DE3806190C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektronische Endoskopeinrichtung,
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bzw. 2. Eine derartige Endoskopeinrichtung ist
aus der US-PS 44 23 436 bekannt.
In letzter Zeit werden immer häufiger Endoskope verwendet, mit
denen Organe innerhalb einer Körperhöhle durch Einführen eines
länglichen Einführteils in die Körperhöhle beobachtet oder,
falls erforderlich, unter Verwendung eines durch einen
Instrumentenkanal einführbaren Instruments den verschiedensten
Behandlungen unterworfen werden können.
Es sind auch schon verschiedene elektronische Endoskope bekannt,
bei denen eine Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung, etwa eine
ladungsgekoppelte Einrichtung (CCD) als Abbildungseinrichtung
verwendet wird.
Zur Feststellung von Krebs im Anfangsstadium ist es in manchen
Fällen wesentlich, feine konkave/konvexe Wölbungen der
Oberfläche zu erkennen. Bei einem üblichen Endoskop ist jedoch
das beobachtete bzw. dargestellte Bild eben und es ist somit
schwierig, derartige konkave/konvexe Wölbungen festzustellen. Ist
somit die Schwellung gering, wie dies beispielsweise im
Anfangsstadium der Fall ist, dann wird die befallene Stelle
übersehen und die Diagnose wird erschwert.
Ein anderes Problem bei der Verwendung von in ein Endoskop
eingeführten Instrumenten besteht darin, die Position der
Instrumentenspitze bzw. den Abstand derselben von einer zu
behandelnden Stelle festzustellen, was die Behandlung erschwert.
Aus der Japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung
Nr. 25 360/1973 ist ein Endoskop für eine dreidimensionale
Betrachtung unter Verwendung eines Bildleiterfaserbündels
bekannt, wobei je ein Bildleiterfaserbündel für das rechte Auge
und das linke Auge erforderlich ist, so daß der Durchmesser über
die gesamte Länge des Einführteils verhältnismäßig groß sein
muß.
In der JP-OS
80 221/1986 ist eine Technik beschrieben, gemäß der sich ein
dreidimensional betrachtbares Bild unter Verwendung zweier
Bildinvertierungsprismen und zweier elektronischer Verschlüsse
ergibt und die dreidimensionale Betrachtung durch eine synchron
mit dem elektronischen Verschluß umschaltbare und steuerbare
Brille erfolgt. Bei dieser Einrichtung ist jedoch der Lichtweg
zur Bildaufnahmeeinrichtung sehr lang, so daß bei Anordnung des
optischen Systems und der Bildaufnahmeeinrichtung im Kopf
des Einführteils des eigentlichen Endoskope die Abbildungseinrichtung
zur Erzeugung eines dreidimensionalen Bildes zu lang wird.
Diese Abbildungseinrichtung kann nicht biegsam ausgestaltet werden, so
daß der starre Kopfteil derart lang wird, daß beim Einführen
in den Körper des Patienten ein erheblicher Schmerz auftritt.
Nachteilig ist ferner, daß zwei unabhängige Festkörperbild-
Aufnahmeeinrichtungen im Kopf des Einführteils angeordnet
werden müssen, so daß der Außendurchmesser des Kopfes groß wird,
was wiederum große Schmerzen beim Patienten beim Einführen in
dessen Körper verursacht und die Verwendung beschränkt.
Aus der US-PS 36 70 097 ist ferner eine Vorrichtung für eine
dreidimensionale Wiedergabe eines Gegenstands bekannt, wobei
mit Hilfe eines komplizierten, mechanisch betätigten Linsensy
stems zwei Bilder auf eine Fernsehkameraröhre projiziert wer
den; d. h. es ist letzten Endes eine einzige Bildaufnahmeein
richtung vorgesehen, auf deren Abbildungsbereich zwei Bilder
projiziert werden. Diese Vorrichtung kann bei einem Endoskop
jedoch keine Anwendung finden, da für die Unterbringung des
optischen Systems mit der dazugehörigen Mechanik kein Platz im
Kopf des Einführteils eines Endoskops vorhanden ist. Außerdem
ist zur Wahrnehmung des Bildes mit den Augen ein kompliziertes
Bildtrennsystem erforderlich.
Aus der eingangs erwähnten US-PS 44 23 436 ist eine elektroni
sche Endoskopeinrichtung bekannt, die im wesentlichen ein
längliches Einführteil, ein bilderzeugendes, optisches System
sowie eine Abbildungseinrichtung aufweist. Das bilderzeugende,
optische System sowie die Abbildungseinrichtung sind im Kopf
des Einführteils angeordnet. Die Abbildungseinrichtung weist
hierbei eine Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung mit einem Ab
bildungsbereich auf, in dem mit Hilfe des optischen Systems
ein Bild des betrachteten Gegenstands erzeugt wird. Durch Ver
wendung einer Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung kann zwar der
Durchmesser des Kopfes des Einführteils verkleinert werden,
jedoch ist nur eine zweidimensionale Wiedergabe des betrachte
ten Gegenstands möglich, so daß geringe Wölbungen in Gewebe
oberflächen nicht erkannt werden können.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, ein elektronisches Endo
skop vorzuschlagen, mit dem eine dreidimensionale Betrachtung
ohne Vergrößerung des Durchmessers des Einführteils und des
Durchmessers und der Länge des starren Kopfteils des Einführ
teils möglich ist.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich anhand der Merkmale des
Patentanspruches 1 bzw. 2.
Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind Gegenstand der Pa
tentansprüche 3 bis 27.
Gemäß der Erfindung wird ein festes Objektivsystem verwendet,
wobei die von diesem Objektivsystem erzeugten beiden Bilder
auf zwei Abbildungsbereiche einer Festkörper-Bildaufnahmeein
richtung bzw. auf zwei als Einheit zusammengefaßte Bildkörper-
Bildaufnahmeeinrichtungen projiziert werden. Auf diese Weise
ist nur ein geringer Platzbedarf für die Unterbringung des
Bildaufnahmesystems im Kopf des Einführteils des Endoskops er
forderlich, so daß der Durchmesser des Einführteils entspre
chend klein gemacht werden kann.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher er
läutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild des Aufbaus einer
elektronischen Endoskopeinrichtung gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 (A) und (B) Darstellungen zur Erläuterung der
Bildformungsbereiche einer
Festkörperbildaufnahmeeinrichtung,
Fig. 3 eine Seitenansicht der gesamten
elektronischen Endoskopeinrichtung,
Fig. 4 eine Ansicht einer Anzeigeeinrichtung gemäß
einer Modifikation des ersten
Ausführungsbeispiels,
Fig. 5 ein Blockschaltbild des Aufbaus einer
elektronischen Endoskopeinrichtung des
zweiten Ausführungsbeispiels,
Fig. 6 (A) ein Zeitdiagramm des Eingangssignals für
einen Monitor,
Fig. 6 (B) ein Zeitdiagramm eines auf einen Monitor
dargestellten Bildes,
Fig. 6 (C) ein Zeitdiagramm der Arbeitsweise des
Verschlußes für das rechte Auge,
Fig. 6 (D) ein Zeitdiagramm der Arbeitsweise des
Verschlußes für das linke Auge,
Fig. 7 ein Flußdiagramm der Arbeitsweise einer
Sichtfeldumwandlungseinrichtung,
Fig. 8 ein Blockschaltbild des Aufbaus einer
elektronischen Endoskopeinrichtung gemäß dem
dritten Ausführungsbeispiel,
Fig. 9 (A) ein Zeitdiagramm von Eingangssignalen eines
A/D-Wandlers und einer synchronen
Trennschaltung,
Fig. 9 (B) ein Zeitdiagramm eines auf einem Monitor
dargestellten Bildes,
Fig. 9 (C) ein Zeitdiagramm der Arbeitsweise eines
Schalters 112,
Fig. 9 (D) ein Zeitdiagramm der Arbeitsweise eines
Schalters 115,
Fig. 9 (E) ein Zeitdiagramm der Arbeitsweise des
Verschlußes für das rechte Auge,
Fig. 9 (F) ein Zeitdiagramm der Arbeitsweise des
Verschlußes für das linke Auge,
Fig. 10 eine Darstellung der Spitze des Einführteils
des vierten Ausführungsbeispiels,
Fig. 11 ein Blockschaltbild des Aufbaus der
elektronischen Endoskopeinrichtung des
vierten Ausführungsbeispiels,
Fig. 12 eine Seitenansicht der Spitze des
Einführteils des vierten Ausführungs
beispiels,
Fig. 13 eine Perspektivansicht zweier
Festkörperbildaufnahmeeinrichtungen und
deren Umhüllung,
Fig. 14 eine Darstellung zur Erläuterung eines
Verbinders für das Endoskop des vierten
Ausführungsbeispiels,
Fig. 15 eine Seitenansicht der Spitze des
Einführteils des Endoskops gemäß dem fünften
Ausführungsbeispiel,
Fig. 16 eine Seitenansicht der Spitze des
Einführteils eines Endoskops gemäß dem
sechsten Ausführungsbeispiel,
Fig. 17 eine Seitenansicht der Spitze eines
Endoskops gemäß dem siebten
Ausführungsbeispiel,
Fig. 18 eine Darstellung zur Erläuterung der Spitze
des Einführteils eines Endoskops gemäß dem
achten Ausführungsbeispiel,
Fig. 19 ein Blockschaltbild eines Teiles eines
Videoprozessors gemäß dem achten
Ausführungsbeispiel,
Fig. 20 eine Darstellung zur Erläuterung des Aufbaus
der Spitze des Einführteils eines Endoskops
gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel,
Fig. 21 eine Darstellung zur Erläuterung der Spitze
des Einführteils des Endoskops gemäß dem
neunten Ausführungsbeispiel von vorn gesehen
und
Fig. 22 eine Darstellung zur Erläuterung der Spitze
des Einführteils eines Endoskops gemäß dem
zehnten Ausführungsbeispiel.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen das erste Ausführungsbeispiel der
Endoskopeinrichtung. Gemäß Fig. 3 besitzt ein
elektronisches Endoskop 1 ein längliches, beispielsweise
flexibles Einführteil 2, dessen hinteres Ende mit einem
Bedienungsteil 3 von größerem Durchmesser verbunden ist. Eine
flexible Universalleitung 4 geht seitlich vom hinteren Ende des
Bedienungsteils 3 ab und besitzt an seinem anderen Ende einen
Stecker 5. Andererseits ist eine eine Lichtquelleneinrichtung
und eine Signalverarbeitungsschaltung enthaltende
Steuereinrichtung 6 mit einer Steckbuchse 8 versehen, in die der
Stecker 5 einsteckbar ist. Durch Einstecken des Steckers 5 in
die Steckbuchse 8 wird das elektronische Endoskop 1 an die
Steuereinrichtung 6 angeschlossen. Weiterhin läßt sich ein
Farbmonitor 7 als Darstellungseinrichtung mit der
Steuereinrichtung 6 verbinden.
An der Spitze des Einführteils 2 ist ein starres Kopfteil 9
über ein Krümmelement 10, das im hinteren Bereich krümmbar ist,
angebracht. Das Krümmelement 10 kann horizontal und vertikal
durch Drehen und Betätigen eines Krümmknopfes 11 gekrümmt
werden, der am Bedienteil 3 angebracht ist.
Gemäß Fig. 1 sind bei diesem Ausführungsbeispiel zwei, d.h. ein
Paar Objektivlinsensysteme 15 und 16 parallel zueinander oder
nach innen geneigt an zwei Positionen angeordnet, aus denen die
vordere Spitze des Kopfteils 9 dreidimensional gesehen werden
kann. Eine Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 17 ist in den
Bildformungspositionen dieser Objektivlinsensysteme 15 und 16
angeordnet. Eine Filteranordnung in mosaikartiger oder
dergleichen Form mit Farbfiltern, die entsprechend drei
Primärfarben beispielsweise Rot (R), Grün (G) und Blau (B)
durchlassen, ist in nichtgezeigter Weise an der vorderen
Stirnfläche der Abbildungsfläche dieser
Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 17 vorgesehen.
Gemäß den Fig. 1 und 2 (A) und (B) besitzt die genannte
Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 17 eine rechteckige
Abbildungsfläche 18 mit Längserstreckung in Anordnungsrichtung
der beiden Objektivlinsensysteme 15 und 16. Zwei
Bildformungsbereiche 21 und 22 liegen in dieser Abbildungsfläche
18; in ihnen werden durch die zwei Objektivlinsensysteme 15 und
16 Objektbilder erzeugt. Diese beiden Bildformungsbereiche 21
und 22 liegen entweder nebeneinander (Fig. 2 (A)) oder
überlappen sich teilweise (Fig. 2 (B)).
Mit der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 17 ist eine
Treiberimpulssignalleitung 31 und eine Signalausgangsleitung 32
verbunden, die sich durch das Einführteil 2 und die
Universalleitung 4 zum Stecker 5 erstrecken. Ist dieser in die
Steckbuchse 8 der Steuereinrichtung 6 eingesteckt, dann steht
die Treiberimpulssignalleitung 31 mit einem Treiber 34 und die
Ausgangssignalleitung 32 mit einem Vorverstärker 33 in
Verbindung. Dieser Vorverstärker 33 kann jedoch auch im
elektronischen Endoskop 1 vorgesehen sein.
Ein Lichtverteilungslinsensystem 41 ist an der Spitze des
Kopfteiles 9 angeordnet und über einen Lichtleiter 42 in Form
eines flexiblen Faserbündels durch das Einführteil 2 und die
Universalleitung 4 mit dem Stecker 5 verbunden.
Andererseits ist eine Lichtquelleneinrichtung 43 mit einer Lampe
44 in der Steuereinrichtung 6 vorgesehen. Das von dieser Lampe
44 abgegebene Licht wird mittels eines Infrarotsperrfilters 45
von Infrarotstrahlen befreit, mittels einer Kondensorlinse 46
kondensiert, verläuft durch ein Blende 48, die mittels einer
Irissteuerschaltung 47 gesteuert wird, und tritt in das
Eingangsende des Lichtleiters 42 des Steckers 5 ein, der mit der
Steckbuchse 8 der Steuereinrichtung 6 verbunden ist. Das in den
Lichtleiter 42 eingetretene Beleuchtungslicht wird mittels
dieses Lichtleiters zum Kopfteil 9 geführt und dort am
Ausgangsende abgegeben und mittels der Lichtverteilungslinse 41
auf eine zu beobachtende Stelle gerichtet.
Das auf Grund dieses Beleuchtungslichts reflektierte Objektbild
läuft durch die Objektivlinsensysteme 15 und 16 und wird in den
Bildformungsbereichen 21 und 22 der Festkörper-
Bildaufnahmeeinrichtung 17 abgebildet. Die in dieser Festkörper-
Bildaufnahmeeinrichtung 17 angesammelte Signalladung wird zu
einem vertikalen Übertragungsweg übertragen, falls ein
Zwischenzeilenübertragungssystem (mit verschachtelten
Halbbildern) verwendet wird, oder zu einem Akkumulationsteil,
wenn ein (Gesamt-) Bildübertragungssystem verwendet wird, und
zwar unter Steuerung des Treiberimpulses 0V der von dem Treiber
34 abgegeben wird, wobei eine serielle Auslesung erfolgt. Das
aus der Festkörper-Bildaufnahmeeinvorrichtung 17 ausgelesene
Ausgangssignal wird dem Vorverstärker 33 über die Signalleitung
32 zugeführt. Es sei erwähnt, daß ein
Vertikalsynchronisiersignal VP, das von einem
Synchronsignalgenerator 50 abgegeben wird, dem Treiber 34 über
eine Isolationsvorrichtung 59 zugeführt wird, die den in den
Körper des Patienten eingeführten Teil und den
Signalverarbeitungsteil voneinander trennen, um den Patienten
vor einem Elektrisieren zu schützen. Die Anstiegsflanke des
Treiberimpulses 0V und des Vertikalsynchronisiersignals VP
werden miteinander zur Koinzidenz gebracht.
Das Ausgangssignal der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 17 wird
nach Verstärkung durch den Vorverstärker 33 wie folgt
verarbeitet: Zunächst erfolgt eine Isolierung im Block 51,
wodurch der in den Körper des Patienten eingeführte Teil von dem
Signalverarbeitungsteil isoliert wird, um den Patienten vor
einem Elektrisieren zu schützen. Dann wird im Block 52 eine
Rückstellsignalentfernung vorgenommen, durch die das 1/f-
Störsignal und das Rückstellsignal reduziert werden, die
größtenteils in der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 17
erzeugt werden. Nun werden mittels eines Tiefpaßfilters 53 nicht
erforderliche Frequenzbestandteile entfernt. In einer
Weißabgleich-Justierschaltung 54 erfolgt ein Weißabgleich und
das erhaltene Signal wird durch eine γ-Korrekturschaltung 55
geleitet. Hierbei ist zu beachten, daß die elektrische/optische
Umwandlungskennlinie der Kathodenstrahlröhre nicht linear ist,
sondern, daß γ = 2,2 ist. Die γ-Korrekturschaltung 55 dient
deshalb dazu, diese Nichtlinearität zu beseitigen, so daß sich
insgesamt eine Linearität über das elektronische Endoskop 1 und
durchgehend ein γ-Reziprokwert von O,45 für γ = 2,2 ergibt.
Das Ausgangssignal der γ-Korrekturschaltung 55 wird der
Verarbeitungsschaltung 56 zugeführt. In dieser werden
beispielsweise ein Leuchtstärkesignal und Farbdifferenzsignale
erzeugt. Ferner werden mittels eines Kodierers 57 aus den
Ausgangssignalen der Verarbeitungsschaltung 56 Videosignale
beispielsweise im NTSC-System erzeugt und dem Farbmonitor 7 zur
Farbdarstellung des Objekts bzw. der zu beobachtenden Stelle
zugeführt.
Es sei erwähnt, daß der Synchronsignalgenerator 50 ein
Synchronsignal dem Kodierer 57 zur Verarbeitung desjenigen
Signals zugeführt wird, das mit dem Treiberimpuls 0V zu
synchronisieren ist, der das Signal aus der
Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 17 ausliest.
Das Ausgangssignal der Weißabgleichjustierschaltung 54 wird auch
an die Irissteuerschaltung 47 angelegt zur Steuerung der Blende
48 auf Grund der Größe des Spannungspegels, der sich durch die
Integration des Ausgangssignals der Weißabgleichjustierschaltung
54 ergibt.
Das Objektbild des Sichtfeldes des Objektivlinsensystems 15, das
in dem Bildformungsbereich 21 erzeugt wird, und das Objektbild
des Sichtfeldes des Objektivlinsensystems 16, das in dem
Bildformungsbereich 22 in der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung
17 erzeugt wird, werden gleichzeitig rechts und links
dargestellt und sind zueinander auf Grund der Paralaxe zwischen
beiden Augen etwas versetzt.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist auf der Frontfläche
des Farbmonitors 7 eine Polarisationsplatte 61 angebracht, die
nur Lichtanteile in voneinander unterschiedlichen
Polarisationsrichtungen zum linken Seitenabschnitt 61 L bzw. zum
rechten Seitenabschnitt 65 R durchlassen. Durch Betrachten des
Videobildes dieses Farbmonitors 7 durch eine polarisierende
Brille 62 mit einem linken Teil 62 L, das nur Licht in der
gleichen Polarisationsrichtung durchläßt wie der linke
Seitenabschnitt 61 L der Polarisationsplatte 61 entsprechend dem
linken Auge, und mit einem rechten Teil 62 R, das nur das Licht
in der gleichen Polarisationsrichtung wie der rechte
Seitenabschnitt 61 R der Polarisationsplatte 61 durchläßt, kann
das Objektbild des Sichtfeldes des Objektivlinsensystems 15
durch das linke Auge und das Objektbild des Sichtfeldes des
Objektivlinsensystems 16 durch das rechte Auge beobachtet
werden. Auf Grund der Differenz der Sichtfelder der beiden
Objektivlinsensysteme 15 und 16 ergibt sich somit eine
Betrachtung eines dreidimensionalen Bildes des Objekts.
Bei dem wie vorstehend beschrieben aufgebauten
Ausführungsbeispiel werden Objektbilder der Sichtfelder eines
Paares von Objektivlinsensystemen 15 und 16, die in zwei
Positionen angeordnet sind, wo eine dreidimensionale Betrachtung
möglich ist, entsprechend in zwei Bildformungsbereichen 21 und
22 auf der Abbildungsfläche 18 einer einzigen
Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 17 abgebildet. Das
Ausgangssignal dieser Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 17 wird
zu einem Videosignal in einer Signalverarbeitungsschaltung in
der Steuereinrichtung 6 verarbeitet und das Videosignal wird dem
Farbmonitor 7 zugeführt. Das Objektbild des Sichtfeldes des
Objektivlinsensystems 15 in dem Bildformungsbereich 21 und das
Objektbild des Sichtfeldes des Objektivlinsensystems 16 in dem
Bildformungsbereich 22 in der genannten
Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 17 werden gleichzeitig rechts
und links dargestellt. Durch Beobachten des Videobildes dieses
Farbmonitors 7 durch die Polarisationsplatte 61 und die
Polarisationsbrille 62 kann ein dreidimensionales Bild bzw.
Stereobild des Objekts beobachtet werden.
Mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann somit
ein Objekt dreidimensional, d. h. in
Stereodarstellung betrachtet werden, so daß auch geringfügige
konkave/konvexe Wölbungen der Objektoberfläche unterschieden und
Krebs oder dergleichen auch in einem Anfangsstadium sehr gut
festgestellt werden können.
Auch ist es bei diesem Ausführungsbeispiel nicht erforderlich
zwei Bildleiter durch das Einführteil 2 zu ziehen, so daß der
Durchmesser des Einführteils 2 gering gehalten werden kann.
Da ferner die Objektbilder der Sichtfelder des Paares von
Objektivlinsensystemen 15 und 16 gleichzeitig auf der
Abbildungsfläche 18 einer einzigen
Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 17 erzeugt werden, können
diese Bilder auch gleichzeitig auf einem Farbmonitor 7 in
Echtzeit abgegebildet und dargestellt werden.
Da die Objektbilder der Sichtfelder des Paares von
Objektivlinsensystemen 15 und 16 mittels einer einzigen
Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 17 abgebildet werden können,
ergibt sich verglichen mit der bekannten Anordnung von zwei
unabhängigen Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtungen ein einfacherer
Aufbau und der Durchmesser des Kopfteiles 9 des Einführteils
kann reduziert werden.
Es sei noch erwähnt, daß bei diesem Ausführungsbeispiel im
Rahmen der Signalverarbeitungsschaltung, beispielsweise nach dem
Kodierer 57, eine Sichtfeldumwandlungseinrichtung angeordnet
ist, so daß das Sichtfeld umgewandelt werden kann und sich eine
bessere dreidimensionale oder stereoartige Darstellung ergibt.
Fig. 4 zeigt eine Anzeigeeinrichtung, die gegenüber derjenigen
des ersten Ausführungsbeispiels modifiziert ist.
Hierbei wird der Farbmonitor 7 in einem Gehäuse 71 mit einer
Öffnung 72 an der Seite der Bildschirmfläche 7 a angeordnet.
Mittels Befestigungsvorrichtungen 74 ist ein Adapterelement 73
entfernbar über der Öffnung 72 des Gehäuses 71 angebracht.
Dieses Adapterelement 73 besitzt einen Haubenteil 76, der die
Bildschirmfläche 7 a des Farbmonitors 7 überdeckt, sowie eine
Trennplatte 77, die das Innere dieses Haubenteils 76 in die
rechte und linke Seite der Bildschirmfläche 7 a des Farbmonitors
7 trennt. In einem der Bildschirmfläche 7 a des Farbmonitors 7
gegenüberliegenden Bereich des Haubenteiles 76 sind in einem
Abstand entsprechend dem Abstand des linken und rechten Auges
rechts und links je ein Fenster 78 a und 78 b vorgesehen, die mit
Linsen 79 a bzw. 79 b ausgestattet sind. Betrachtet man die
Bildschirmfläche 7 a des Farbmonitors 7 durch die Linsen 79 a und
79 b mit dem rechten und linken Auge, dann betrachtet das linke
Auge nur den linken Seitenteil der Bildschirmfläche 7 a, während
das rechte Auge nur den rechten Seitenabschnitt der
Bildschirmfläche 7 a sieht.
Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel werden mit diesem
Farbmonitor 7 das Objektbild des Sichtfeldes des
Objektivlinsensystems 15 gebildet in dem Bildformungsbereich 21
und das Objektbild des Sichtfeldes des Objektlinsensystems 16,
gebildet in dem Bildformungsbereich 22 der
Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 17, gleichzeitig rechts und
links dargestellt. Wird somit das Videobild dieses Farbmonitors
7 durch die Fenster 78 a und 78 b des Adapterelements 73
betrachtet, so ergibt sich ein dreidimensionales oder
stereoartiges Bild des Objekts.
Fig. 5 und 6 zeigen ein Endoskop gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Ausgangssignal der
γ-Korrekturschaltung 55 mittels eines A/D-Wandlers 81 in ein
Digitalsignal umgewandelt und in einem Speicher 82 gespeichert.
In diesen Speicher 82 können mittels zweier
Ausleseadressengeneratoren 83 L und 83 R zwei Ausleseadressen
aufgerufen werden, wobei die genannten Generatoren mittels eines
Umschalters 84 geschaltet und gesteuert werden. Der eine
Ausleseadressengenerator 83 L erzeugt eine Adresse, die die linke
Hälfte eines in dem Speicher 82 gespeicherten Bildes ausliest,
nämlich des Objektbildes des Sichtfeldes des
Objektivlinsensystems 15, gebildet in dem Bildformungsbereich 21
der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 17. Der andere
Ausleseadressengenerator 83 R erzeugt eine Adresse, die die
rechte Hälfte des in dem Speicher 82 gespeicherten Bildes
ausliest, nämlich des Objektbildes des Sichtfeldes des
Objektivlinsensystems 16, gebildet in dem Bildformungsbereich 22
der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 17.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden in der
Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 17 in jedem Feld oder Halbbild
das Objektbild des Sichtfeldes des Objektivlinsensystems 15 und
das Objektbild des Sichtfeldes des Objektivlinsensystems 16
gleichzeitig angezeigt. Diese beiden Objektbilder werden in dem
Speicher 82 gespeichert. Für jedes Feld oder Halbbild schaltet
der Umschalter 48 unter Steuerung durch ein von einer
Umschaltersteuerschaltung 85 auf der Basis eines
Vertikalsynchronisiersignals VP von einem
Synchronisiersignalgenerator 50 erzeugten Umschaltsteuersignal
um. Somit wird aus dem Speicher 82 die linke Hälfte des
gespeicherten Bildes, d. h. das Objektbild des Sichtfeldes des
Objektivlinsensystems 15, gebildet in dem Bildformungsbereich 21
der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 17, und die rechte Hälfte
des gespeicherten Bildes, das ist das Objektbild des Sichtfeldes
des Objektivlinsensystems 16, gebildet in dem
Bildformungsbereich 22 der Festörper-Bildaufnahmeeinrichtung 17,
abwechselnd in jedem Halbbild ausgelesen.
Das aus dem Speicher 82 ausgelesene Signal wird abwechselnd in
dem Speicher 87 L bzw. dem Speicher 87 R über einen Umschalter 86
gespeichert. Die beiden Speicher 87 L und 87 R werden durch die
Umschaltsteuerschaltung 85 gesteuert, wobei das eingeschriebene
Signal abwechselnd für jedes Feld oder Halbbild ausgelesen und
über einen Umschalter 88 einem D/A-Wandler 89 zugeführt wird.
Der Umschalter 88 schaltet synchron mit dem Umschalter 84 und 86
auf Grund des von der Umschaltsteuerschaltung 85 erzeugten
Umschaltsteuersignals. Mittels des D/A-Wandlers 89 erfolgt eine
Umwandlung in ein Analogsignal, das der Verarbeitungsschaltung
56 zugeführt wird, wo beispielsweise ein Leuchtstärkesignal und
Farbdifferenzsignale mittels dieser Verarbeitungsschaltung 56
erzeugt werden. Ferner wird beispielsweise ein Videosignal für
das NTSC-System mittels eines Kodierers 57 aus dem
Ausgangssignal der Verarbeitungsschaltung 56 erzeugt und zur
Farbdarstellung des Objekts an den Farbmonitor 7 angelegt.
Wie Fig. 6 (A) zeigt, werden für jedes Halbbild (1/60 s) das
Videosignal des in dem Speicher 87 R gespeicherten Bildes und das
Videosignal des in dem Speicher 87 L gespeicherten Bildes
abwechselnd eingegeben, so daß bei diesem Farbmonitor 7 gemäß
Fig. 6 (B) das Objektbild des Sichtfeldes des
Objektivlinsensystems 15 und das Objektbild des Sichtfeldes des
Objektivlinsensystems 16 abwechselnd für jedes Halbbild
dargestellt werden. Es sei erwähnt, daß die Darstellungsperiode
eines Gesamtbildes 1/30 s ist. In Fig. 6 bedeutet das Symbol R
das Objektbild des Sichtfeldes des Objektivlinsensystems 16, das
Symbol L das Objektbild des Sichtfeldes des
Objektivlinsensystems 15 und die beigefügten Ziffern stellen die
(Gesamt-) Bildnummer dar.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann durch Betrachtung des
Videobildes des Farbmonitors 7 durch einen Verschluß 91 ein
dreidimensionales oder stereoartiges Bild des Objekts beobachtet
werden. Der Verschluß 91 wird gebildet durch einen Verschluß 91 R
für das rechte Auge und einen Verschluß 91 L für das linke Auge.
Beide Verschlüsse 91 R und 91 L unterbrechen abwechselnd das Licht
für jedes Halbbild unter Steuerung der Umschaltsteuerschaltung
85, wie dies die Fig. 6 (C) und (D) zeigen. Durch Betrachten
des Videobildes des genannten Farbmonitors 7 durch diesen
Verschluß 91 wird beispielsweise das Objektbild des Sichtfeldes
des Objektivlinsensystems 15 mit dem linken Auge und das
Objektbild des Sichtfeldes des Objektivlinsensystems 16 mit dem
rechten Auge beobachtet. Es ergibt sich somit ein
dreidimensionales oder stereoartiges Objektbild auf Grund der
Differenz zwischen den Sichtfeldern der beiden
Objektivlinsensysteme 15 und 16. Es sei bemerkt, daß das eine
Auge das Videobild für jeweils 1/60s für jede 1/30s-Periode
sieht. Es sei ferner darauf hingewiesen, daß in Fig. 6 der
geöffnete Zustand der Verschlüsse 91 R und 91 L durch EIN und der
geschlossene Zustand durch AUS dargestellt wird.
Der vorgenannte Verschluß 91 kann durch einen elektronischen
optischen Verschluß dargestellt werden, beispielsweise durch
eine PLZT-Vorrichtung oder eine Flüssigkristallzelle.
Der übrige Aufbau entspricht demjenigen des ersten
Ausführungsbeispiels.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel kann das Bild für das
rechte Auge und das Bild für das linke Auge voneinander getrennt
werden. Die entsprechenden Bilder können unabhängig voneinander
aufgezeichnet und angehalten werden.
Es sei erwähnt, daß bei diesem Ausführungsbeispiel der D/A-
Wandler, die Verarbeitungsschaltung und der Kodierer
entsprechend in Stufen hinter den Speichern 87 R und 87 L
angeordnet sein können und daß das rechte und linke Bild mit
entsprechenden getrennten Monitoren darstellbar ist. Die
Videobilder der entsprechenden Monitoren können mit dem rechten
bzw. linken Auge unter Verwendung entsprechender Vorrichtungen
wie eine Polarisationsplatte, einer Polarisationsbrille und
einem Adapterelement betrachtet werden, wie sie im Rahmen des
ersten Ausführungsbeispiels genannt wurden.
Die übrige Funktionsweise und Wirkungsweise ist die gleiche wie
bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann im Rahmen der
Signalverarbeitungsschaltung oder beispielsweise nach dem
Kodierer 57 eine Sichtfeld-Umwandlungseinrichtung angeordnet
sein, die das Sichtfeld umwandelt, so daß sich eine bessere
Stereodarstellung ergibt.
Die genannte Sichtfeldumwandlungseinrichtung arbeitet
beispielsweise wie in Fig. 7 dargestellt.
Zuerst wird die geometrische Verzerrung der Linse korrigiert und
dann etwa mittels Korrelation die Differenz (Versetzung) der
Ansicht eines Objekts zweier Bildern mittels einer
Versetzungsfeststellvorrichtung 101 bestimmt. Nun wird mittels
einer Tiefenberechnungsvorrichtung 102 der Abstand, bzw. die
Tiefe jedes Punktes des Objekts von der vorderen Stirnfläche des
Endoskops geometrisch berechnet, damit man eine dreidimensionale
Information des Objekts erhält. Nun wird für die
dreidimensionale mittels der Tiefenberechnungsvorrichtung 102
bestimmte Objektinformation durch eine Projektionsvorrichtung
103 für eine Betrachtungsebene ein geeigneter Betrachtungspunkt
gewählt, und es werden Betrachtungskoordinaten berechnet und
auf die Betrachtungsebene sowohl für das rechte als
auch für das linke Auge projiziert. Mittels einer Farbwiedergabe- und
Interpolationsvorrichtung 104 wird aus dem ursprünglichen Bild
eine in die Betrachtungsebene projizierte Farbinformation
bestimmt. Die Lücken zwischen entsprechenden Punkten werden
interpoliert. (Zu diesem Zeitpunkt erfolgt auch ein
Flächenverdeckvorgang, mit dem nicht sichtbare Flächen verdeckt
werden.) Schließlich werden die entsprechenden Punkte mittels
einer Schattiervorrichtung 105 schattiert.
Auch wenn zwei ursprüngliche Bilder nur dreidimensional oder
stereoartig betrachtet werden, ist der Abstand zwischen beiden
Augen gering. Auch ist die Linse des Endoskops im allgemeinen
weitwinklig. Es ist somit schwierig, eine ausreichende
Dreidimensionalität zu erzielen. Durch Umwandeln der Parallaxe
unter Verwendung der vorgenannten
Sichtfeldumwandlungseinrichtung ergibt sich jedoch eine gute
Dreidimensionalität für das normale menschliche Auge.
Die Fig. 8 und 9 zeigen ein Endoskop des dritten
Ausführungsbeispiels.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das vom Kodierer 57 des
zweiten Ausführungsbeispiels, etwa gemäß Fig. 5, abgegebene
Signale einem A/D-Wandler 111 gemäß Fig. 8 zugeführt und dort in
eine Digitalsignal umgewandelt. Dieser A/D-Wandler 111 ist mit
dem festen Kontakt eines vierpoligen Umschalters 112 verbunden,
der durch einen Halbleiterschalter oder dergleichen gebildet
wird. Die entsprechenden Umschaltkontakte dieses Umschalters 112
sind mit den Dateneingängen zweier Gruppen von Speichern
verbunden, nämlich einen Speicher-A 113 A für ein linkes Bild
(L), einem Speicher-B 113 B für ein linkes Bild (L), einem
Speicher-A 114 A für ein rechtes Bild (R) und einem Speicher-B
114 B für ein rechtes Bild (R). Das Ausgangssignal des A/D-
Wandlers 111 wird selektiv in diesen Speichern 113 A, 113 B, 114 A
und 114 B über den Umschalter 112 eingespeichert. Die genannten
Speicher 113 A, 113 B, 114 A und 114 B können beispielsweise
Dualeingangsspeicher M5M4C500L der Firma Mitsubishi Electric Co.
sein.
Die entsprechenden Datenausgänge der Speicher 113 A, 113 B, 114 A
und 114 B sind mit entsprechenden Umschaltkontakten eines
vierpoligen Umschalters 115 verbunden, der durch einen
Halbleiterschalter oder dergleichen gebildet wird. Der feste
Kontakt dieses Umschalters 115 ist mit einem D/A-Wandler 116
verbunden. Die aus den Speichern 113 A, 113 B, 114 A und 114 B
selektiv über den Umschalter 115 ausgelesenen Ausgangssignale
werden mittels des D/A-Wandlers 116 in Analogsignale umgewandelt
und als Videosignale an den Farbmonitor 7 angelegt.
Das Ausgangssignal des Kodierers 57 wird auch einer synchronen
Trennschaltung 121 zugeführt und nur ein Synchronsignal wird von
dieser synchronen Trennschaltung 121 herausgegriffen. Das von
der synchronen Trennschaltung 121 herausgegriffene Synchron
signal wird an eine Steuerschaltung 122 angelegt, die
verschiedene Steuerzeitgabesignale erzeugt. Die vorgenannten
Umschalter 112 und 115 und Speicher 113 A, 113 B, 114 A und 114 B
werden gemäß Fig. 9 durch Zeitgabesignale der Steuerschaltung
122 gesteuert.
Im einzelnen zeigt Fig. 9 (A), daß die Bilder (R 1, R 2 ....) für
das rechte Auge und die Bilder (L 1, L 2 ...) für das linke Auge
abwechselnd für jedes Halbbild, d. h. alle 1/60 s dem A/D-Wandler
111 und der synchronen Trennschaltung 121 zugeführt werden.
Gemäß Fig. 9 C wird der Umschalter 112 in jedem Halbbild
umgeschaltet und zwar synchron mit dem genannten Eingangssignal.
Die Bilder L 1, L 3, ... für das linke Auge der ungradzahligen
Gesamtbilder werden in dem Bildspeicher A 113 A für linke
Bilder, die Bilder R 1, R 3, ... für das rechte Auge der
ungeradzahligen Gesamtbilder in dem Bildspeicher A 114 A der
rechten Bilder, die Bilder L 2, L 4 ... für das linke Auge der
geradzahligen Gesamtbilder in dem Bildspeicher B 113 B für linke
Bilder und die rechten Bilder R 2, R 4 ... für geradzahlige
Gesamtbilder in dem Bildspeicher B 114 B für die rechten Bilder
gespeichert.
Andererseits wird gemäß Fig. 9 (D) der Umschalter 115 nach
jeweils der halben Periode des Umschalters 112, d. h. alle 1/120 s
umgeschaltet. In der Periode, in der Bilder in dem
Linksbildspeicher-A 113 A gespeichert werden, werden die Bilder
aus dem Rechtsbildspeicher-B 114 B und dem anderen
Linksbildspeicher B 113 B in der Periode von 1/120 s entsprechend
ausgelesen. In der Periode, während der Bilder in dem
Rechtsbildspeicher-A 114 A gespeichert werden, werden die Bilder
aus dem anderen Rechtsbildspeicher-B 114 B und dem
Linksbildspeicher-A 113 A entsprechend in der Periode von 1/120s
ausgelesen. In der Periode, während der Bilder in dem
Linksbildspeicher-B 113 B eingespeichert werden, werden Bilder
aus dem Rechtsbildspeicher-A 114 A und dem anderen
Linksbildspeicher-A 113 A in der Periode 1/120s ausgelesen. In
der Periode, während der Bilder in dem Rechtsbildspeicher-B 114 B
eingespeichert werden, werden die Bilder aus dem
Rechtsbildspeicher-A 114 A und dem Linksbildspeicher-B 113 B in
der Periode von 1/120 s ausgelesen.
Die aus den entsprechenden Speichern 113 A, 113 B, 114 A und 114 B
ausgelesenen Signale werden mittels des D/A-Wandlers 116 in
Analogsignale umgewandelt und als Videosignale an den
Farbmonitor 7 angelegt. Somit werden mittels des Farbmonitors 7
gemäß Fig. 9 (B) die Bilder R 0, R 1, ... für das rechte Auge und
die Bilder L 1, L 2, ... für das linke Auge abwechselnd in jedem
1/2-Halbbild dargestellt, d. h. alle 1/120 s. Es sei bemerkt, daß
die Bilder aus den entsprechenden Speichern 113 A, 113 B und 114 A
und 114 B zweimal ausgelesen und damit auch zweimal dargestellt
werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ergibt sich ein Stereobild des
Objekts unter Beobachten der Videobilder des Farbmonitors 7
durch einen Verschluß 123, der dem Verschluß 91 des zweiten
Ausführungsbeispiels entspricht. Der Verschluß 123 besteht
wiederum aus einem Verschluß 123 R für das rechte Auge und einem
Verschluß 123 L für das linke Auge.
Aufgrund der Synchronisierung mit dem Umschalten des
dargestellten Farbbildes 7 unter Verwendung des
Umschaltsteuersignals von der Steuerschaltung 122 wird gemäß den
Fig. 9 (E) und (F) bei Darstellung des Bildes für das rechte
Auge auf dem Farbmonitor 7 nur der Verschluß 123 R für das rechte
Auge geöffnet und bei Darstellung des Bildes für das linke Auge
nur der Verschluß 123 L für das linke Auge geöffnet, wobei die
Verschlüsse 123 R und 123 L abwechselnd Licht in jedem 1/2-
Halbbild, d. h. alle 1/120 s unterbrechen. Wenn das Videobild des
Farbmonitors 7 durch diesen Verschluß 123 betrachtet wird, dann
wird das Bild für das rechte Auge jeweils mit dem rechten Auge
und das Bild für das linke Auge jeweils mit dem linken Auge
betrachtet, so daß sich ein Stereobild des Objekts ergibt. Es
sei erwähnt, daß ein Auge das Videobild für 1/120 s für alle
1/60 s betrachtet. Es sei ferner darauf hingewiesen, daß gemäß
Fig. 9 der geöffnete Zustand der Verschlüsse 123 R und 123 L
dargestellt wird durch EIN und der geschlossene Zustand durch
AUS.
Wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel kann der Verschluß 123
durch einen elektronischen optischen Verschluß gebildet werden
beispielsweise in Form einer PLZT- oder Flüssigkristall-
Vorrichtung. Der vorgenannte Verschluß 123 kann auch drahtlos
oder mittels Infrarotstrahlen gesteuert werden.
Der übrige Aufbau entspricht demjenigen des zweiten
Ausführungsbeispiels.
Da bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ein Auge das Videobild
für 1/60 s für alle 1/30 s betrachtet, könnte es sein, daß die
Restbildwirkung des menschlichen Auges, das heißt dessen
Trägheit, nicht funktioniert und der Beobachter ein Flimmern
fühlt. Da aber andererseits gemäß diesem Ausführungsbeispiel das
Bild für das rechte Auge und das Bild für das linke Auge jeweils
mit einer Geschwindigkeit umgeschaltet werden, die doppelt so
hoch ist wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, beobachtet ein
Auge das Videobild für 1/120 s für alle 1/60 s, so daß auf Grund
der Trägheit des menschlichen Auges kein Flackern oder Flimmern
festgestellt wird.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Umschaltgeschwindigkeit der
Bilder vom rechten Auge zum linken Auge nicht auf eine
Geschwindigkeit begrenzt ist, die doppelt so hoch ist wie bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel, sondern daß diese
Geschwindigkeit frei wählbar ist. Es sei ferner bemerkt, daß
derjenige Vorrichtungsteil vom A/D-Wandler 111 bis zum D/A-
Wandler 116 gemäß Fig. 8 beispielsweise zwischen dem D/A-Wandler
81 und der Verarbeitungsschaltung 56 in Fig. 5 angeordnet sein
kann, anstelle der Anordnung in einer rückwärtigen Stufe des
Kodierers 57.
Die übrigen Funktionen und Wirkungen sind die gleichen wie bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Es sei darauf hingewiesen, daß bei dem ersten bis dritten
Ausführungsbeispiel mehrere bildformende optische Systeme durch
Bewegen des optischen Linsensystems gebildet werden können.
Bei dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel kann somit die
Wirkung erzielt werden, daß mehrere Objektbilder auf einer
einzigen Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung abgebildet werden
können, wobei mehrere Bilder mit Parallaxen erzielt werden
können, ohne daß der Durchmesser und die Länge des starren
Kopfteiles des Einführteils vergrößert wird, wobei eine
dreidimensionale oder stereoartige Betrachtung des Objekts
möglich ist.
Die Fig. 10 bis 14 zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel.
Gemäß Fig. 11 umfaßt eine elektronische
Stereoendoskopeinrichtung 201 des vierten Ausführungsbeispiel
ein elektronisches Endoskop 205 mit einem länglichen Einführteil
202, einem Bedienteil 203, das an das hintere Endteil 202 und an
eine aus diesem Bedienteil abgezweigte Universalleitung 204 das
elektronische Endoskop 205 entfernbar angeschlossen ist und
einen Videosignalverarbeitungsteil 207 und einen
Lichtquellenteil 208 enthält, sowie einen Farbmonitor 210 zum
Darstellen eines Bildes auf Grund eines Videosignals, das in dem
Videoprozessor 209 verarbeitet wurde.
Gemäß Fig. 10 ist in dem Kopfteil 212 des Einführteils 202
des elektronischen Endoskops 205 eine Stereoabbildungs-
Vorrichtung eingebaut.
Insbesondere ist eine plattenförmige Baueinheit 213 im
Kopfteil 212 mit ihrer Mitte zusammenfallend mit der
Mittelachse 0 des Kopfteils mit zylindrischer Kontur
angeordnet. Zwei CCD-Vorrichtungen 214 a und 214 b, etwa
Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtungen sind zu beiden Seiten dieser
Baueinheit 213 angebracht.
Zwei Objektivlinsen 215 a und 215 b sind symmetrisch zu beiden
Seiten der Plattenfläche der Baueinheit 213 längs der genannten
Mittelachse 0 vorgesehen. Spiegel 216 a und 216 b sind symmetrisch
an den hinteren Positionen (bezüglich des einfallenden Lichts)
auf den optischen Achsen 0 a und 0 b der entsprechenden
Objektivlinsen vorgesehen. Eine Stereoabbildungsvorrichtung wird
durch diese zwei Abbildungseinrichtungen, d. h. durch die
Objektivlinsen 215 a, 215 b, die Spiegel 216 a, 216 b und die CCD-
Vorrichtungen 214 a, 214 b gebildet. Das von einem Objekt in
Frontposition der optischen Achse 0 a (oder 0 b) der Objektivlinse
215 a (oder 215 b) durch die Objektivlinse 215 a (oder 215 b)
laufende Licht wird von dem Spiegel 216 a (oder 216 b) am
hinteren Ende dieser optischen Achse 0 a oder 0 b reflektiert und
wird zu einem Bild auf der Abbildungsfläche der CCD-Vorrichtung
214 a (oder 214 b) geformt und fotoelektrisch in Videosignal
umgewandelt. Die entsprechenden Videosignale werden aus den
entsprechenden CCD-Vorrichtungen 214 a und 214 b ausgelesen und zu
dem Videoprozessor 209 über Puffer 217 a und 217 b in dem
Spitzenteil 212 übertragen.
Es sei erwähnt, daß die beiden optischen Achsen 0 a und 0 b sich
in der Mittelachse 0 schneiden. Der Schnittwinkel wird derart
gewählt, daß er in einem Bereich von beispielsweise 10 bis 12°
liegt. Dieser Winkel wird auf einen Wert eingestellt, der
abhängig vom zu beobachtenden Objekt unterschiedlich ist.
Die beiden Stereoabbildungsvorrichtungen, die symmetrisch
bezüglich der Mittelachse 0 - gesehen vom vorderen Ende des
Kopfteiles 212 - angeordnet sind, werden in Fig. 12 gezeigt.
Die Objektivlinsen 215 a und 215 b sind zu beiden Seiten (an
beiden Seiten bezüglich der Vertikalrichtung in diesem Falle)
der Plattenflächen der Baueinheit 213 längs der Mittelachse 0
angeordnet und ein Lichtleiter 218 und ein Instrumenten- oder
Zangeneingang 219 sind zu beiden Seiten in Horizontalrichtung
dieser Mittelachse 0 vorgesehen. Düsenelemente 220 a und 220 b in
der Spitze für die Zuführung von Luft und Wasser sind durch das
Einführteil 202 geführt und werden auf die Objektivlinsen 215 a
und 215 b in der Nähe des Kopfteils 212 gerichtet.
Die vorgenannten zwei CCD-Vorrichtungen 214 a und 214 b haben
vorzugsweise die gleiche Pixelanzahl und eine gleichförmige
Kennlinie. Wie Fig. 13 zeigt, sind die CCD-Vorrichtungen 214 a
und 214 b zu beiden Seiten an der Baueinheit 213 mittels eines
Klebers oder dergleichen angebracht. Beim Befestigen der beiden
CCD-Vorrichtungen 214 a und 214 b werden die beiden
Abbildungsflächen zueinander beispielsweise durch L-förmige
Positionierelemente 221 (von denen nur eines in der Zeichnung
gezeigt ist) positioniert, die an den entsprechenden Flächen der
Baueinheiten 213 vorgesehen sind. Versorgungsleitungen 222 a und
222 b, Horizontaltreibersignalleitungen 223 a und 223 b
Vertikaltreibersignalleitungen 224 a und 224 b,
Überstrahlungsvermeidungsgate/Treiberleitungen
225 a und 225 b und CCD-Ausgangsleitungen 226 a und 226 b sind
entsprechend von den CCD-Vorrichtungen 214 a und 214 b ausgehend
vorgesehen. Die beiden CCD-Vorrichtungen 214 a und 214 b sind
derart mit den entsprechenden Leitungen verbunden, daß sie in
der gleichen Richtung herausgezogen werden können.
Gemäß Fig. 11 wird ein Treibersignal über einen CCD-Treiber 231
an die entsprechende CCD-Vorrichtung 214 a bzw. 214 b zur Ausgabe
von Videosignalen angelegt. Es sei bemerkt, daß dieses
Treibersignal für beide CCD-Vorrichtungen 214 a und 214 b
gemeinsam verwendet wird. Somit sind die Frequenzen des
Treibersignals zwangsläufig gleich. Das aus der entsprechenden
CCD-Vorrichtung 214 a bzw. 214 b ausgelesene Videosignal wird
durch Puffer 217 a und 217 b geleitet und mittels der
Vorverstärker 232 a und 232 b im Videoprozessor 209 verstärkt, mit
dem ein Verbinder 230 am Ende der Universalleitung 204 verbunden
ist. Die entsprechenden verstärkten Signale werden in
Videoverarbeitungsschaltungen 233 a bzw. 233 b eingegeben und zu
Fernsehsignalen verarbeitet, wie ein Leuchtstärkesignal Y und
Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y, oder umgewandelt in
Farbsignale R, G, B. Die in den Videoverarbeitungsschaltungen 233 a
und 233 b verarbeiteten Signale werden in Speichern 234 a bzw.
234 b gespeichert.
Die in den genannten Speichern 234 a und 234 b gespeicherten
Signale werden einer Bildjustiervorrichtung 235 zugeführt und
bezüglich der Größe und Position der Bilder der zwei CCD-
Vorrichtungen 214 a und 214 b korrigiert und dann an eine
Stereobildsynthesierschaltung 236 angelegt. Mittels dieser
Stereobildsynthesierschaltung 236 werden die Signaldaten der
Speicher 234 a und 234 b derart verarbeitet, daß ein
dreidimensionales Bildsignal erzeugt wird, das dem Farbmonitor
210 zur Anzeige eines Stereobildes auf seinem Bildschirm
zugeführt wird.
Es sei bemerkt, daß die Bildjustiervorrichtung 235 bekannt ist
und unter Vergleich der Speicheradressen spezifischer Bilder in
den Speicher 234 a und 234 b und den Frequenzkomponenten einer
Abtastzeit Differenzen feststellt und korrigiert.
Bei angeschlossenem Verbinder 230 der Universalleitung 204 wird
weißes Licht der Lichtquelle 242 mittels einer Linse 243
kondensiert und an einen Lichtleiterverbinder abgegeben.
Es sei darauf hingewiesen, daß der Bedienteil 204 des
elektronischen Endoskops 205 mit einem Krümmknopf 244 versehen
ist. Durch Drehen dieses Knopfes 244 wird der krümmbare Teil 245
in der Nähe des Kopfteils 212 gekrümmt.
In dem Einführteil 202 ist ein nichtgezeigter Instrumentenkanal
ausgebildet. Das Bedienteil 204 ist mit einem
Instrumenteinführelement 246 ausgestattet, durch das das
Instrument in den Instrumentenkanal eingeführt werden kann, so
daß es aus einer spitzen Öffnung 219 im Kopfteil 212 mit seiner
Spitze vorsteht.
Es sei ferner darauf hingewiesen, daß in dem Verbinder 230 der
Universalleitung 204 gemäß Fig. 14 ein C-Ring 248 in einer
Umfangsrille am Außenumfang eines Mundstücks des
Lichtleiterverbinders 241 angebracht ist. Durch Einsetzen des
Lichtleiterverbinders 241 der mit diesem C-Ring 248 ausgestattet
ist, in einen (auf Lichtleiter) Verbinderstecker ergibt sich
eine Verbindungsvorrichtung, die den verbundenen Zustand derart
fixiert hält, daß der C-Ring 248 an einem unbeabsichtigten
Herausziehen durch den Einrastmechanismus an der
Verbindersteckdosenseite gehindert wird.
In dem Verbinder 230 sind gemäß Fig. 14 auch die
Signalpegeljustiervorrichtungen 249 a und 249 b zum Regeln der
Signalpegel der durch die Puffer 217 a und 217 b gelaufenen
Ausgangssignale der CCD-Vorrichtungen 214 a und 214 b
untergebracht. Mittels dieser Signalpegeljustiervorrichtungen
249 a und 249 b kann durch Justieren der Werte der
Verstärkungsjustierwiederstände 250 a und 250 b die Verstärkung
variiert und auf einen gleichen Ausgangspegel eingestellt
werden, auch wenn eine Streuung zwischen den CCD-Vorrichtungen
214 a und 214 b vorhanden ist. Mittels dieser
Signalpegeljustiervorrichtungen 249 a und 249 b kann selbst der
Ausgangspegel unterschiedlicher elektronischer Endoskope
angepaßt werden. Es ist somit nicht erforderlich den Signalpegel
am Videoprozessor 209 für jedes anzuschließende elektronische
Endoskop zu justieren.
Es sei bemerkt, daß die Anordnung der
Signalpegeljustiervorrichtungen 249 a und 249 b nicht auf die
Unterbringung in dem Verbinder 230 beschränkt ist, sondern daß
diese auch innerhalb des Bedienteiles 204 angeordnet werden
können.
Ferner kann der Verbinder 230 mit einer Luft- und
Wasserzuführungsröhre 220 versehen sein, so daß die Möglichkeit
besteht ihn an der Videoprozessorseite mit einer Luft- und
Wasserzuführung zu verbinden, die nicht veranschaulicht ist.
Gemäß dem so ausgebildeten vierten Ausführungsbeispiel sind zwei
CCD-Vorrichtungen 214 a und 214 b an beiden Flächen einer Platte
der Baueinheit 213 angeklebt, so daß sie mit dieser integriert
sind. Die mit diesen CCD-
Vorrichtungen 214 a und 214 b ausgestattete Baueinheit 213 ist im
Mittelteil des Kopfteils 212 angeordnet, so daß Bilder eines
Objekts auf den entsprechenden Abbildungsflächen dieser CCD-
Vorrichtungen 214 a und 214 b unter Verwendung der Objektivlinsen
215 a und 215 b und der Spiegel 216 a und 216 b erzeugt werden
können.
Gemäß einem derartig aufgebauten vierten Ausführungsbeispiels
ergibt sich somit eine Stereoabbildungsvorrichtung gemäß Fig. 10
mit kompaktem Aufbau, die in einem Kopfteil 212 untergebracht
werden kann, das einen geringen Außendurchmesser und eine
geringe Länge besitzt.
Der dem Patienten beim Einführen zugefügte Schmerz kann somit
klein gehalten werden und die Anwendungsmöglichkeiten sind
zahlreich und unbeschränkt.
Fig. 15 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel, das
ähnlich dem vierten Ausführungsbeispiel ist, wobei jedoch der durch
das Einführteil 202 geführte Lichtleiter 218 in der Nähe der
Spitze des Einführteils 202 in zwei Teile verzweigt ist, wobei
die Spitzenstirnflächen 218 A und 218 B der Zweige symmetrisch in
horizontaler Richtung bezüglich der Mittelachse 0 angeordnet
sind. Dies bedeutet, daß das die beiden Objektivlinsen 215a und
215 b verbindende symmetrisch in vertikaler Richtung bezüglich
der Mittelachse 0 angeordnete Segment und das die beiden
Lichtleiter spitzen Stirnflächen 218 A und 218 B verbindende
Segment sich unter einem rechten Winkel in der Mittelachse 0
schneiden.
Bei einer derartigen Anordnung kann das
Lichtverteilungsgleichgewicht und die Helligkeit des
Beleuchtungslichts für die die entsprechenden optischen Bilder
formenden Lichtanteile, die auf die Objektivlinse 215 a und 215 b
fallen, verbessert werden, so daß sich ein gutes Stereobild
ergibt.
Es sei bemerkt, daß bei diesem fünften Ausführungsbeispiel der
Instrumentenkanalausgang 219 in der Mittelachse 0 liegt, wobei
das Spitzenteil unter Umgehung der Baueinheit 213 in der Nähe
der Spitze des Einführteils 202 in der Mittelachse 0 angeordnet
ist. Der übrige Aufbau entspricht demjenigen des vierten
Ausführungsbeispiels.
Da der Instrumentenkanalausgang 219 in der Mittelachse 209
liegt, kann auch bei aus dem Ausgang vorstehenden Instrument die
Beleuchtungsstreuung der Beleuchtungslichtanteile von den
Lichtleiterspitzenstirnflächen 218 A und 218 B gering gehalten
werden, so daß die Beobachtung ausgezeichnet ist und die
Handhabung verbessert wird.
Fig. 16 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel,
bei dem verglichen mit dem vierten Ausführungsbeispiel die
Spitzenfläche des Lichtleiters 218 in der Position der
Mittelachse 0 angeordnet ist.
Der Außendurchmesser des Einführteils 202 kann deshalb gering
gehalten werden, die die beiden Objektivlinsen 215 a und 215 b
erreichenden Lichtmengen sind voneinander nicht verschieden und
das Objekt kann gleichmäßig beleuchtet werden. Es sei erwähnt,
daß bei diesem Ausführungsbeispiel kein Instrumentenkanal
vorgesehen ist.
Fig. 17 zeigt das siebente Ausführungsbeispiel
bei der die in dem Kopfteil des sechsten Ausführungsbeispiels
angeordnete Abbildungseinrichtung exzentrisch in der
Horizontalrichtung ist und der Instrumentenkanalausgang 219 auf
der Seite dieser Abbildungseinrichtung angeordnet ist. Der
übrige Aufbau entspricht demjenigen des sechsten
Ausführungsbeispiels.
Fig. 18 und 19 zeigen das achte Ausführungsbeispiel
bei dem Spiegel 262 a und 262 b mit den Spiegelflächen
parallel zu Axialrichtung des Einführteils 202 anstelle der
Spiegel 216 a und 216 b des vierten Ausführungsbeispiels nach Fig.
10 angeordnet sind. Der Lichtweg wird durch Prismen 263 a und
263 b verändert und CCD-Vorrichtungen 264 a und 264 b sind mit
ihren Abbildungsflächen derart angeordnet, daß sie unter rechten
Winkeln die durch diese Prismen 263 a und 263 b veränderte
optische Achse schneiden. Dies bedeutet, daß die CCD-Vorrichtung
264 a und 264 b mit ihren Abbildungsflächen derart angeordnet
sind, daß sie entsprechend unter einem vorbestimmten Winkel zur
Längsrichtung des Einführteils 202 geneigt sind.
Die CCD-Vorrichtungen 264 a und 264 b sind einstückig mit
Baueinheiten 265 a und 265 b verbunden. Die Ausgangssignale der
CCD-Vorrichtungen 264 a und 264 b werden mittels Vorverstärkern
266 a und 266 b mit geringen Störwerten verstärkt, die in dem
Kopfteil 261 angeordnet sind, und dann über ein
Übertragungskabel zu einem Videoprozessor 267 übertragen, dessen
eine Seite teilweise in Fig. 19 dargestellt ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Farbabbildungssystem mit
Bildfolge verwendet. Dies bedeutet, daß der Lichtleiterverbinder
241 bildsequentiell mit Beleuchtungslichtanteilen für R, G und B
beleuchtet wird, die durch ein Rotationsfilter 269 abgegeben
werden, das von einem Motor 268 in Rotation versetzt wird. Die
auf Grund dieser Beleuchtungslichtanteile R, G und B erzeugten
Bildsignale werden in Videoverarbeitungsschaltungen 270 a und
270 b mit (Gesamt-)Bildfolge über die Vorverstärker 266a und 266 b
eingegeben. Bildspeicher sind in den entsprechenden
Videoverarbeitungsschaltungen 270 a und 270 b vorgesehen. Die aus
den entsprechenden Bildspeichern ausgelesenen Signale werden der
Bildjustiervorrichtung 235 zugeführt. Der weitere Aufbau nach
dieser Bildjustiervorrichtung 235 ist der gleiche wie beim
vierten Ausführungsbeispiel.
Es sei bemerkt, daß bei diesem Ausführungsbeispiel der mit der
Universalleitung 204 ausgestattete Verbinder 271 dadurch
entfernbar anzuschließen ist, daß ein Verbindungsring 272 auf
das Außengewinde einer Verbindersteckbuchse aufschraubbar ist.
Die Arbeitsweise und Wirkung dieses Ausführungsbeispiels ist im
wesentlichen die gleiche wie beim vierten Ausführungsbeispiel,
wobei jedoch die Möglichkeit besteht den Außendurchmesser des
Kopfteils 261 dadurch klein zu halten, daß die Spiegelflächen
der Spiegel 262 a und 262 b parallel zur axialen Richtung des
Einführteils verlaufen.
Fig. 20 und 21 zeigen das neunte Ausführungsbeispiel,
bei dem zwei Objektivlinsen 282 a und 282 b exzentrisch
beispielsweise bezüglich der Mittelachse 0 nach oben versetzt
angeordnet sind (Fig. 21) und die reflektierenden Prismen 283 a
und 283 b gemäß Fig. 20 in den rückwärtigen Positionen auf den
optischen Achsen der entsprechenden Objektivlinsen 282 a und 282 b
sitzen. Gemäß Fig. 21 ist die Position (der Mittelachse) der
Prismen 283 a und 283 b bezüglich der Höhe gleich derjenigen der
entsprechenden Objektivlinsen 282 a und 282 b jedoch etwas
unterschiedlich bezüglich der Positionen in horizontaler
Richtung. Dies bedeutet, daß das Prisma 283 a etwas nach links
versetzt von der Objektivlinse 282 a und das Prisma 283 b etwas
nach rechts versetzt von der Objektivlinse 282 b sitzt, was in
Fig. 22 nicht gezeigt ist.
Die von den entsprechenden Prismen 283 a und 283 b reflektierten
Lichtanteile werden durch die entsprechenden Schrägflächen 284 a
und 284 b des Prismas 284 gemäß Fig. 21 reflektiert und erzeugen
Bilder auf den Abbildungsflächen der CCD-Vorrichtung 285, die an
der Baueinheit 286 angebracht ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel teilt das auf der CCD-Vorrichtung
285 gebildete Bild die Abbildungsfläche in zwei Abschnitte,
insbesondere in Fig. 21 in zwei Abschnitte in horizontaler
Richtung. Die bei diesem Ausführungsbeispiel verwendeten
Objektivlinsen 282 a und 282 b haben eine Zylinderlinsenfunktion
oder verwenden kombinierte nichtsphärische Linsen. Die
Objektivlinse 282 b in Fig. 21 hat unterschiedliche Krümmungen in
der horizontalen Richtung und in der Höhenrichtung.
Beispielsweise ist die Krümmung gesehen in der Richtung des
Pfeiles B größer als diejenige der Richtung gesehen der Richtung
des Pfeiles A. Das auf der CCD-Vorrichtung 285 erzeugte Bild
wird somit in Horizontalrichtung in Fig. 21 zweifach
komprimiert.
Es sei bemerkt, daß gemäß Fig. 21 ein Lichtleiter 287
beispielsweise an der Oberseite des Prismas 284 und ein
Instrumententeilausgang 288 an der Unterseite der Baueinheit 286
angeordnet ist. Eine Lichtunterbrechungsplatte 92 ist an der
Unterseite des Prismas 284 vorgesehen, so daß die rechten und
linken Lichtanteile sich einander nicht beeinträchtigen.
Das Ausgangssignal der CCD-Vorrichtung 285 wird mittels eines
Vorverstärkers 289 verstärkt und dann über ein Übertragungskabel
der Videoverarbeitungseinheit zugeführt. In dieser
Videoverarbeitungseinheit wird mittels einer nichtgezeigten
Dehnschaltung, das in einer Richtung komprimierte Ausgangssignal
in der gleichen Richtung wieder um das Kompressionsverhältnis
gedehnt. Diese Dehnung erfolgt dadurch, daß die Signaldaten
beispielsweise aus dem Speicher mit der halben Taktfrequenz
ausgelesen und dann der Bildjustiervorrichtung zugeführt werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird wie bei dem ersten
Ausführungsbeispiel nur eine CCD-Vorrichtung 285 verwendet, so
daß das Spitzenteil 281 klein ausgebildet werden kann.
Fig. 22 zeigt das zehnte Ausführungsbeispiel, bei
dem gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 20 die
Positionen der Prismen 283 a und 283 b in Vorwärts- bzw.
Rückwärtsrichtung versetzt sind, die Lichtanteile entsprechend
von Spiegeln 292 a und 292 b reflektiert werden und auf den CCD-
Vorrichtungen 293 a und 293 b entsprechende Bilder erzeugen, wobei
die CCD-Vorrichtungen benachbart auf einer Plattenfläche der
Baueinheit 295 angeordnet sind, die zur axialer Richtung des
Einführteils parallel verläuft. (In Fig. 22 sind die
Plattenfläche 295 und die Abbildungsflächen der CCD-Vorrichtung
293 a und 293 b parallel zur Zeichnungsebene.)
Es sei bemerkt, daß beispielsweise ein Spiegel 292 a eine
Spiegelfläche besitzt, die etwas konkavlinsenförmig ausgebildet
ist, so daß ein geeignetes Bild auf der CCD-Vorrichtung 293 a
auch für einen etwas kürzeren Lichtweg als für das andere
bildformende optische System korrekt abgebildet werden kann. Die
Ausgangssignale der entsprechenden CCD-Vorrichtungen 293 a und
293 b werden durch die Vorverstärker 294 a und 294 b zum
Videoprozessor übertragen, wobei ein Videoprozessor gemäß den
Fig. 11 oder 19 verwendet werden kann.
Beim vierten Ausführungsbeispiel wird das Bild mittels der
Stereobild-Synthesierschaltung 236 derart verarbeitet, daß ein
Stereobild dargestellt wird. Wie beim zweiten
Ausführungsbeispiel werden zwei Bilder abwechselnd auf der
gleichen Bilddarstellungsfläche angezeigt und der Beobachter
kann das Öffnen und Schließen des rechten bzw. linken
Verschlusses synchron mit den abwechselnd dargestellten Bildern
unter Verwendung der mit einem elektrischen Verschluß
ausgestatteten Brille steuern.
Im Videoprozessor 209 gemäß Fig. 11 sind die Speicher 234 a und
234 b nach den Videoverarbeitungsschaltungen 233 a und 233 b
vorgesehen; die Ausgangssignale der Vorverstärker 232 a und 232 b
können jedoch A/D-gewandelt und in den Speichern 234 a und 234 b
gespeichert werden.
Falls das linke Bild durch den Spiegel oder dergleichen
invertiert wird, kann es durch Ändern der Adresse beim Auslesen
aus dem Speicher zu einem rechten Bild gemacht werden.
Gemäß dem vierten bis zehnten Ausführungsbeispiel befindet sich
in kompakter Ausbildung die Abbildungsvorrichtung, die eine
stereoartige Festkörperbildaufnahmevorrichtung enthält,
innerhalb des Kopfteils des Einführteils, so daß sich ein
Stereobild ergibt, ohne daß das Kopfteil zu dick oder zu lang
gemacht werden muß.
Beispielsweise sind die Stereobildformungsvorrichtungen nicht
auf diejenigen der Ausführungsbeispiele beschränkt. So kann
beispielsweise eine länglich-runde Linse Verwendung finden.
Die Erfindung ist auch nicht auf ein elektronisches
Stereoendoskop beschränkt, sondern Objektbilder an einer
Vielzahl von Stellen können in einer Vielzahl von
Bildformungsbereichen einer Abbildungseinrichtung geformt
werden, eine Vielzahl von Stellen kann gleichzeitig beobachtet
werden und Filterwellenlängendurchlaßbereiche, die voneinander
verschieden sind, können gebildet werden, so daß Bilder
unterschiedlicher Wellenlängenbereiche des gleichen Objekts
gleichzeitig betrachtet werden können.
Die vorliegende Erfindung kann auch dort angewendet werden, wo
die Höhe einer Meßposition oder der Abstand zwischen
entsprechenden Positionen einer Vielzahl von Bilder mit einer
Paralaxe gemessen oder ein quasi Stereobild mittels einer
Konturlinie oder dergleichen dargestellt werden soll.
Claims (28)
1. Elektronische Endoskopeinrichtung mit
- - einem länglichen Einführteil (2),
- - einem bilderzeugenden, optischen System (15), das im Kopfteil (9) des Einführteils (2) angeordnet ist, und
- - einer im Kopfteil (9) des Einführteils (9) angeordneten Abbildungs einrichtung (17), die eine Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung mit einem Abbildungsbereich (21) aufweist, in dem mit Hilfe des optischen Systems (15) ein Objektbild erzeugt wird,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß im Kopfteil (9) des Einführteils (2) zumindest ein weiteres bild erzeugendes, optisches System (16) angeordnet ist und
- - daß die Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung einen weiteren Abbil dungsbereich (22) aufweist, wobei in dem weiteren Abbildungsbereich (22) mit Hilfe des weiteren optischen Systems (16) ein weiteres Ob jektbild erzeugt wird.
2. Elektronische Endoskopeinrichtung mit
- - einem länglichen Einführteil (2),
- - einem bilderzeugenden, optischen System (15), das im Kopfteil (9) des Einführerteils (2) angeordnet ist, und
- - einer im Kopfteil (9) des Einführteils (9) angeordneten Abbildungs einrichtung (17), die eine erste Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung mit einem Abbildungsbereich (21) aufweist, in dem mit Hilfe des opti schen Systems (15) ein Objektbild erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet,
- - daß im Kopfteil (9) des Einführteils (2) zumindest ein weiteres bild erzeugendes, optisches System (16) angeordnet ist, und
- - daß die erste Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung mit einer zweiten Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (214 b, 264 b, 292 b) integriert ist, in deren Abbildungsbereich mit Hilfe des weiteren optischen Systems ein weiteres Objektbild erzeugt wird.
3. Elektronische Endoskopeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß eine
Videosignalverarbeitungsvorrichtung (6) zur Verarbeitung
des Ausgangssignals der Abbildungseinrichtung (17) zu einem
Videosignal vorgesehen ist.
4. Elektronische Endoskopeinrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Beleuchtungsvorrichtung (43) zur Beleuchtung des
abzubildenden Objekts vorgesehen ist.
5. Elektronische Endoskopeinrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden
bilderzeugenden optischen Systeme (15, 16) in zwei für eine
Stereobetrachtung geeigneten Positionen angeordnet sind.
6. Elektronische Endoskopeinrichtung nach Anspruch 5,
gekennzeichnet durch eine Einrichtung (z. B. 7, 61) zum
Erzeugen eines Stereobildes eines Objekts unter Verwendung
des durch die Signalverarbeitungsvorrichtung (6) erzeugten
Videosignals.
7. Elektronische Endoskopeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die ein Stereobild erzeugende
Einrichtung einen Monitor (7), dem ein Videosignal von der
Videosignalverarbeitungsvorrichtung (6) zugeführt wird und
der ein rechtes bzw. linkes Bild wiedergibt, das in den
zwei Abbildungsbereichen (21, 22) aufgenommen wurde, und
eine Begrenzungsvorrichtung (61, 62) aufweist, die die
Betrachtung nur des einen bzw. anderen der beiden rechts
bzw. links auf dem Monitor (7) dargestellten Bilder für das
rechte bzw. linke Auge ermöglicht.
8. Elektronische Endoskopeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Begrenzungsvorrichtung (61, 62)
eine Polarisationsplatte (61) an der Frontseite des
Monitors (7) aufweist, die einen rechten Seitenabschnitt
(61 R) und einen linken Seitenabschnitt (61 L) besitzt, die
nur Lichtanteile in zueinander unterschiedlicher
Polarisationsrichtung durchlassen, sowie eine
Polarisationsbrille (62) mit einem rechten Teil (62 R), der
nur Licht der gleichen Polarisationsrichtung wie der rechte
Seitenabschnitt der Polarisationsplatte (61) entsprechend
dem rechten Auge durchläßt, und mit einem linken Teil
(62 L), der nur Licht der gleichen Polarisationsrichtung wie
der linke Seitenabschnitt (61 L) der Polarisationsplatte
(61) entsprechend dem linken Auge durchläßt.
9. Elektronische Endoskopeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Begrenzungsvorrichtung eine die
Anzeigefläche des Monitors (7) überwölbende Haube (76),
eine Trennplatte (77) innerhalb der Haube (76) zur
Aufteilung der Anzeigefläche des Monitors (7) in einen
rechten und linken Abschnitt und zwei
Betrachtungsfensterelemente (78 a, 78 b, 79 a, 79 b) jeweils
links und rechts von der Trennplatte (77) aufweist.
10. Elektronische Endoskopeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die ein Stereobild formende Einrichtung
eine Signalverarbeitungsvorrichtung (6) aufweist, die
abwechselnd das eine bzw. andere der Videosignale
entsprechender in den zwei Abbildungsbereichen (21, 22)
abgebildeter Bilder abgibt, sowie einen Monitor (7), der
abwechselnd eines der entsprechenden in den beiden
Abbildungsbereichen (21,22) abgebildeten Bilder darstellt,
und ein Paar Verschlußvorrichtungen (91 L, 91 R), die
abwechselnd das Licht synchron mit dem Umschalten des auf
dem Monitor (7) dargestellten Bildes für das rechte bzw.
linke Auge unterbrechen.
11. Elektronische Endoskopeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungsvorrichtung (6)
einen ersten Speicher (82) zum Speichern der beiden in den
zwei Abbildungsbereichen (21, 22) abgebildeten Bilder sowie
einen zweiten und dritten Speicher (87 L, 87 R) aufweist, die
entsprechend die in dem ersten Speicher gespeicherten
Bilder speichern, und eine Speichersteuervorrichtung (85,
86, 88) zum Auslesen der Bilder aus dem zweiten bzw.
dritten Speicher (87 L, 87 R) und Anlegen derselben an den
Monitor (7).
12. Elektronische Endoskopeinrichtung nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Signalverarbeitungsvorrichtung (16) ein Videosignal derart
abgibt, daß das jeweilige Bild jeder Seite auf dem Monitor
(7) für 1/120 s pro 1/60 s dargestellt wird.
13. Elektronische Endoskopeinrichtung nach einem der Ansprüche
2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei
Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtungen (z. B. 214 a, 214 b) die
gleiche Anzahl von Pixeln aufweisen.
14. Elektronische Endoskopeinrichtung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Treiberfrequenz zum Treiben der
beiden Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtungen (z. B. 214 a, 214 b)
gleich ist.
15. Elektronische Endoskopeinrichtung nach einem der Ansprüche
2-14, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden
Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtungen (214 a, 214 b) an zwei
Stirnflächen einer Packung oder Baueinheit (213) angebracht
sind.
16. Elektronische Endoskopeinrichtung nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die zwei
Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtungen (214 a, 214 b) und die
Baueinheit (213) im wesentlichen parallel zur axialen
Richtung des Einführteils (202) und im wesentlichen in der
Mittelachsenposition des Einführteils (202) angeordnet
sind.
17. Elektronische Endoskopeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die zwei bilderzeugenden optischen
Systeme (z. B. 215 a, 215 b, 216 a, 216 b) gegenüberliegend zur
Mittelachse (0) des Einführteils (202) angeordnet sind.
18. Elektronische Endoskopeinrichtung nach einem der Ansprüche
4 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die
Objektbeleuchtungsvorrichtung mit zwei
Beleuchtungsfenstern (218 a, 218 b) versehen ist, die auf einer
Geraden angeordnet sind, die die Beobachtungsfenster der
zwei bildformenden optischen Systeme (215 a, 215 b) in dem
Spitzenteil des Einführteils verbindet.
19. Elektronische Endoskopeinrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen
Instrumentenkanal (219) innerhalb des Einführteils (252),
dessen Spitze sich in einer Position öffnet, die die
Mittelachse (0) des Einführteils (252) einschließt.
20. Elektronische Endoskopeinrichtung nach einem der Ansprüche
4 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die
Objektbeleuchtungsvorrichtung mit einem
Beleuchtungsfenster (218; 287) versehen ist, das zwischen den
Beobachtungsfenstern (282 a, 282 b) der zwei bildformenden
optischen Systeme in dem Spitzenteil des Einführteils (281)
angeordnet ist.
21. Elektronische Endoskopeinrichtung nach einem der Ansprüche
2 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei
bilderzeugenden optischen Systeme (215 a, 215 b) derart
angeordnet sind, daß sich ihre optischen Achsen (0 a, 0 b)
schneiden.
22. Elektronische Endoskopeinrichtung nach einem der Ansprüche
3-21, dadurch gekennzeichnet daß die
Videosignalverarbeitungsvorrichtung (207) zum Verarbeiten
des Ausgangssignals der Abbildungsvorrichtung (17) zu einem
Videosignal versehen ist mit zwei Verarbeitungsschaltungen (233 a, 233 b),
zwei Speichern (234 a, 234 b), die entsprechend die
Ausgangssignale der beiden Verarbeitungsschaltungen
speichern und einer Bildjustiervorrichtung (235) zum
Korrigieren der Ausgangssignale der beiden Speicher derart,
daß die Größe und Position der entsprechenden Bilder die
gleichen werden können.
23. Elektronische Endoskopeinrichtung nach einem der Ansprüche
2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei
Festkörper-Bildaufnahmeinrichtungen (264 a, 264 b) bezüglich
ihrer Abbildungsflächen in einem vorbestimmten Winkel zur
Mittelachsenrichtung des Einführteils (202) geneigt sind.
24. Elektronische Endoskopeinrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
beiden Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtungen (292 A, 292 B)
benachbart auf einer Fläche eines Bauteils (295)
angeordnet sind.
25. Elektronische Endoskopeinrichtung nach einem der Ansprüche
2-24, dadurch gekennzeichnet, daß Justiervorrichtungen
(249 a, 249 b) vorgesehen sind, mit der die Größen der
Videosignale von den zwei
Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtungen (214 a, 214 b)
vereinheitlicht werden.
26. Elektronische Endoskopeinrichtung nach Anspruch 25, dadurch
gekennzeichnet, daß die Justiervorrichtungen (249 a, 249 b)
in einem Verbinderteil (230) zu der
Signalverarbeitungseinrichtung (207) angeordnet sind.
27. Elektronische Endoskopeinrichtung nach einem der Ansprüche
3 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die
Videosignalverarbeitungsvorrichtung (6) eine
Sichtfeldumwandlungseinrichtung (Fig. 7), zum Umwandeln der
Sichtfelder der in den beiden Abbildungsbereichen (21, 22)
abgebildeten Bilder aufweist.
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