40 nm beträgt.
Die übrige Ausbildung entspricht demjenigen des 19.
Ausführungsbeispiels.
Wie Fig. 50 veranschaulicht, hat Blut, in das ICG eingemischt
wurde eine maximale Absorption bei 805 nm. Wird somit
beispielsweise durch venöse Injektion ICD in das Blut gemischt,
mittels des Bandbegrenzungsfilters 328 das Infrarotband ausgewählt
und wird das vorgenannte Bandbegrenzungsfilter 340 mit einer
Bandpaßcharakteristik, die bei der Mittenwellenlänge von 805 nm
maximale Absorption besitzt, in den Beleuchtungslichtweg der
Lichtquelle 24 eingeführt, dann wird das zu beobachtende Objekt
mit schmalbandigem Licht und einer Mittenwellenlänge von 805 nm
bestrahlt und ein dazu entsprechendes Bild aufgenommen. Das Licht
mit einer Mittenwellenlänge von 805 nm erreicht den tiefen Teil
der Schleimhaut, während eine Absorption im Bereich der Venen
auftritt, so daß deren Verlauf als Schatten beobachtet werden
kann. Verglichen mit der Beobachtung in anderen
Wellenlängenbereichen, ergibt sich somit für den Venenverlauf eine
Beobachtung mit wesentlich höherem Kontrast.
Es sei bemerkt, daß bei Entfernen des Bandbegrenzungsfilters 340
aus dem Beleuchtungslichtweg der Lichtquelle 24 die Arbeitsweise
die gleiche wie beim 18. Ausführungsbeispiel ist. Das Farbfilter
337 ist nicht auf die Ausbildung gemäß 66 beschränkt, sondern kann
auch eine Durchlaßcharakteristik beispielsweise nach Fig. 45
aufweisen.
Es sei ferner bemerkt, daß gemäß Fig. 68 als Lichtquelle 341 ein
Laser oder eine LD-Vorrichtung verwendet werden kann, die Licht
schmalbandig mit einer Mittenwellenlänge von 805 nm abgeben. Dies
kann an die Stelle des Einführens des Bandbegrenzungsfilters 340
in dem Beleuchtungslichtweg treten. Soll somit eine Beobachtung
mit schmalbandigem Licht und einer Mittenwellenlänge von 805 nm
erfolgen, wird die breitbandige Lichtquelle 24 durch die
schmalbandige Lichtquelle 341 ersetzt.
Das 21. Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in Fig.
69 gezeigt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Durchlaßkennlinien der
entsprechenden Filter 337 a, 337 b und 337 c des Farbfilters 337 des
19. Ausführungsbeispiels derart gewählt, daß gemäß Fig. 69 das
Filter 337 a R im sichtbaren Bereich und das schmale Band mit
800 nm als Mittenwellenlänge, das Filter 337 b G in sichtbaren
Bereich und das schmale Band mit 805 nm als Mittenwellenlänge und das
Filter 337 c B im sichtbaren Bereich und das schmale Band mit 805 nm
als Mittenwellenlänge durchlassen.
Der übrige Aufbau ist der gleiche wie beim 19.
Ausführungsbeispiel.
Wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durch das
Bandbegrenzungsfilter 328 das sichtbare Band ausgewählt, dann
ergibt sich ein Farbbild im üblichen sichtbaren Band. Wird jedoch
andererseits mittels des Bandbegrenzungsfilters 328 der infrarote
Bereich ausgewählt, dann wird das zu beobachtende Objekt mit
Infrarotlicht bestrahlt, wobei nur Licht im schmalen Band mit
805 nm als Mittenwellenlänge durch das Farbfilter 337
hindurchgelangt, so daß das Objekt derartig schmalbandig
abgebildet wird.
Es sei bemerkt, daß nicht alle Filter 337 a, 337 b und 337 c eine
Durchlaßcharakteristik für das schmale Band mit 805 nm als
Mittenwellenlänge aufweisen müssen, sondern daß beispielsweise nur
ein Filter eine derartig schmalbandige Durchlaßcharakteristik
besitzt.
Das 22. Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 70 bis
72 gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird anstelle des
Bandbegrenzungsfilters des 18. Ausführungsbeispiels ein
Bandbegrenzungsfilter 351 gemäß Fig. 70 verwendet.
Die entsprechenden Filter 351 a und 351 b dieses
Bandbegrenzungsfilters 351 lassen das sichtbare Band bzw. das
Ultraviolettband, wie dies Fig. 71 zeigt. Die entsprechenden
Filter 337 a, 337 b und 337 c des Farbfilters 337 lassen
Wellenlängenbereiche im sichtbaren Band und ultravioletten Band
durch wie dies Fig. 72 veranschaulicht. Insbesondere läßt das
Filter 337 a rotes Licht R und den Ultraviolettbereich UV 3 im
Ultraviolettband, das Filter 337 b, grünes Licht G und den
Ultraviolettbereich UV 2 im Ultraviolettband und das Filter 337 c,
blaues Licht B und den Ultraviolettbereich UV 1 durch. Es sei bemerkt, daß
die Ultraviolettbereiche UV 1, UV 2 und UV 3 unterschiedliche
Wellenlängen umfassen, wobei die Mittenlängenlängen in der
Reihenfolge UV 1, UV 2 und UV 3 länger wird.
Abhängig von dem zu beobachtenden Objekt kann durch Umschalten des
Bandbegrenzungsfilters 351 entweder der sichtbare Bereich oder der
Ultraviolettbereich ausgewählt werden und das Objekt wird farbig
dargestellt. Somit kann die Farbtondifferenz entsprechender
Stellen des zu beobachtenden Objekts, die im üblichen sichtbaren
Bereich nicht zu unterscheiden sind, im ultravioletten Bereich gut
festgestellt werden.
Das 23. Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 73
veranschaulicht.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine Abbildungseinrichtung des
18. Ausführungsbeispiels für eine von außen auf das Okular eines
Lichtleiterendoskops aufgesetzte Fernsehkamera angewandt.
Das Lichtleiterendoskop 60 besitzt den gleichen Aufbau wie
dasjenige des fünften, elften und siebzehnten
Ausführungsbeispiels, so daß sich eine Beschreibung erübrigt.
Eine Fernsehkamera 370 ist entfernbar auf das Okular 65 des
Lichtleiterendoskops 60 aufgesetzt und besitzt eine
Bildformungslinse 371, die ein Bild von Okular 65 auf eine
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 336 projiziert. Das Farbfilter
337 besitzt eine Durchlaßcharakteristik für das sichtbare Band und
infrarote Band und ist vor der Festkörperbildaufnahmevorrichtung
336 angeordnet wie bei dem 18. Ausführungsbeispiel. Das von der
Lichtquelle 24 ausgesandte Licht läuft durch das
Bandbegrenzungsfilter 328, das selektiv das sichtbare Band oder
das infrarote Band durchläßt und auf die Eingangsstirnfläche des
Lichtleiters 69 des Lichtleiterendoskops 60 richtet.
Der übrige Aufbau, die Funktion und die Wirkungsweise entsprechen
denjenigen des 18. Ausführungsbeispiels.
Es sei bemerkt, daß bei diesem Ausführungsbeispiel die Kombination
des Farbfilters und des Bandbegrenzungsfilters nicht auf diejenige
des 18. Ausführungsbeispiels beschränkt ist, sondern auch gemäß
dem 18. bis 23. Ausführungsbeispiel ausgebildet sein kann.
Es sei ferner darauf hingewiesen, daß bei dem 18. bis 23.
Ausführungsbeispiel das Bandbegrenzungsfilter selektiv mehr als
drei Bänder wie das ultraviolette Band, das sichtbare Band und das
infrarote Band durchlassen kann und daß die entsprechenden Filter
337 a, 337 b und 337 c des Farbfilters 337 ebenfalls Durchlaßbereiche
in mehr als drei Bändern besitzen können, die durch das
vorgenannte Bandbegrenzungsfilter ausgewählt werden, so daß aus
den mehr als drei beobachteten Wellenlängenbändern beliebige
ausgewählt werden können.
Das auswählbare beobachtete Wellenlängenband muß auch nicht
aufgeteilt sein, in das ultraviolette, sichtbare und infrarote
Band, sondern kann beispielsweise auch zusammengesetzt werden, als
ein Teil der langwelligen Seite des sichtbaren Bereiches und der
kurzwelligen Seite des Infrarotbereichs.
Auch kann das Bandbegrenzungsfilter und das Farbfilter zwischen
der Lichtquelle 24 und einer Abbildungsvorrichtung, etwa der
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 336 in beliebiger Reihenfolge
angeordnet sein.
Das 24. Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 74 bis
79 veranschaulicht.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine Lampe 407 von einer
Stromquelle 406 in der Steuereinheit 6 mit elektrischer Energie
versorgt. Die Lampe 407 gibt breitbandiges Licht für den
sichtbaren Bereich bis zum infraroten Bereich ab. Ein sichtbares
Licht durchlassendes Filter 421 und ein das nahe Infrarotband
durchlassende Filter 422 sind entsprechend einzeln einsetzbar in
einen Beleuchtungslichtweg mittels eines Filterwechslers 423, der
zwischen der Lampe 407 und dem Eingangsende des Lichtleiters des
elektronischen Endoskops 1 angeordnet ist. Das sichtbares Licht
durchlassende Filter 421 hat eine Durchlaßcharakteristik für den
sichtbaren Lichtbereich gemäß Fig. 78 während das Filter 422 eine
Durchlaßcharakteristik besitzt gemäß der nur das benachbarte
Infrarotband durchgelassen wird, wie dies Fig. 79 zeigt. Eine
Steuerschaltung 420 steuert den Filterwechsler 423.
Andererseits ist in der Spitze 9 des elektronischen Endoskops 1
ein Objektivlinsensystem 401 vorgesehen, in dessen Bildebene eine
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 404 angeordnet ist. Diese
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 404 spricht zumindest auf den
sichtbaren Bereich bis zum nahen Infrarotbereich an. Ein
Farbtrennfilter 403 ist vor der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung
404 angeordnet. Gemäß Fig. 75 wird das Farbtrennfilter 403 durch
mosaikförmige Anordnung entsprechender Filter 403 a, 403 b und 403 c
gebildet, die im sichtbaren Band Cyan (Cy), Grün (G) und Gelb (Ye)
durchlassen. Die entsprechenden Filter 403 a, 403 b und 403 c des
Farbtrennfilters 403 haben eine zweifache Durchlaßcharakteristik
gemäß Fig. 76, wobei nicht nur Cy, G und Ye im sichtbaren Band,
sondern auch infrarotes Licht durchgelassen wird.
Ein Filter 402 mit einer Durchlaßcharakteristik im sichtbaren Band
und für ein schmales Band mit einer Mittenwellenlänge bei 805 nm
gemäß Fig. 77 ist zwischen dem Linsensystem 401 und der
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 404 angeordnet.
Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 404 wird von einem Treiber
410 in der Steuereinheit gesteuert und das ausgelesene Signal wird
mittels eines Vorverstärkers 411 verstärkt, dann einer
Verarbeitungsschaltung 412 zugeführt, wo eine Gamma-Korrektur und
ein Weißabgleich erfolgt und dann in einer Matrix verarbeitet. Das
von der Verarbeitungsschaltung 412 abgegebene Videosignal wird an
einen NTSC-Kodierer 413 angelegt, der es für eine Darstellung auf
dem Monitor 7 umwandelt.
Es sei bemerkt, daß die Steuerschaltung 420 der Treiber 410 die
Verarbeitungsschaltung 412 und der NTSC-Kodierer 413 durch einen
Zeitgabegenerator 414 synchronisiert werden, der ein
synchronisiertes Signal für das Gesamtsystem abgibt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird von der Lampe 407 Licht im
sichtbaren bis zum infraroten Bereich an der Spitze 9 des
elektronischen Endoskops 1 durch den Lichtleiter 33 auf ein
darzustellendes Objekt gerichtet. Das auf Grund dieses
Beleuchtungslichts vom Objekt zurückgelangende Licht bildet das
Objekt über das Objektivlinsensystem auf die
Festkörperbildaufnahmevorrichtung 404 ab.
Ist hierbei nur das sichtbare Licht durchlassende Filter 421
mittels des Filterwechslers 423 unter Steuerung der
Steuerschaltung 420 in den Beleuchtungslichtweg eingeführt, dann
verläuft von der Lampe 407 abgegebenes Licht durch dieses
sichtbares Licht durchlassende Filter 421, so daß sichtbares Licht
auf das abzubildende Objekt gerichtet wird. Das auf Grund dieses
Bedeutungslichts vom Objekt zurückgelangende Licht verläuft durch
das Filter 402, wird mittels des Farbtrennfilters 403 in Farben
aufgetrennt und als Videosignal durch die Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 404 ausgelesen. Das Ausgangssignal dieser
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 404 wird in einem Vorverstärker
411, einer Verarbeitungsschaltung 412 und einem NTSC-Kodierer 413
verarbeitet und als sichtbares Bild farbig auf dem Monitor 7
dargestellt.
Wenn andererseits nur das den nahen Infrarotbereich durchlassende
Filter 422 mittels des Filterwechslers 423 unter Steuerung durch
die Steuerschaltung in den Beleuchtungslichtweg eingesetzt wird,
dann läuft das von der Lampe 407 abgegebene Licht durch dieses
Filter 422, so daß das abzubildende Objekt mit dem Licht im nahen
Infrarotbereich bestrahlt wird. Das von diesem Objekt
zurückgelangende Licht trifft auf das Filter 402, das nur Licht in
dem schmalen Band mit 805 nm als Mittenwellenlänge durchläßt.
Dieses schmalbandige Licht läuft ohne Auftrennung in Farben durch
das Farbtrennfilter 403 und wird von der Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung 404 als Videosignal abgegeben. Das
Ausgangssignal dieser Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 404 wird
im Vorverstärker 11 in der Verarbeitungsschaltung 412 und im NTSC-
Kodierer 413 verarbeitet. Das Objektbild wird dann in dem schmalen
Band mit der Mittenwellenlänge 805 nm als einfarbiges Bild auf dem
Monitor dargestellt.
Wie bei den anderen Ausführungsbeispielen kann beim vorliegenden
Ausführungsbeispiel nicht nur ein übliches sichtbares Farbbild
dargestellt werden, sondern auch ein Infrarotbild in einem
schmalen Band mit einer Mittenwellenlänge von 805 nm. Somit kann
wie bei dem neunten und sechzehnten Ausführungsbeispiel durch
Beobachten des infraroten Bildes in dem schmalen Band mit der
Mittenwellenlänge von 805 nm unter Mischen von ICG in das Blut der
Verlauf der Venen unterhalb der Schleimhaut bzw. die Einlenktiefe
einer Krankheit in den tiefen Teil der Schleimhaut gut
festgestellt werden, was sonst schwierig oder gar unmöglich ist.
Im Falle der Verarbeitung mittels eines YAG-Lasers ergibt sich
auch der Vorteil, daß die beobachtete Bildebene nicht durch das
Licht des YAG-Lasers mit einer Wellenlänge von 1060 nm
beeinträchtigt wird, wenn das Filter 402 eine
Durchlaßcharakteristik nur für das nahe infrarote Licht besitzt
mit einer Mittenwellenlänge von 805 nm. Und das Filter vor der
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 404 angeordnet ist. Das 25.
Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 80 bis 82
gezeigt.
Die Abbildungseinrichtung dieses Ausführungsbeispiels hat im
wesentlichen den gleichen Aufbau wie diejenige des achten
Ausführungsbeispiels nach Fig. 26 und des zehnten
Ausführungsbeispiels nach Fig. 35, wobei jedoch keine Verschlüsse
wie der Flüssigkristallverschluß 117 oder ein elektronischer
Verschluß vorgesehen sind.
Gemäß Fig. 80 ist in der Spitze 9 des elektronischen Endoskops 1
das Objektivlinsensystem 115 vorgesehen, in dessen
Bildformungsposition sich eine Festkörperbildaufnahmevorrichtung
452 befindet. Diese Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 452 besitzt
eine Empfindlichkeit in einem breiten Wellenlängenbereich von U
Ultraviolett bis Infrarot einschließlich eines sichtbaren
Bereichs. Mit der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 452
verbundene Signalleitung 126 und 127 sind durch das Einführteil 2
und das Universalkabel 4 zu dem Verbinder 5 geführt.
Andererseits ist in der Steuereinheit eine Lampe 121 angeordnet,
die ein breitbandiges Licht von Ultraviolett bis Infrarot
ausstrahlt. Ein Rotationsfilter 450 wird von einem Motor 123
angetrieben und ist vor der Lampe 121 angeordnet. Bei diesem
Rotationsfilter 450 sind, wie Fig. 81 zeigt, Filter 450 a, 450 b und
450 c, die entsprechend R, G und B durchlassen in einem äußeren
Bereich in Umfangsrichtung angeordnet, während in einem inneren
Bereich ein Filter 450 d, das einen ultravioletten Bereich UV 1
durchläßt, ein Filter 450 e mit einer Bandpaßcharakteristik für ein
schmales Band IR 1 mit 805 nm als Mittenwellenlänge und ein Filter
450 f, das einen infraroten Bereich IR 2 mit Wellenlängen größer als
900 nm in Umfangsrichtung geordnet sind. Die Durchlaßkennlinien
der entsprechenden Filter 450 a bis 450 f sind aus Fig. 82
ersichtlich.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann mittels einer
Filterumschaltvorrichtung 451 das Rotationsfilter 450 und der
Motor 123 derart bewegt werden, daß entweder der äußere
Umfangsbereich oder der innere Bereich des Rotationsfilters 450
sich im Beleuchtungslichtweg zwischen der Lampe 121 und dem
Eingang des Lichtleiters 114 befindet.
Das durch das Rotationsfilter 450 gelaufene Licht tritt am
Eingangsende in den Lichtleiter 114 ein, wird durch diesen zur
Spitze 9 geführt und dort auf die zu beobachtende Stelle
gerichtet.
Das von der zu beobachtenden Stelle auf Grund dieses
Beleuchtungslichts zurückgelangende Licht wird durch das
Objektivlinsensystem 115 auf die Festkörper-Abbildungsvorrichtung
452 gebildet und fotoelektrisch umgewandelt. Ein Treiberimpuls der
Treiberschaltung 178 in der Steuereinheit 6 wird über die
Signalleitung 126 an die Festkörper-Abbildungsvorrichtung 452
angelegt und das ausgelesene Signal wird mittels dieses
Treiberimpulses übertragen. Das aus dieser Festkörper-
Abbildungsvorrichtung 452 ausgelesene Signal wird über die
Signalleitung 127 an den Vorverstärker 132 in der Steuereinheit
bzw. in dem elektronischen Endoskop 1 angelegt. Das durch diesen
Vorverstärker 132 verstärkte Signal wird in der
Verarbeitungsschaltung 133 dem A/D-Wandler 234 und der
Auswählschaltung 135 sowie drei Speichern (1) 136 a, (2) 136 b und
(3) 136 c, einem D/A-Wandler 137 und einem Wandler 138 wie beim achten
und zehnten Ausführungsbeispiel verarbeitet.
Der übrige Aufbau entspricht demjenigen der Einrichtung des achten
oder zehnten Ausführungsbeispiels.
Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel die Filterumschaltvorrichtung
451 unter Steuerung des Schaltkreises 143 derart gesteuert wird,
daß der Umfangsbereich des Rotationsfilters 450 in den Lichtweg
zwischen der Lampe 121 und dem Eingangsende des Lichtleiters 114
gelangt, dann läuft das von der Lampe 121 abgegebene Licht durch
die Filter 450 a, 450 b und 450 c, die entsprechend die Lichtanteile
R, G und B durchlassen, wobei eine zeitserielle Aufteilung in die
Lichtanteile entsprechend der Wellenlängenbereich R, G und B
erfolgt. Diese Lichtanteile R, G und B werden über den Lichtleiter
114 zur Spitze 9 des Einführteils übertragen und auf das
abzubildende Objekt gerichtet. Das auf Grund dieses
Beleuchtungslichts in der Reihenfolge R, G und B im sichtbaren
Wellenlängenbereich vom Objekt zurückgelangende Licht wird mittels
des Objektivlinsensystems 115 zur Abbildung des Objekts auf die
Festkörper-Abbildungsvorrichtung 452 gerichtet und die Festkörper-
Abbildungsvorrichtung 452 erzeugt ein Bild dieses Objekts. Somit
läßt sich ein übliches sichtbares Bild in Farben auf dem Monitor
darstellen.
Wird andererseits die Filterumschaltvorrichtung 451 durch den
Schaltkreis 143 derart gesteuert, daß der Innenbereich des
Rotationsfilters 450 in dem Beleuchtungslichtweg zwischen der
Lampe 121 und dem Eingangsende des Lichtleiters 114 gelangt, dann
läuft das von der Lampe 121 abgegebene Licht durch die Filter
450 d, 450 e und 450 f, die entsprechend die Lichtbereiche UV 1, IR 1
und IR 2 durchlassen, wobei eine zeitserielle Aufteilung in
Lichtanteile der Wellenlängenbereiche UV 1, IR 1 und IR 2 erfolgt.
Diese Lichtanteile werden über den Lichtleiter 114 zur Spitze 9
des Einführteils übertragen und von dort auf das abzubildende
Objekt gerichtet. Das auf Grund dieses Beleuchtungslichts vom
Objekt zurückgelangende Licht wird mittels des
Objektivlinsensystems 115 auf die Festkörper-Abbildungsvorrichtung
452 gerichtet, die ein Bild des Objekts erzeugt. Auf dem Monitor 7
läßt sich dann das Objekt in Quaisi-Farben ein Bild gemäß der
unsichtbaren Bereiche, also der Ultraviolett- und Infrarotbereiche
entsprechend der Wellenlängenbereiche UV 1, IR 1 und IR 2 darstellen.
Es sei bemerkt, daß bei selektiver Auslesung eines oder zweier der
Speicher 136 a, 136 b und 136 c ein Bild gemäß einem oder zweier
Wellenlängenbereiche UV 1, IR 1 und IR 2 erzeugen läßt.
Wie bei den anderen Ausführungsbeispielen läßt sich somit auch bei
diesem Ausführungsbeispiel nicht nur ein übliches sichtbares
Farbbild erzeugen, sondern auch ein Bild gemäß unsichtbaren
Bereichen, also Ultraviolett- und Infrarotbereichen.
Es sei bemerkt, daß die Wellenlängendurchlaßbereiche der
entsprechenden Filter im Umfangsbereich und im inneren Bereich des
Rotationsfilters 450 nicht auf die angegebenen Bereiche beschränkt
sind, sondern daß sie frei gewählt werden können.
Es sei ferner darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung
nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist.
Beispielsweise kann anstelle des von dem zu beobachtenden Objekt
reflektierten Lichts auch das Licht verwendet werden, das durch
das Objekt hindurchtritt.
Die Erfindung hat auch andere Anwendungsmöglichkeiten als ein
Endoskop.
Die vorliegende Erfindung bewirkt, daß unter Auswahl eines
optimalen Wellenlängenbereichs abhängig von dem zu beobachtenden
Objekt eine sichtbare Information erhalten wird und daß eine
Farbtondifferenz an entsprechenden Stellen des zu beobachtenden
Objekts gut und einfach festgestellt werden können, die sonst im
üblichen sichtbaren Bereich schwer zu bestimmten ist.
Claims (60)
1. Abbildungseinrichtung, gekennzeichnet durch:
eine Beleuchtungsvorrichtung (24; 45 a-d; 121; 241; 341; 407) zum Aussenden von Beleuchtungslicht eines Wellenlängenbereichs, der sich von einem sichtbaren Bereich zu einem anderen nicht sichtbaren Bereich erstreckt;
ein optisches Bildformungssystem (35; 67; 115; 371; 401) zum Formen eines Bildes eines abzubildenden Objekts;
eine Abbildungsvorrichtung (21) mit einer Ansprechempfindlichkeit in einem Wellenlängenbereich, der sich von einem sichtbaren Bereich in einen nichtsichtbaren Bereich erstreckt, und mit einer Festkörper-Abbildungsvorrichtung (36; 72; 116; 150; 170; 272; 336; 404; 452) zum Umwandeln des durch das optische Bildformungssystem (35; 67; 115; 371; 401) geformten Bildes in ein elektrisches Signal;
eine Wellenlängenbereich-Aufteilungsvorrichtung (31; 46 b-c; 50; 55; 58; 95; 124; 231; 251; 262; 337; 340; 403; 450) zum zeitseriellen Aufteilen des Wellenlängenbereichs des Beleuchtungslichts der Beleuchtungsvorrichtung (24; 45 a-d; 121; 241; 341; 407) in mehrere Wellenlängenbereiche innerhalb desjenigen Bereichs, in dem die Abbildungsvorrichtung (21) ihre Ansprechempfindlichkeit hat;
eine Auswahlvorrichtung (27; 47 b-c; 81; 91; 117; 160; 227; 228; 261; 328; 421-423; 451) zum Auswählen zumindest eines Wellenlängenbereichs aus den durch die Wellenlängenbereichs- Unterteilungsvorrichtung (31; 46 b-c; 50; 55; 58; 95; 124; 231; 251; 262; 337; 340; 403; 450) aufteilten Bereiche und
eine Signalverarbeitungsvorrichtung (41; 132-138; 338; 411-413) zum Verarbeiten der Ausgangssignale der Abbildungsvorrichtung (21) entsprechend den Beleuchtungslichtanteilen der entsprechenden durch die Auswahlvorrichtung (27; 47 b-c; 81; 91; 117; 160; 227; 228; 261; 328; 421-423; 451) ausgewählten Wellenlängenbereiche unter Zuordnen entsprechend unterschiedlicher Farbsignale zu denselben, so daß sich Videosignale ergeben.
eine Beleuchtungsvorrichtung (24; 45 a-d; 121; 241; 341; 407) zum Aussenden von Beleuchtungslicht eines Wellenlängenbereichs, der sich von einem sichtbaren Bereich zu einem anderen nicht sichtbaren Bereich erstreckt;
ein optisches Bildformungssystem (35; 67; 115; 371; 401) zum Formen eines Bildes eines abzubildenden Objekts;
eine Abbildungsvorrichtung (21) mit einer Ansprechempfindlichkeit in einem Wellenlängenbereich, der sich von einem sichtbaren Bereich in einen nichtsichtbaren Bereich erstreckt, und mit einer Festkörper-Abbildungsvorrichtung (36; 72; 116; 150; 170; 272; 336; 404; 452) zum Umwandeln des durch das optische Bildformungssystem (35; 67; 115; 371; 401) geformten Bildes in ein elektrisches Signal;
eine Wellenlängenbereich-Aufteilungsvorrichtung (31; 46 b-c; 50; 55; 58; 95; 124; 231; 251; 262; 337; 340; 403; 450) zum zeitseriellen Aufteilen des Wellenlängenbereichs des Beleuchtungslichts der Beleuchtungsvorrichtung (24; 45 a-d; 121; 241; 341; 407) in mehrere Wellenlängenbereiche innerhalb desjenigen Bereichs, in dem die Abbildungsvorrichtung (21) ihre Ansprechempfindlichkeit hat;
eine Auswahlvorrichtung (27; 47 b-c; 81; 91; 117; 160; 227; 228; 261; 328; 421-423; 451) zum Auswählen zumindest eines Wellenlängenbereichs aus den durch die Wellenlängenbereichs- Unterteilungsvorrichtung (31; 46 b-c; 50; 55; 58; 95; 124; 231; 251; 262; 337; 340; 403; 450) aufteilten Bereiche und
eine Signalverarbeitungsvorrichtung (41; 132-138; 338; 411-413) zum Verarbeiten der Ausgangssignale der Abbildungsvorrichtung (21) entsprechend den Beleuchtungslichtanteilen der entsprechenden durch die Auswahlvorrichtung (27; 47 b-c; 81; 91; 117; 160; 227; 228; 261; 328; 421-423; 451) ausgewählten Wellenlängenbereiche unter Zuordnen entsprechend unterschiedlicher Farbsignale zu denselben, so daß sich Videosignale ergeben.
2. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wellenlängenbereichs-Aufteilsvorrichtung ein
Rotationsfilter (31; 50; 55; 58; 95; 124; 231; 251; 262; 337;
340; 450) ist, das in den Lichtweg des Beleuchtungslichts von
der Beleuchtungsvorrichtung (24; 45 a-d; 121; 241; 341; 407)
eingefügt ist und mehrere Filter mit entsprechend
unterschiedlichen Wellenlängendurchlaßbereichen in
Umfangsrichtung angeordnet hat und daß die
Auswählvorrichtung (27; 47 b-c; 81; 91; 117; 160; 227; 228; 261;
328; 421-423; 451) ein Filter ist, das in den Lichtweg des
Beleuchtungslichts von der Beleuchtungsvorrichtung (24; 45 a-d;
121; 241; 341; 407) eingefügt ist und selektiv das Licht eines
der mehreren Wellenlängenbänder einschließlich des sichtbaren
Bandes durchlassen kann.
3. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Rotationsfilter (31; 50; 55; 58; 95; 124; 231; 251; 262;
337; 340; 450) neun Filter (z. B. 31 a-31 i) mit entsprechend
unterschiedlichen Wellenlängen-Durchlaßbereichen aufweist und
zwar je drei im Ultraviolettbereich, im sichtbaren Lichtbereich
und im Infrarotbereich und daß das Filter der
Auswählvorrichtung (27; 81; 91; 117; 160; 227; 228; 261; 328;
451) selektiv ultraviolettes Licht, sichtbares Licht oder
infrarotes Licht durchläßt.
4. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Rotationsfilter (31 50; 55; 95; 124; 231; 251; 262;
337; 340; 450) gebildet wird durch Anordnen der entsprechenden
Filter (z. B. 31 a bis 31 i) mit den Wellenlängen-
Durchlaßbereichen entsprechend in dem ultravioletten Bereich,
dem sichtbaren Bereich und dem infraroten Bereich in einer
vorbestimmten Reihenfolge.
5. Abbildungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß Filter (z. B. 31 a bis 31 i) des
Rotationsfilters (z. B. 31), die Wellenlängenbereiche
durchlassen, die nicht in dem von der Auswahlvorrichtung (z. B.
27) ausgewählten Band liegen, zur Lichtunterbrechung für
Lichtunterbrechungsperioden der Abbildungsvorrichtung (21)
verwendet werden.
6. Abbildungseinrichtung, gekennzeichnet durch
ein optisches Bildformungssystem (35) zum Formen eines Bildes eines Objekts;
eine Abbildungsvorrichtung (21) mit einer Ansprechempfindlichkeit in einem Wellenbereich, der sich von einem sichtbaren Wellenbereich zu einem anderen nicht sichtbaren Bereich erstreckt und mit einer Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung (36) zum Umwandeln des von dem optischen Bildformungssystem (35) geformten Bildes in ein elektrisches Signal;
mehrere Lichtquellen (45 a bis 45 d), die Beleuchtungslichtanteile mehrerer Wellenlängenbereiche im Bereich der Ansprechempfindlichkeit der Abbildungsvorrichtung (21) aussenden;
eine Auswählvorrichtung (46 b-46 d, 47 b-47 d) zum Auswählen zumindest einer der Lichtquellen (45 a-45 d) und zur zeitseriellen Abgabe von Licht und
eine Signalverarbeitungsvorrichtung (41) zum Verarbeiten der Ausgangssignale der Abbildungsvorrichtung (21) entsprechend den Beleuchtungslichtanteilen der entsprechenden durch die Auswählvorrichtung (27) ausgewählten Wellenlängenbereiche unter Zuordnen entsprechend unterschiedlicher Farbsignale zu denselben, so daß sich Videosignale ergeben.
ein optisches Bildformungssystem (35) zum Formen eines Bildes eines Objekts;
eine Abbildungsvorrichtung (21) mit einer Ansprechempfindlichkeit in einem Wellenbereich, der sich von einem sichtbaren Wellenbereich zu einem anderen nicht sichtbaren Bereich erstreckt und mit einer Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung (36) zum Umwandeln des von dem optischen Bildformungssystem (35) geformten Bildes in ein elektrisches Signal;
mehrere Lichtquellen (45 a bis 45 d), die Beleuchtungslichtanteile mehrerer Wellenlängenbereiche im Bereich der Ansprechempfindlichkeit der Abbildungsvorrichtung (21) aussenden;
eine Auswählvorrichtung (46 b-46 d, 47 b-47 d) zum Auswählen zumindest einer der Lichtquellen (45 a-45 d) und zur zeitseriellen Abgabe von Licht und
eine Signalverarbeitungsvorrichtung (41) zum Verarbeiten der Ausgangssignale der Abbildungsvorrichtung (21) entsprechend den Beleuchtungslichtanteilen der entsprechenden durch die Auswählvorrichtung (27) ausgewählten Wellenlängenbereiche unter Zuordnen entsprechend unterschiedlicher Farbsignale zu denselben, so daß sich Videosignale ergeben.
7. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wellenlängenbereichs-Aufteilvorrichtung ein
Rotationsfilter (31; 50; 55; 58; 95; 124; 231; 251; 262; 337;
340; 450) ist, das in den Lichtweg des Beleuchtungslichts von
der Beleuchtungsvorrichtung (24; 45 a-45 d; 121; 241; 341; 407)
eingefügt ist und mehrere Filter mit entsprechend
unterschiedlichen Wellenlängendurchlaßbereichen in
Umfangsrichtung angeordnet hat und daß die Auswählvorrichtung
eine Auswahlschaltung (52; 141-143) ist, die aus den
Ausgangssignalen der Abbildungsvorrichtung (21) ein
Ausgangssignal entsprechend dem Beleuchtungslicht zumindest
eines durchgelassenen Wellenlängenbereiches zur Weitergabe an
die Signalverarbeitungsvorrichtung (41) auswählt.
8. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Rotationsfilter (31; 50; 55;
58; 95; 124; 231; 251; 262; 337; 340; 450) neun Filter (z. B.
(31 a-31 i) mit entsprechend unterschiedlichen Durchlaß-
Wellenlängenbereichen aufweist und zwar je drei im
Ultraviolettbereich, im sichtbaren Lichtbereich und im
Infrarotbereich.
9. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet, daß das Rotationsfilter (31; 50; 55; 58;
95; 124; 231; 251; 262; 337; 340; 450) neun Filter (z. B. 31 a-
31 i) mit entsprechend unterschiedlichen Wellenlängen-
Durchlaßbereichen aufweist und zwar je zwei im
Ultraviolettbereich, im sichtbaren Lichtbereich und im
Infrarotbereich.
10. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wellenlängenbereichs-Aufteilvorrichtung ein
Rotationsfilter (31; 50; 55; 58; 95; 124; 231; 251; 262; 337;
340; 450) ist, das in den Lichtweg des Beleuchtungslichts von
der Beleuchtungsvorrichtung (24; 45 a-d; 121; 241; 341; 407)
eingefügt ist und mehrere Filter mit entsprechend
unterschiedlichen Wellenlängendurchlaßbereichen in
Umfangsrichtung angeordnet hat und daß die
Auswählvorrichtung (27; 47 b-c; 81; 91; 117; 160; 227; 228; 261;
328; 421-423; 451) eine Lichtquellensteuervorrichtung (26) ist,
die die Lichtquelle (24 S) zur Abgabe von Licht veranlaßt, wenn
zumindest eines der entsprechenden Filter (z. B. 31 a bus 31 i)
des Rotationsfilters (31) sich im Beleuchtungslichtweg
befindet.
11. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das Rotationsfilter gebildet wird durch eine
Reihenanordnung von Filtern mit Durchlaßwellenlängenbereichen
in dem selben Band aufgeteilt in einen Ultraviolettbereich,
einen sichtbaren Bereich und einen infraroten Bereich.
12. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abbildungsvorrichtung eine
Fernsehkamera (70; 180; 280) ist, die entfernbar auf das Okular
(z. B. 65) eines Endoskops (60) aufsetzbar ist.
13. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß das Rotationsfilter (58) ein Filter (58 j) zum Durchlassen
von weißem Licht aufweist.
14. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wellenlängenbereichs-Aufteilvorrichtung ein
Rotationsfilter (91) ist, das in den Lichtweg des
Beleuchtungslichts von der Beleuchtungsvorrichtung (24)
eingefügt ist und das mehrere Filter (91 a, 91 b, 91 c) mit
entsprechend unterschiedlichen Wellenlängen-Durchlaßbereichen
aufweist, die in Umfangsrichtung angeordnet sind, und daß die
Auswählvorrichtung mehrere Spiegel (46 b-46 d; 47 b-47 d, 81 a-81 c)
aufweist, die in den Lichtweg des Beleuchtungslichts von der
Beleuchtungsvorrichtung (24) eingefügt sind und die selektiv
das Licht eines der mehreren Bänder einschließlich des
sichtbaren Bandes reflektieren.
15. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wellenlängenbereichs-Aufteilvorrichtung ein
Rotationsfilter (50) ist, das in den Lichtweg des
Beleuchtungslichts von der Beleuchtungsvorrichtung (24)
eingefügt ist und neun Filter (50 a bis 50 i) mit entsprechend
unterschiedlichem Wellenlängendurchlaßbereichen für
entsprechende drei von Ultraviolettbereichen, sichtbaren
Lichtbereichen und Infrarotlichtbereichen aufweist, die in
Umfangsrichtung angeordnet sind, und daß die Auswählvorrichtung
mehrere Spiegel (46 b-46 d, 47 b-47 d; 81 a-81 c) umfaßt, die in den
Lichtweg des Beleuchtungslichts von der Lichtquelle (24)
eingefügt sind und seletiv ultraviolettes Licht, sichtbares
Licht und infrarotes Licht reflektieren.
16. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auswahlvorrichtung (81) einen Rahmen (81 d) aufweist, in
dem mehrere Spiegel (81 a, 81 b, 81 c) in einer Reihe angeordnet
sind, und eine Bewegungsvorrichtung (82, 84) zum Bewegen des
Rahmens (81 d) in der Spiegelanordnungsrichtung.
17. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auswählvorrichtung (81) einen scheibenförmigen Rahmen
aufweist, in dem mehrere Spiegel (81 a, 81 b, 81 c) in
Umfangsrichtung angeordnet sind, und eine Rotationsvorrichtung
(82, 83, 84) zum Drehen des Rahmens.
18. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wellenlängenbereichs-Aufteilvorrichtung ein
Rotationsspiegel (95) ist, der in dem Lichtweg des
Beleuchtungslichts der Beleuchtungsvorrichtung (24) angeordnet
ist und mehrere Spiegel mit unterschiedlicher
Wellenlängenbereichsreflexion in Umfangsrichtung aufweist und
daß die Auswählvorrichtung (91) mehrere Spiegel (91 a-91 c)
aufweist, die in dem Lichtweg des Beleuchtungslichts der
Beleuchtungsvorrichtung (24) angeordnet sind und jeweils das
Licht eines mehrerer Bänder einschließlich des sichtbaren
Bandes reflektieren.
19. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auswählvorrichtung eine Verschlußvorrichtung (117; 160;
170) ist, die in den Lichtweg des Beleuchtungslichts der
Beleuchtungsvorrichtung (121) eingefügt ist und selektiv den
Durchlaß von Licht zumindest eines der durch die
Wellenlängenbereichs-Aufteilvorrichtung (124) aufgeteilten
Wellenlängenbereiche zur Abbildungsvorrichtung (116) durchläßt.
20. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wellenlängenbereichs-Aufteilvorrichtung ein
Rotationsfilter (124) ist, das in den Lichtweg des
Beleuchtungslichts von der Beleuchtungsvorrichtung (121)
eingefügt ist und in Umfangsrichtung mehrere Filter mit
entsprechend unterschiedlichen Wellenlängen-Durchlaßbereichen
aufweist.
21. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verschlußvorrichtung ein Flüssigkristall ist.
22. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verschlußvorrichtung ein Verschlußelement (160) ist mit
einem durchlassenden Teil und einem Lichtunterbrechungsteil,
die selektiv in dem fotoempfindlichen Teil und dem nicht
fotoempfindlichen Teil der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung
(150) angeordnet werden können, und mit einer
Bewegungsvorrichtung (141) zum Bewegen des Verschlusses (117),
damit entweder der durchlassende Teil oder der
lichtunterbrechende Teil vor der Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung (116) zu stehen kommt.
23. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bewegungsvorrichtung eine piezoelektrische Vorrichtung
verwendet.
24. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung eine CCD-Vorrichtung
ist, die mit einem elektronischen Verschluß ausgestattet ist,
und daß die Verschlußvorrichtung der elektronische Verschluß
der CCD-Vorrichtung ist.
25. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abbildungsvorrichtung eine Fernsehkamera (z. B. 180) ist,
die entfernbar auf das Okular (65) eines Endoskops (60)
aufsetzbar ist.
26. Abbildungseinrichtung, gekennzeichnet durch
ein optisches Bildformungssystem (35; 67; 115; 371; 401) zum Formen des Bildes eines abzubildenden Objekts;
eine Abbildungsvorrichtung (21) mit einer Ansprechempfindlichkeit in einem Wellenlängenbereich, der sich von einem sichtbaren Bereich in einen anderen nicht sichtbaren Bereich erstreckt, zum Umwandeln eines von dem optischen Bildformungssystem geformten Bildes in ein elektrisches Signal;
eine Trennvorrichtung zum Aufteilen des Objektbildes in mehrere Wellenlängenbereichsbilder und mit mehreren Arten von optischen Elementen mit einer entsprechenden Durchlaß- oder Reflexionscharakteristik und zum Trennen des Lichts eines speziellen Wellenlängenbereichs innerhalb eines sichtbaren Bandes und eines anderen nicht sichtbaren Bandes;
eine Bandbegrenzungsvorrichtung zum Begrenzen der getrennten Wellenlängenbereiche der entsprechenden optischen Elemente der Trennvorrichtung auf das eine oder andere Band, um den Wellenlängenbereich auszuwählen, der durch die Abbildungsvorrichtung abgebildet wurde, und
eine Signalverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten der Ausgangssignale der Abbildungsvorrichtung unter Ansprechen auf die durch die Bandbegrenzungsvorrichtung ausgewählten Wellenlängenbereiche, um Videosignale zu erzeugen.
ein optisches Bildformungssystem (35; 67; 115; 371; 401) zum Formen des Bildes eines abzubildenden Objekts;
eine Abbildungsvorrichtung (21) mit einer Ansprechempfindlichkeit in einem Wellenlängenbereich, der sich von einem sichtbaren Bereich in einen anderen nicht sichtbaren Bereich erstreckt, zum Umwandeln eines von dem optischen Bildformungssystem geformten Bildes in ein elektrisches Signal;
eine Trennvorrichtung zum Aufteilen des Objektbildes in mehrere Wellenlängenbereichsbilder und mit mehreren Arten von optischen Elementen mit einer entsprechenden Durchlaß- oder Reflexionscharakteristik und zum Trennen des Lichts eines speziellen Wellenlängenbereichs innerhalb eines sichtbaren Bandes und eines anderen nicht sichtbaren Bandes;
eine Bandbegrenzungsvorrichtung zum Begrenzen der getrennten Wellenlängenbereiche der entsprechenden optischen Elemente der Trennvorrichtung auf das eine oder andere Band, um den Wellenlängenbereich auszuwählen, der durch die Abbildungsvorrichtung abgebildet wurde, und
eine Signalverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten der Ausgangssignale der Abbildungsvorrichtung unter Ansprechen auf die durch die Bandbegrenzungsvorrichtung ausgewählten Wellenlängenbereiche, um Videosignale zu erzeugen.
27. Abbildungseinrichtung, gekennzeichnet durch
eine Beleuchtungsvorrichtung zum Abgeben von Beleuchtungslicht eines Wellenlängenbereichs, der sich von einem sichtbaren Bereich zu einem anderen nicht sichtbaren Bereich erstreckt;
ein optisches Bildformungssystem zum Formen eines Bildes eines abzubildenden Objekts,
eine Abbildungsvorrichtung (21) mit Ansprechempfindlichkeit in einem Wellenlängenbereich, der sich von einem sichtbaren Bereich zu einem anderen nicht sichtbaren Bereich erstreckt, und mit einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung (36) zum Umwandeln des durch das optische Bildformsystem geformten Bildes in ein elektrisches Signal;
ein Filter zum zeitseriellen Aufteilen des Wellenlängenbereichs des Beleuchtungslichts der Beleuchtungsvorrichtung (24) in mehrere Wellenlängenbereiche innerhalb des Bereichs, in dem die Abbildungsvorrichtung (21) ihre Ansprechempfindlichkeit hat, wobei das Filter mehrere Arten von Komponenten-Filtern mit einer Durchlässigkeitscharakteristik aufweist, gemäß der entsprechende der Lichtanteile spezifischer Wellenlängenbereiche innerhalb eines sichtbaren Bandes und eines anderen nicht sichtbaren Bandes durchgelassen werden;
eine Bandbegrenzungsvorrichtung, die die durchgelassenen Wellenlängenbereiche der entsprechenden Komponentenfilter des Filters auf das eine oder andere Band begrenzt, um den durch die Abbildungsvorrichtung (21) abgebildeten Wellenlängenbereich auszuwählen, und
eine Signalverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten der Ausgangssignale der Abbildungsvorrichtung entsprechend den Beleuchtungslichtanteilen der Wellenlängenbereiche, die durch die Begrenzungsvorrichtung ausgewählt werden, unter Zuordnen entsprechend unterschiedlicher Farbsignale zu denselben zu Videosignalen.
eine Beleuchtungsvorrichtung zum Abgeben von Beleuchtungslicht eines Wellenlängenbereichs, der sich von einem sichtbaren Bereich zu einem anderen nicht sichtbaren Bereich erstreckt;
ein optisches Bildformungssystem zum Formen eines Bildes eines abzubildenden Objekts,
eine Abbildungsvorrichtung (21) mit Ansprechempfindlichkeit in einem Wellenlängenbereich, der sich von einem sichtbaren Bereich zu einem anderen nicht sichtbaren Bereich erstreckt, und mit einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung (36) zum Umwandeln des durch das optische Bildformsystem geformten Bildes in ein elektrisches Signal;
ein Filter zum zeitseriellen Aufteilen des Wellenlängenbereichs des Beleuchtungslichts der Beleuchtungsvorrichtung (24) in mehrere Wellenlängenbereiche innerhalb des Bereichs, in dem die Abbildungsvorrichtung (21) ihre Ansprechempfindlichkeit hat, wobei das Filter mehrere Arten von Komponenten-Filtern mit einer Durchlässigkeitscharakteristik aufweist, gemäß der entsprechende der Lichtanteile spezifischer Wellenlängenbereiche innerhalb eines sichtbaren Bandes und eines anderen nicht sichtbaren Bandes durchgelassen werden;
eine Bandbegrenzungsvorrichtung, die die durchgelassenen Wellenlängenbereiche der entsprechenden Komponentenfilter des Filters auf das eine oder andere Band begrenzt, um den durch die Abbildungsvorrichtung (21) abgebildeten Wellenlängenbereich auszuwählen, und
eine Signalverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten der Ausgangssignale der Abbildungsvorrichtung entsprechend den Beleuchtungslichtanteilen der Wellenlängenbereiche, die durch die Begrenzungsvorrichtung ausgewählt werden, unter Zuordnen entsprechend unterschiedlicher Farbsignale zu denselben zu Videosignalen.
28. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet,
daß die entsprechenden Komponentenfilter des Filters
entsprechend unterschiedliche Wellenlängen-Durchlaßbereiche
innerhalb des sichtbaren Bandes und die gleichen Wellenlängen-
Durchlaßbereiche innerhalb des Infrarotbandes aufweisen und daß
die Bandbegrenzungsvorrichtung ein Filter ist, das selektiv das
sichtbare Band und das infrarote Band durchläßt.
29. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet,
daß im Falle der Auswahl des sichtbaren Bandes durch die
Bandbegrenzungsvorrichtung in der
Signalverarbeitungsvorrichtung die Ausgangssignale der
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung entsprechend den
entsprechend durchgelassenen Wellenlängenbereichen innerhalb
dieses sichtbaren Bandes zu Videosignalen unter Zuordnung
derselben zu unterschiedlichen Farben verarbeitet werden und
daß im Falle der Auswahl des Infrarotbandes durch die
Bandbegrenzungsvorrichtung die Ausgangssignale der Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung als ein einfarbiges Bild zu
Videosignalen verarbeitet werden.
30. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet,
daß ferner ein Filter in den Lichtweg des Beleuchtungslichtes
von der Beleuchtungsvorrichtung zu der Abbildungsvorrichtung
eingefügt ist, das ein schmales Band mit 805 nm als
Mittenwellenlänge durchläßt.
31. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Beleuchtungsvorrichtung, die Licht eines schmalen
Bandes mit 805 nm als Mittenwellenlänge ausstrahlt, ferner
austauschbar angeordnet ist mit der Beleuchtungsvorrichtung,
die Beleuchtungslicht des Wellenlängenbereiches abgeben kann,
der sich von dem sichtbaren Bereich zu dem anderen nicht
sichtbaren Bereich erstreckt.
32. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet,
daß die entsprechenden Komponentenfilter des Filters
entsprechend unterschiedliche Wellenlängen-Durchlaßbereiche
innerhalb des sichtbaren Bandes und den
Wellenlängendurchlaßbereich des schmalen Bandes mit 805 nm als
Mittenwellenlänge innerhalb des infraroten Bandes aufweisen.
33. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet,
daß die entsprechenden Komponentenfilter des Filters
unterschiedliche Wellenlängen-Durchlaßbereiche im sichtbaren
Band und im infraroten Band aufweisen und daß die
Bandbegrenzungsvorrichtung ein Filter ist, das selektiv das
sichtbare Band oder das infrarote Band durchläßt.
34. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet,
daß die Signalverarbeitungsvorrichtung die Ausgangssignale der
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung entsprechend den
entsprechend durchgelassenen Wellenlängenbereichen innerhalb
des sichtbaren Bandes oder des Infrarotbandes ausgewählt durch
die Bandbegrenzungsvorrichtung unter Zuordnung entsprechend
unterschiedlicher Farbsignale zu denselben zu Videosignalen
verarbeitet.
35. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet,
daß die entsprechenden Komponentenfilter des Filters
entsprechend unterschiedlich durchlassende Wellenlängenbereiche
in dem sichtbaren Band und dem infraroten Band aufweisen und
daß die Bandbegrenzungsvorrichtung ein Filter ist, das selektiv
das sichtbare Band oder das infrarote Band durchläßt.
36. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet,
daß die Signalverarbeitungsvorrichtung die Ausgangssignale der
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung entsprechend der
entsprechend durchgelassenen Wellenlängenbereiche innerhalb des
sichtbaren Bandes oder des Infrarotbandes ausgewählt durch die
Bandbegrenzungsvorrichtung unter Zuordnung entsprechend
unterschiedlicher Farbsignale zu denselben zu Videosignalen
verarbeitet.
37. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Fernsehkamera (z. B. 180) entfernbar auf das Okular
(65) eines Endoskops aufsetzbar ist.
38. Abbildungseinrichtung, gekennzeichnet durch
ein optisches Bildformungssystem zum Formen des Bildes eines abzubildenden Objekts,
eine Abbildungsvorrichtung mit einer Ansprechempfindlichkeit auf einen Wellenlängenbereich, der sich von einem sichtbaren in einen anderen nicht sichtbaren Bereich erstreckt und mit einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung zum Umwandeln des durch das optische Bildformungssystem geformten Bildes in ein elektrisches Signal;
ein Farbfilter, das zwischen dem optischen Bildformungssystem und der Abbildungseinrichtung angeordnet ist und das Objektbild in Bilder mehrerer Wellenlängenbereiche auftrennt und das mehrere Komponentenfilter mit einer Durchlaßcharakteristik aufweist, die entsprechende Lichtanteile spezifischer Wellenlängenbereiche innerhalb des sichtbaren Bandes und des unsichtbaren Bandes durchläßt;
eine Bandbegrenzungsvorrichtung zum Begrenzen der durchgelassenen Wellenlängenbereiche der entsprechenden Komponentenfilter des Farbfilters auf das eine oder andere Band, um den durch die Abbildungsvorrichtung abgebildeten Wellenlängenbereich auszuwählen; und
eine Signalverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten der Ausgangssignale der Abbildungsvorrichtung unter Ansprechen auf die durch die Bandbegrenzungsvorrichtung ausgewählten Wellenlängenbereiche um Videosignale zu erzeugen.
ein optisches Bildformungssystem zum Formen des Bildes eines abzubildenden Objekts,
eine Abbildungsvorrichtung mit einer Ansprechempfindlichkeit auf einen Wellenlängenbereich, der sich von einem sichtbaren in einen anderen nicht sichtbaren Bereich erstreckt und mit einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung zum Umwandeln des durch das optische Bildformungssystem geformten Bildes in ein elektrisches Signal;
ein Farbfilter, das zwischen dem optischen Bildformungssystem und der Abbildungseinrichtung angeordnet ist und das Objektbild in Bilder mehrerer Wellenlängenbereiche auftrennt und das mehrere Komponentenfilter mit einer Durchlaßcharakteristik aufweist, die entsprechende Lichtanteile spezifischer Wellenlängenbereiche innerhalb des sichtbaren Bandes und des unsichtbaren Bandes durchläßt;
eine Bandbegrenzungsvorrichtung zum Begrenzen der durchgelassenen Wellenlängenbereiche der entsprechenden Komponentenfilter des Farbfilters auf das eine oder andere Band, um den durch die Abbildungsvorrichtung abgebildeten Wellenlängenbereich auszuwählen; und
eine Signalverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten der Ausgangssignale der Abbildungsvorrichtung unter Ansprechen auf die durch die Bandbegrenzungsvorrichtung ausgewählten Wellenlängenbereiche um Videosignale zu erzeugen.
39. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet,
daß die entsprechenden Komponentenfilter des Farbfilters
entsprechend unterschiedliche Wellenlängendurchlaßbereiche im
sichtbaren Band und im infraroten Band aufweisen und daß die
Bandbegrenzungsvorrichtung ein Filter ist, das selektiv das
sichtbare Band oder das infrarote Band durchläßt.
40. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet,
daß die Signalverarbeitungsvorrichtung die Ausgangssignale der
Festkörper-Abbildungsvorrichtung entsprechend den entsprechend
durchgelassenen Wellenlängenbereichen in dem sichtbaren Band
oder dem infraroten Band, ausgewählt durch die
Bandbegrenzungsvorrichtung, unter Zuordnung derselben zu
entsprechend unterschiedlichen Farbsignalen zu Videosignalen
verarbeitet.
41. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet,
daß die entsprechenden Komponentenfilter des Farbfilters
entsprechend unterschiedliche Wellenlängen-Durchlaßbereiche
innerhalb des sichtbaren Bandes und die gleichen Wellenlängen-
Durchlaßbereiche im infraroten Band aufweisen und daß die
Bandbegrenzungsvorrichtung ein Filter ist, das selektiv das
sichtbare Band oder das infrarote Band durchläßt.
42. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Signalverarbeitungsvorrichtung bei Auswahl des
sichtbaren Bandes durch die Bandbegrenzungsvorrichtung die
Ausgangssignale der Festkörper-Abbildungsvorrichtung
entsprechend der entsprechend durchgelassenen
Wellenlängenbereiche innerhalb dieses sichtbaren Bandes unter
Zuordnung entsprechender unterschiedlicher Farbsignale zu
denselben zu Videosignalen verarbeitet und daß bei Auswahl des
infraroten Bandes durch die Bandbegrenzungsvorrichtung die
Ausgangssignale der Festkörper-Abbildungsvorrichtung als ein
einfarbiges Bild zu Videosignalen verarbeitet werden.
43. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet,
daß ferner ein ein schmales Band mit 805 nm als
Mittenwellenlänge durchlassendes Filter in den Lichtweg von der
Beleuchtungsvorrichtung zu der Abbildungsvorrichtung einsetzbar
ist.
44. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet,
daß ferner ein Licht eines schmalen Bandes mit 805 nm als
Mittenwellenlänge aussendende Beleuchtungsvorrichtung
austauschbar zu der Beleuchtungsvorrichtung vorgesehen ist, die
Beleuchtungslicht des Wellenlängenbereichs aussendet, der sich
von dem sichtbaren Bereich in den anderen unsichtbaren Bereich
erstreckt.
45. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet,
daß die entsprechenden Komponentenfilter des Farbfilters
entsprechend unterschiedliche Wellenlängendurchlaßbereiche in
dem sichtbaren Bereich und den Wellenlängen-Durchlaßbereich
des schmalen Bandes mit 805 nm als Mittenwellenlänge in dem
Infrarotband aufweisen.
46. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet,
daß die entsprechenden Komponentenfilter des Farbfilters
entsprechend unterschiedliche Wellenlängendurchlaßbereiche in
den sichtbaren Band und in dem Infrarotband aufweisen und daß
die Bandbegrenzungsvorrichtung ein Filter ist, das selektiv das
sichtbare Band oder das ultraviolette Band durchläßt.
47. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet,
daß die Signalverarbeitungsvorrichtung die Ausgangssignale der
Festkörper-Abbildungsvorrichtung entsprechend der entsprechend
durchgelassenen Wellenlängenbereiche in dem sichtbaren Band
oder in dem Infrarotband ausgewählt durch die
Bandbegrenzungsvorrichtungs unter Zuordnung entsprechend
unterschiedlicher Farbsignalen zu denselben zu Videosignalen
verarbeitet.
48. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abbildungsvorrichtung eine Fernsehkamera (z. B. 72) ist.
49. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet,
daß die Komponentenfilter des Farbfilters entsprechend
unterschiedliche Wellenlängen-Durchlaßbereiche innerhalb des
sichtbaren Bandes und gleiche Wellenlängendurchlaßbereiche in
dem Infrarotband aufweisen und daß die
Bandbegrenzungsvorrichtung ein ein sichtbares Band
durchlassendes Filter und ein den nahen Infrarotbereich
durchlassendes Filter aufweist, die selektiv in den
Beleuchtungslichtweg eingesetzt werden können.
50. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 49, ferner gekennzeichnet
durch ein Filter, das zwischen das optische Bildformungssystem
und die Abbildungseinrichtung eingefügt ist und
Wellendurchlaßbereiche des sichtbaren Bands und eines schmalen
Bandes mit 805 nm als Mittenwellenlänge aufweist.
51. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wellenlängenbereiches-Aufteilvorrichtung ein
Rotationsfilter (450) ist mit einem inneren Bereich, in dem in
Umfangsrichtung mehrere Filter mit jeweils unterschiedlichem
Wellenlängen-Durchlaßbereich angeordnet sind, und einem äußeren
Umfangsbereich, in dem mehrere Filter mit jeweils
unterschiedlichem Wellenlängen-Durchlaßbereich in
Umfangsrichtung angeordnet sind und zwar in einer Kombination,
die sich von der Kombination der im inneren Bereich
angeordneten Filter unterscheidet, und daß die
Auswählvorrichtung eine Schaltvorrichtung (451) ist, die die
Position des Rotationsfilters derart schaltet, daß entweder der
innere Bereich oder der äußere Umfangsbereich des
Rotationsfilters sich im Beleuchtungslichtweg befindet.
52. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet,
daß drei Filter (450 d, 450 e und 450 f) mit entsprechend
unterschiedlichem Wellenlängendurchlaßbereich im sichtbaren
Band entweder im inneren Bereich oder im äußeren Umfangsbereich
des Rotationsfilters (450) angeordnet sind.
53. Abbildungseinrichtung nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet,
daß drei Filter mit entsprechend unterschiedlichem
Wellendurchlaßbereich im sichtbaren Band entweder im inneren
Bereich oder im äußeren Umfangsbereich angeordnet sind und daß
ein ultraviolettes Licht durchlassendes Filter, ein infrarotes
Licht durchlassendes Filter und ein ein schmales Band mit
805 nm als Mittenwellenlänge durchlassendes Filter in dem jeweils
anderen Bereich angeordnet sind.
54. Abbildungseinrichtung, gekennzeichnet durch ein optisches
Bildformungssystem, das ein Bild eines abzubildenden Objekts
formt, eine Abbildungsvorrichtung mit einer
Ansprechempfindlichkeit in einem Wellenlängenbereich, der sich
von einem sichtbaren Bereich in einen unsichtbaren Bereich
erstreckt und die das durch das optische Bildformungssystem
geformte Bild in ein elektrisches Signal umwandelt, eine
Wellenlängenbereichs-Aufteilvorrichtung zum Aufteilen des
Wellenlängenbereichs, der sich von dem sichtbaren Bereich zu
einem unsichtbaren Bereich erstreckt, in mehrere
Wellenlängenbereiche, eine Auswählvorrichtung zum Auswählen
zumindest eines Wellenbereiches aus den durch die
Wellenlängenbereichs-Aufteilvorrichtung aufgeteilten
Wellenlängenbereiche und eine Signalverarbeitungsvorrichtung
zum Verarbeiten der Ausgangssignale der Abbildungsvorrichtung
unter Ansprechen auf die ausgewählten Wellenlängenbereiche zu
Videosignalen.
55. Endoskopeinrichtung, gekennzeichnet durch
eine Beleuchtungsvorrichtung, die Beleuchtungslicht eines Wellenlängenbereichs aussenden kann, der sich von einem sichtbaren Bereich in einen unsichtbaren Bereich erstreckt, ein Endoskop mit einem länglichen Einführteil (2),
einem in der Spitze (9) dieses Einführteils (2) angeordneten optischen Bildformungssystem (35) zum Formen des Bildes eines abzubildenden Objekts und
einer Abbildungsvorrichtung mit einer Ansprechempfindlichkeit auf den Wellenlängenbereich, der sich von dem sichtbaren Bereich zu einem anderen unsichtbaren Bereich erstreckt und die eine Festkörperabbildungsvorrichtung zum Umwandeln des von dem optischen Bildformungssystem geformten Bildes in ein elektrisches Signal verwendet;
eine Wellenlängenbereichs-Aufteilvorrichtung, die zeitseriell den Wellenlängenbereich des Beleuchtungslichts der Beleuchtungsvorrichtung in mehrere Wellenlängenbereiche innerhalb des Bereiches der Ansprechempfindlichkeit der Abbildungsvorrichtung aufteilt,
eine Auswählvorrichtung zum Auswählen zumindest eines Wellenbereiches aus den durch die Wellenlängenbereichs- Aufteilvorrichtung aufgeteilten Wellenlängenbereichen und eine Signalverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten der Ausgangssignale der Abbildungsvorrichtung entsprechend den Beleuchtungslichtanteilen der entsprechenden Wellenlängenbereiche ausgewählt durch die Auswählvorrichtung unter Zuordnen entsprechender unterschiedlicher Farbsignale zu denselben zu Videosignalen.
eine Beleuchtungsvorrichtung, die Beleuchtungslicht eines Wellenlängenbereichs aussenden kann, der sich von einem sichtbaren Bereich in einen unsichtbaren Bereich erstreckt, ein Endoskop mit einem länglichen Einführteil (2),
einem in der Spitze (9) dieses Einführteils (2) angeordneten optischen Bildformungssystem (35) zum Formen des Bildes eines abzubildenden Objekts und
einer Abbildungsvorrichtung mit einer Ansprechempfindlichkeit auf den Wellenlängenbereich, der sich von dem sichtbaren Bereich zu einem anderen unsichtbaren Bereich erstreckt und die eine Festkörperabbildungsvorrichtung zum Umwandeln des von dem optischen Bildformungssystem geformten Bildes in ein elektrisches Signal verwendet;
eine Wellenlängenbereichs-Aufteilvorrichtung, die zeitseriell den Wellenlängenbereich des Beleuchtungslichts der Beleuchtungsvorrichtung in mehrere Wellenlängenbereiche innerhalb des Bereiches der Ansprechempfindlichkeit der Abbildungsvorrichtung aufteilt,
eine Auswählvorrichtung zum Auswählen zumindest eines Wellenbereiches aus den durch die Wellenlängenbereichs- Aufteilvorrichtung aufgeteilten Wellenlängenbereichen und eine Signalverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten der Ausgangssignale der Abbildungsvorrichtung entsprechend den Beleuchtungslichtanteilen der entsprechenden Wellenlängenbereiche ausgewählt durch die Auswählvorrichtung unter Zuordnen entsprechender unterschiedlicher Farbsignale zu denselben zu Videosignalen.
56. Endoskopeinrichtung, gekennzeichnet durch
eine Beleuchtungsvorrichtung, die ein Beleuchtungslicht eines Wellenbereichs aussenden kann, der sich von einem sichtbaren Bereich in einen anderen unsichtbaren Bereich erstreckt,
ein Endoskop (1) mit einem länglichen Einführteil (2), einem optischen Bildformungssystem (35), das in dem Einführteil (2) angeordnet ist und das Bild eines abzubildenden Objektes formt, und einem Okular (65), das an der rückwärtigen Seite des Einführteils (2) angeordnet ist und eine Betrachtung des durch das optische Bildformungssystem geformten Objektbildes mit bloßem Auge ermöglicht,
eine Abbildungsvorrichtung (z. B. 280), die entfernbar auf dem Okular (35) des Endoskops aufgesetzt werden kann, eine Ansprechempfindlichkeit in einem Wellenlängenbereich hat, der sich von dem sichtbaren Bereich in einen anderen unsichtbaren Bereich erstreckt, und eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung zum Umwandeln des in dem Okular vorhandenen Bildes in ein elektrisches Signal verwendet,
eine Wellenlängenbereichs-Aufteilvorrichtung zum zeitseriellen Aufteilen des Wellenlängenbereichs des Beleuchtungslichts der Beleuchtungsvorrichtung in mehrere Wellenlängenbereiche innerhalb des Bereichs der Ansprechempfindlichkeit der Abbildungsvorrichtung,
eine Auswahlvorrichtung zum Auswählen zumindest eines Wellenlängenbereichs aus den durch die Wellenlängenbereichs- Aufteilvorrichtung aufgeteilten Wellenlängenbereichen und eine Signalverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten der Ausgangssignale der Abbildungsvorrichtung entsprechend den Beleuchtungslichtanteilen der entsprechenden Wellenlängenbereiche ausgewählt durch die Auswählvorrichtung unter Zuordnen entsprechend unterschiedlicher Farbsignale zu denselben in Videosignale.
eine Beleuchtungsvorrichtung, die ein Beleuchtungslicht eines Wellenbereichs aussenden kann, der sich von einem sichtbaren Bereich in einen anderen unsichtbaren Bereich erstreckt,
ein Endoskop (1) mit einem länglichen Einführteil (2), einem optischen Bildformungssystem (35), das in dem Einführteil (2) angeordnet ist und das Bild eines abzubildenden Objektes formt, und einem Okular (65), das an der rückwärtigen Seite des Einführteils (2) angeordnet ist und eine Betrachtung des durch das optische Bildformungssystem geformten Objektbildes mit bloßem Auge ermöglicht,
eine Abbildungsvorrichtung (z. B. 280), die entfernbar auf dem Okular (35) des Endoskops aufgesetzt werden kann, eine Ansprechempfindlichkeit in einem Wellenlängenbereich hat, der sich von dem sichtbaren Bereich in einen anderen unsichtbaren Bereich erstreckt, und eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung zum Umwandeln des in dem Okular vorhandenen Bildes in ein elektrisches Signal verwendet,
eine Wellenlängenbereichs-Aufteilvorrichtung zum zeitseriellen Aufteilen des Wellenlängenbereichs des Beleuchtungslichts der Beleuchtungsvorrichtung in mehrere Wellenlängenbereiche innerhalb des Bereichs der Ansprechempfindlichkeit der Abbildungsvorrichtung,
eine Auswahlvorrichtung zum Auswählen zumindest eines Wellenlängenbereichs aus den durch die Wellenlängenbereichs- Aufteilvorrichtung aufgeteilten Wellenlängenbereichen und eine Signalverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten der Ausgangssignale der Abbildungsvorrichtung entsprechend den Beleuchtungslichtanteilen der entsprechenden Wellenlängenbereiche ausgewählt durch die Auswählvorrichtung unter Zuordnen entsprechend unterschiedlicher Farbsignale zu denselben in Videosignale.
57. Endoskopeinrichtung, gekennzeichnet durch
eine Beleuchtungsvorrichtung, die ein Beleuchtungslicht eines Wellenlängenbereiches aussenden kann, der sich von einem sichtbaren in einen anderen unsichtbaren Bereich erstreckt,
ein Endoskop mit einem länglichen Einführteil, einem optischen Bildformungssystems, das in der Spitze des Einführteiles angeordnet ist und ein Bild eines abzubildenden Objekts formt und
eine Abbildungsvorrichtung mit einer Ansprechempfindlichkeit auf den Wellenlängenbereich, der sich von dem sichtbaren Bereich in einen anderen unsichtbaren Bereich erstreckt und mit einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung zum Umwandeln des durch das optische Bildformungssystem geformten Bildes in ein elektrisches Signal ein Filter zum zeitseriellen Auftrennen des Wellenbereichs des Beleuchtungslichts der Beleuchtungsvorrichtung in mehrere Wellenlängenbereiche innerhalb des Ansprechempfindlichkeitsbereichs der Abbildungsvorrichtung, wobei das Filter mehrere Komponentenfilter aufweist mit einer Durchlaßcharakteristik zum Durchlassen entsprechender Lichtanteile spezifischer Wellenlängenbereiche innerhalb des sichtbaren Bandes und des anderen unsichtbaren Bandes,
eine Bandbegrenzungsvorrichtung zum Begrenzen der durchgelassenen Wellenlängenbereiche der entsprechenden Komponentenfilter des Filters auf das eine oder andere Band, um den durch die Abbildungsvorrichtung abgebildeten Wellenlängenbereich auszuwählen; und
eine Signalverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten der Ausgangssignale der Abbildungsvorrichtung entsprechend den Beleuchtungslichtanteilen der durch die Bandbegrenzungsvorrichtung ausgewählten Wellenlängenbereiche unter Zuordnen entsprechend unterschiedlicher Farbsignale zu denselben zu Videosignalen.
eine Beleuchtungsvorrichtung, die ein Beleuchtungslicht eines Wellenlängenbereiches aussenden kann, der sich von einem sichtbaren in einen anderen unsichtbaren Bereich erstreckt,
ein Endoskop mit einem länglichen Einführteil, einem optischen Bildformungssystems, das in der Spitze des Einführteiles angeordnet ist und ein Bild eines abzubildenden Objekts formt und
eine Abbildungsvorrichtung mit einer Ansprechempfindlichkeit auf den Wellenlängenbereich, der sich von dem sichtbaren Bereich in einen anderen unsichtbaren Bereich erstreckt und mit einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung zum Umwandeln des durch das optische Bildformungssystem geformten Bildes in ein elektrisches Signal ein Filter zum zeitseriellen Auftrennen des Wellenbereichs des Beleuchtungslichts der Beleuchtungsvorrichtung in mehrere Wellenlängenbereiche innerhalb des Ansprechempfindlichkeitsbereichs der Abbildungsvorrichtung, wobei das Filter mehrere Komponentenfilter aufweist mit einer Durchlaßcharakteristik zum Durchlassen entsprechender Lichtanteile spezifischer Wellenlängenbereiche innerhalb des sichtbaren Bandes und des anderen unsichtbaren Bandes,
eine Bandbegrenzungsvorrichtung zum Begrenzen der durchgelassenen Wellenlängenbereiche der entsprechenden Komponentenfilter des Filters auf das eine oder andere Band, um den durch die Abbildungsvorrichtung abgebildeten Wellenlängenbereich auszuwählen; und
eine Signalverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten der Ausgangssignale der Abbildungsvorrichtung entsprechend den Beleuchtungslichtanteilen der durch die Bandbegrenzungsvorrichtung ausgewählten Wellenlängenbereiche unter Zuordnen entsprechend unterschiedlicher Farbsignale zu denselben zu Videosignalen.
58. Endoskopeinrichtung, gekennzeichnet durch
eine Beleuchtungsvorrichtung, die Beleuchtungslicht eines Wellenlängenbereiches aussenden kann, der sich von einem sichtbaren Bereich in einen anderen unsichtbaren Bereich erstreckt,
ein Endoskop mit einem länglichen Einführteil, einem optischen Bildformungssystem, das in dem Einführteil angeordnet ist und ein Bild eines abzubildenden Objekts formt und einem Okular, das an der rückwärtigen Seite des Einführteils angeordnet ist und eine Betrachtung des durch das optische Bildformungssystem geformten Objektbildes mit bloßem Auge gestattet,
eine Abbildungsvorrichtung, die entfernbar auf dem Okular des Endoskops anbringbar ist, eine Ansprechempfindlichkeit in dem Wellenlängenbereich hat, der sich von dem sichtbaren Bereich in den anderen unsichtbaren Bereich erstreckt, und eine Festkörper-Abbildungsvorrichtung verwendet, die das am Okular beobachtbare Bild in ein elektrisches Signal umwandelt,
ein Filter, das zeitseriell den Wellenlängenbereich des Beleuchtungslichts der Beleuchtungsquelle in mehrere Wellenlängenbereiche innerhalb des Ansprechempfindlichkeits- Bereichs der Abbildungsvorrichtung aufteilt und mehrere Komponentenfilter besitzt, die eine Durchlaßcharakteristik aufweisen, die entsprechend Lichtanteile spezifischer Wellenlängenbereiche innerhalb des sichtbaren Bandes und des anderen unsichtbaren Bandes durchläßt,
eine Bandbegrenzungsvorrichtung zum Begrenzen der durchgelassenen Wellenlängenbereiche, der entsprechenden Komponentenfilter des Filters auf das eine oder andere Band, um den durch die Abbildungsvorrichtung abgebildeten Wellenlängenbereich auszuwählen und
eine Signalverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten des Ausgangssignals der Abbildungseinrichtung entsprechend der Beleuchtungslichtanteile der durch die Bandbegrenzungsvorrichtung ausgewählten Wellenlängenbereiche unter Zuordnen entsprechender Farbsignale zu denselben zu Videosignalen.
eine Beleuchtungsvorrichtung, die Beleuchtungslicht eines Wellenlängenbereiches aussenden kann, der sich von einem sichtbaren Bereich in einen anderen unsichtbaren Bereich erstreckt,
ein Endoskop mit einem länglichen Einführteil, einem optischen Bildformungssystem, das in dem Einführteil angeordnet ist und ein Bild eines abzubildenden Objekts formt und einem Okular, das an der rückwärtigen Seite des Einführteils angeordnet ist und eine Betrachtung des durch das optische Bildformungssystem geformten Objektbildes mit bloßem Auge gestattet,
eine Abbildungsvorrichtung, die entfernbar auf dem Okular des Endoskops anbringbar ist, eine Ansprechempfindlichkeit in dem Wellenlängenbereich hat, der sich von dem sichtbaren Bereich in den anderen unsichtbaren Bereich erstreckt, und eine Festkörper-Abbildungsvorrichtung verwendet, die das am Okular beobachtbare Bild in ein elektrisches Signal umwandelt,
ein Filter, das zeitseriell den Wellenlängenbereich des Beleuchtungslichts der Beleuchtungsquelle in mehrere Wellenlängenbereiche innerhalb des Ansprechempfindlichkeits- Bereichs der Abbildungsvorrichtung aufteilt und mehrere Komponentenfilter besitzt, die eine Durchlaßcharakteristik aufweisen, die entsprechend Lichtanteile spezifischer Wellenlängenbereiche innerhalb des sichtbaren Bandes und des anderen unsichtbaren Bandes durchläßt,
eine Bandbegrenzungsvorrichtung zum Begrenzen der durchgelassenen Wellenlängenbereiche, der entsprechenden Komponentenfilter des Filters auf das eine oder andere Band, um den durch die Abbildungsvorrichtung abgebildeten Wellenlängenbereich auszuwählen und
eine Signalverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten des Ausgangssignals der Abbildungseinrichtung entsprechend der Beleuchtungslichtanteile der durch die Bandbegrenzungsvorrichtung ausgewählten Wellenlängenbereiche unter Zuordnen entsprechender Farbsignale zu denselben zu Videosignalen.
59. Endoskopeinrichtung, gekennzeichnet durch
eine Beleuchtungsvorrichtung, die beleuchtungslicht eines Wellenlängenbereiches aussenden kann, der sich von einem sichtbaren Bereich in einen anderen unsichtbaren Bereich erstreckt,
ein Endoskop mit einem länglichen Einführteil, einem in der Spitze des Einführteiles angeordneten optischen Bildformungssystem, das ein Bild eines abzubildenden Objekts formt,
eine Abbildungsvorrichtung mit einer Ansprechempfindlichkeit auf den Wellenlängenbereich, der sich von dem sichtbaren Bereich in einen anderen unsichtbaren Bereich erstreckt und mit einer Festkörperabbildungsvorrichtung zum Umwandeln des von dem optischen Bildformsystem gebildeten Bildes in ein elektrisches Signal und
einem Farbfilter, das zwischen dem optischen Bildformungssystem und der Abbildungsvorrichtung angeordnet ist, das Objektbild in Bilder mehrerer Wellenlängenbereiche aufteilt und mehrere Komponentenfilter aufweist, deren Durchlaßcharakteristik derart ist, daß entsprechend die Lichtanteile spezifischer Wellenlängenbereiche innerhalb des sichtbaren Bandes und des anderen unsichtbaren Bandes durchgelassen werden,
einer Bandbegrenzungsvorrichtung zum Begrenzen der durchgelassenen Wellenlängenbereiche der entsprechenden Komponentenfilter des Farbfilters auf das eine oder andere Band, um den durch die Abbildungsvorrichtung abgebildeten Wellenlängenbereich auszuwählen und
eine Signalverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten der Ausgangssignale der Abbildungsvorrichtung unter Ansprechen auf die durch die Bandbegrenzungsvorrichtung ausgewählten Wellenlängenbereiche zu Videosignalen.
eine Beleuchtungsvorrichtung, die beleuchtungslicht eines Wellenlängenbereiches aussenden kann, der sich von einem sichtbaren Bereich in einen anderen unsichtbaren Bereich erstreckt,
ein Endoskop mit einem länglichen Einführteil, einem in der Spitze des Einführteiles angeordneten optischen Bildformungssystem, das ein Bild eines abzubildenden Objekts formt,
eine Abbildungsvorrichtung mit einer Ansprechempfindlichkeit auf den Wellenlängenbereich, der sich von dem sichtbaren Bereich in einen anderen unsichtbaren Bereich erstreckt und mit einer Festkörperabbildungsvorrichtung zum Umwandeln des von dem optischen Bildformsystem gebildeten Bildes in ein elektrisches Signal und
einem Farbfilter, das zwischen dem optischen Bildformungssystem und der Abbildungsvorrichtung angeordnet ist, das Objektbild in Bilder mehrerer Wellenlängenbereiche aufteilt und mehrere Komponentenfilter aufweist, deren Durchlaßcharakteristik derart ist, daß entsprechend die Lichtanteile spezifischer Wellenlängenbereiche innerhalb des sichtbaren Bandes und des anderen unsichtbaren Bandes durchgelassen werden,
einer Bandbegrenzungsvorrichtung zum Begrenzen der durchgelassenen Wellenlängenbereiche der entsprechenden Komponentenfilter des Farbfilters auf das eine oder andere Band, um den durch die Abbildungsvorrichtung abgebildeten Wellenlängenbereich auszuwählen und
eine Signalverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten der Ausgangssignale der Abbildungsvorrichtung unter Ansprechen auf die durch die Bandbegrenzungsvorrichtung ausgewählten Wellenlängenbereiche zu Videosignalen.
60. Endoskopeinrichtung, gekennzeichnet durch
eine Beleuchtungsvorrichtung zum Aussenden eines Beleuchtungslichtes eines Wellenlängenbereichs, der sich von einem sichtbaren Bereich in einen anderen unsichtbaren Bereich erstreckt,
ein Endoskop mit einem länglichen Einführteil, einem optischen Bildformungssystem, das in dem Einführteil angeordnet ist und ein Bild eines abzubildenden Objekts formt, und einem Okular, das an der Rückseite des Einführteils vorgesehen ist und die Betrachtung des durch das optische Bildformungssystem geformten Objektbildes mit dem bloßen Auge ermöglicht,
eine Abbildungseinrichtung, die entfernbar auf das Okular aufgesetzt ist, eine Ansprechempfindlichkeit auf den Wellenlängenbereich hat, der sich von dem sichtbaren Bereich in den anderen unsichtbaren Bereich erstreckt, und eine Festkörper-Abbildungsvorrichtung verwendet, die das am Okular betrachtbare Bild in ein elektrisches Signal umwandelt,
ein Farbfilter, das zwischen dem optischen Bildformungssystem und der Abbildungsvorrichtung angeordnet ist, das Objektbild in Bilder mehrerer Wellenlängenbereiche auftrennt und mehrere Komponentenfilter aufweist mit einer Durchlaßcharakteristik zum Durchlassen entsprechender Lichtanteile spezifischer Wellenlängenbereiche innerhalb des sichtbaren Bandes und des anderen unsichtbaren Bandes,
eine Bandbegrenzungsvorrichtung zum Begrenzen der durchgelassenen Wellenlängenbereiche der entsprechenden Komponentenfilter des Farbfilters auf das eine oder andere Band, um den durch die Abbildungsvorrichtung abgebildeten Wellenlängenbereich auszuwählen, und
eine Signalverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten der Ausgangssignale der Abbildungsvorrichtung unter Ansprechen auf die durch die Bandbegrenzungsvorrichtung ausgewählten Wellenlängenbereiche zu Videosignalen.
eine Beleuchtungsvorrichtung zum Aussenden eines Beleuchtungslichtes eines Wellenlängenbereichs, der sich von einem sichtbaren Bereich in einen anderen unsichtbaren Bereich erstreckt,
ein Endoskop mit einem länglichen Einführteil, einem optischen Bildformungssystem, das in dem Einführteil angeordnet ist und ein Bild eines abzubildenden Objekts formt, und einem Okular, das an der Rückseite des Einführteils vorgesehen ist und die Betrachtung des durch das optische Bildformungssystem geformten Objektbildes mit dem bloßen Auge ermöglicht,
eine Abbildungseinrichtung, die entfernbar auf das Okular aufgesetzt ist, eine Ansprechempfindlichkeit auf den Wellenlängenbereich hat, der sich von dem sichtbaren Bereich in den anderen unsichtbaren Bereich erstreckt, und eine Festkörper-Abbildungsvorrichtung verwendet, die das am Okular betrachtbare Bild in ein elektrisches Signal umwandelt,
ein Farbfilter, das zwischen dem optischen Bildformungssystem und der Abbildungsvorrichtung angeordnet ist, das Objektbild in Bilder mehrerer Wellenlängenbereiche auftrennt und mehrere Komponentenfilter aufweist mit einer Durchlaßcharakteristik zum Durchlassen entsprechender Lichtanteile spezifischer Wellenlängenbereiche innerhalb des sichtbaren Bandes und des anderen unsichtbaren Bandes,
eine Bandbegrenzungsvorrichtung zum Begrenzen der durchgelassenen Wellenlängenbereiche der entsprechenden Komponentenfilter des Farbfilters auf das eine oder andere Band, um den durch die Abbildungsvorrichtung abgebildeten Wellenlängenbereich auszuwählen, und
eine Signalverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten der Ausgangssignale der Abbildungsvorrichtung unter Ansprechen auf die durch die Bandbegrenzungsvorrichtung ausgewählten Wellenlängenbereiche zu Videosignalen.
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