DE3623114C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3623114C2 DE3623114C2 DE3623114A DE3623114A DE3623114C2 DE 3623114 C2 DE3623114 C2 DE 3623114C2 DE 3623114 A DE3623114 A DE 3623114A DE 3623114 A DE3623114 A DE 3623114A DE 3623114 C2 DE3623114 C2 DE 3623114C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- lens
- endoscope
- wire
- light
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00163—Optical arrangements
- A61B1/00188—Optical arrangements with focusing or zooming features
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
- A61B1/05—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by the image sensor, e.g. camera, being in the distal end portion
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
- G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
- G02B23/2407—Optical details
- G02B23/2461—Illumination
- G02B23/2469—Illumination using optical fibres
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
- G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
- G02B7/10—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/50—Constructional details
- H04N23/555—Constructional details for picking-up images in sites, inaccessible due to their dimensions or hazardous conditions, e.g. endoscopes or borescopes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S600/00—Surgery
- Y10S600/921—Manipulating image characteristics
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Pathology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Endoscopes (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Endoskop nach dem Oberbegriff
des Anspruches 1. Insbesondere betrifft die vorliegende
Erfindung ein Endoskop mit einer Lichtquelle, welche
benötigt wird, wenn ein zu untersuchender Gegenstand im
Schatten oder in völliger Dunkelheit liegt.
Wird eine Körperhöhle oder ein enger Kanal in einem
Körper mittels eines Endoskopes untersucht, liegt ein
hierin befindliches Objekt im Schatten oder in völliger
Dunkelheit. Somit wird zur Beleuchtung des Objektes eine
Lichtquelle benötigt. Es sind zwei Arten von Lichtquel
len bekannt, d. h., eine externe Lichtquelle, welche aus
serhalb des Endoskopes angeordnet ist und eine interne
Lichtquelle, bei der die Lichtquelle im distalen Ende
des Einführabschnittes des Endoskopes angeordnet ist.
Bei einem Endoskop mit einer externen Lichtquelle ist
das Lichtquellengerät außerhalb des Endoskopkörpers
angeordnet. Von der Lichtquelle emittiertes Licht wird
über ein optisches Faserbündel, welches Lichtleiter
genannt wird, in das distale Ende des Einführabschnittes
am Endoskop übertragen und beleuchtet das Objekt durch ein
optisches Beleuchtungssystem. Allerdings wird das von den
Lichtquellen emittierte Licht während der Übertragung in
dem Lichtleiter geschwächt. Somit hängt die Intensität des
Beleuchtungslichtes von der Leuchtstärke der Lichtquel
lenlampe in dem Lichtquellengerät und von der Lichtdurch
lässigkeit des Lichtleiters ab.
Wie bereits erwähnt, wird ein Endoskop oft in einen engen
Kanal in einem Körper eingeführt. Wenn nun die Anzahl der
optischen Fasern erhöht wird, um einen Lichtleiter mit
größerem Durchmesser zu erhalten, um somit die Lichtdurch
lässigkeit des Lichtleiters zu verbessern, wächst auch der
Durchmesser des Einführabschnittes in unerwünschter Weise
an. Um somit die Intensität des Beleuchtungslichtes zu
erhöhen, muß eine Lichtquellenlampe mit höherer Leucht
kraft in dem Lichtquellengerät vorgesehen werden. Dies
führt u. a. zu einem Anwachsen der Größe der Lichtquellen
lampe. Somit muß auch die Größe des Lichtquellengerätes
selbst erhöht werden, um nachteilige Effekte aufgrund ei
ner erhöhten Wärmeentwicklung zu vermeiden, was wiederum
zu höheren Kosten führt.
Bei einem Endoskop mit einer internen Lichtquelle muß eine
Lichtquellenlampe mit höherer Leuchtkraft vorgesehen wer
den, um das Beleuchtungslicht zu verstärken. Mit anderen
Worten, eine Lichtquellenlampe mit größeren Abmessungen
muß vorgesehen werden. Hierdurch wird jedoch der Durch
messer des distalen Endes des Einführabschnittes uner
wünscht groß. Zusätzlich erhitzt sich der distale Endbe
reich des Einführabschnittes aufgrund der Wärmeentwicklung,
was unter Umständen zu einer Gefährdung des zu untersu
chenden Körperteiles führen kann.
Es ist somit schwierig, die Intensität des Beleuchtungs
lichtes in bekannten Endoskopen zu erhöhen.
Für gewöhnlich ist bei einem Beleuchtungssystem in der
Endoskopie der Beleuchtungswinkel des optischen Be
leuchtungssystems gleich dem des optischen Beobach
tungssystems. Mit anderen Worten, das Beleuchtungslicht
beleuchtet gleichmäßig den gesamten Bereich des Beob
achtungsfeldes. Für gewöhnlich ist es jedoch nicht nö
tig, das gesamte Beobachtungsfeld auszuleuchten, da nur
Teile im Beobachtungsfeld selbst einer genaueren Unter
suchung bedürfen. Somit ist es in den meisten Fällen
völlig ausreichend, nur einen Teilbereich, für gewöhn
lich einen Mittenbereich auszuleuchten. Es ist somit
vorteilhaft und wünschenswert, nur den zu untersuchenden
Teilbereich des Beobachtungsfeldes auszuleuchten, wobei
es in diesem Fall weiterhin wünschenswert ist, die Be
leuchtungsintensität in diesem Teilbereich zu erhöhen.
So wird bei der DE-OS 29 48 447 eine objektnächste Linse
eines Linsensystems bewegt, um bei gleichbleibendem
Lichtstrom den zu nutzenden Lichtquerschnitt zu verän
dern. Da jedoch hierbei die objektnächste Linse bewegt
wird, ändern sich der Abstand zwischen dem distalen
Endbereich des Einführabschnittes eines Endoskopes und
dem Objekt, so daß sich auch der Winkelbetrag des Beob
achtungsbereiches ändert, wenn der Beleuchtungsbereich
verändert wird. Weiterhin ist das Linsensystem gemäß der
DE-OS 29 48 447 im Endoskopieeinsatz nicht oder nur sehr
beschränkt verwendbar, da durch die Bewegung der ob
jektnächsten Linse der distale Endbereich des Einführ
abschnittes nur unter großem konstruktivem Aufwand
wasserdicht gestaltet werden kann.
Die DE-OS 32 11 187 zeigt eine Vorrichtung zur rand
scharfen Ausleuchtung eines in einer vorwählbaren Ebene
liegenden Beobachtungsfeldes. Hierbei weist eine Licht
quelle einen nachgeschalteten faseroptischen Lichtleiter
auf, auf dessen freies Ende ein Glasstab aufgesetzt ist,
wobei unmittelbar vor der abstrahlenden Fläche des
Glasstabes eine Blende angeordnet ist, welche in die
Beobachtungsebene mittels eines Kollektors reell abge
bildet wird, wobei weiterhin der Kollektor in veränder
barem Abstand zur Blende vorgesehen ist. Diese bekannte
Vorrichtung weist eine erhebliche feinmechanische Kom
plexität auf, so daß ein Einsatz insbesondere in soge
nannten Industrie-Endoskopen stets mit einer erheblichen
Gefahr der Beschädigung einhergeht.
Aus der gattungsgemäßen DE-OS 34 36 057 ist ein gat
tungsgemäßes Endoskop mit einem Festkörper-Bildaufnah
meelement bekannt. Bei diesem bekannten Endoskop wird
ein von einer Bildspeichereinrichtung abgespeichertes
Signal mit dem Beleuchtungslicht synchronisiert und dann
auf einem Monitor dargestellt. Hierbei ist ein Steuer
signal-Oszillator vorgesehen, mittels dem eine gleich
mäßige Helligkeitsverteilung auf dem Bild erhaltbar ist,
wenn das aus der Speichervorrichtung ausgelesene Signal
auf dem Monitor dargestellt wird.
Gegenüber diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der
vorliegenden Erfindung, ein Endoskop nach dem Oberbe
griff des Anspruches 1 derart auszubilden, daß die In
tensität des Beleuchtungslichtes erhöht werden kann,
ohne den Durchmesser oder die Komplexität des Einführ
abschnittes zu erhöhen, so daß ein zu untersuchendes
Objekt mit ausreichender Beleuchtungsstärke beleuchtet
werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch
die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.
Vorteile und zweckmäßige Weiterbildungen der Aufgaben
lösung ergeben die Merkmale der Unteransprüche.
Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorlie
genden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be
schreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
Es zeigt
Fig. 1 schematisch vereinfacht den Aufbau eines Endos
kopes gemäß einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 2A bis 2C Mechanismen zur Bewegung einer Beleuch
tungslinse in der Ausführungsform gemäß Fig. 1 entlang
deren optischer Achse;
Fig. 3A und 3B Ansichten zur Erläuterung der Änderung des
Beobachtungswinkels des optischen Systems, wenn
die Beleuchtungslinse entlang ihrer optischen
Achse bewegt wird;
Fig. 4 in Blockschaltbilddarstellung den Schaltkreis
eines Bildvergrößerungs-Steuerschaltkreises gemäß
der Ausführungsform der vorliegenden Er
findung; und
Fig. 5A bis 5C Darstellungen zur Erläuterung der Bildver
größerungs-Steuerung.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, bei der ein Bildaufnahme-Element auf Halblei
terbasis im distalen Ende des Endoskopes angeordnet ist.
Das Endoskopsystem gemäß dieser Ausführung weist ein En
doskopgehäuse 10, ein Lichtquellengerät 12 und einen
CRT-Monitor 14 (Kathodenstrahlröhre) auf. Ein optisches
Beleuchtungssystem 18 zur Beleuchtung eines Objektes 17 in
einer Körperhöhle und ein Objektivsystem 16 zum Erhalt
eines optischen Bildes des Objektes 17 sind im distalen
Ende des Endoskopgehäuses 10 angeordnet. Beleuchtungslicht
von dem Lichtquellengerät 12 wird dem Beleuchtungssystem
18 über einen Lichtleiter 20, der aus einem optischen Fa
serbündel gebildet ist, zugeführt. Ein Teil des Beleuch
tungssystems 18, d. h. eine Beleuchtungslinse 18 a auf der
Seite des Lichtleiters 20 ist in einem Rahmen 22 gelagert,
der entlang der optischen Achse des Beleuchtungslichtes
beweglich ist. Mit anderen Worten, das Beleuchtungssystem
18 weist eine Zoom-Linse auf. Der Rahmen 22 kann von einem
Steuerabschnitt 11 des Endoskopgehäuses 10 mittels eines
Drahtes 24 vorwärts und rückwärts bewegt werden. Ein Bild
des Objektes 17, welches von der Objektivlinse 16 erzeugt
wird, wird von einem Bildaufnahmeelement 26 auf Halblei
terbasis (in diesem Fall ein CCD = charge coupled device)
aufgenommen.
Das Lichtquellengerät 12 weist eine Lampe 30 zur Abgabe
von Beleuchtungslicht auf, welches in den Lichtleiter 20
des Gehäuses 10 einfällt. Das Beleuchtungslicht von der
Lampe 30 läßt sich mittels eines drehbaren Farbfilters 32
derart einfärben, daß für jede Rahmenbild-Aufnahmeperiode
des CCD 26 nacheinander rote (R), grüne (G) und blaue (B)
Lichtkomponenten vorliegen. Somit wird das Objekt 17 wäh
rend einer Rahmenbild-Aufnahmeperiode des CCD 26 nachein
ander R, G oder B eingefärbt und die CCP 26 nimmt ro
te, grüne und blaue Bildkomponenten während einer Rahmen
bild-Aufnahmeperiode auf, um eine Farbbildaufnahme in
Übereinstimmung mit einem sequentiellen Oberflächenschema
durchzuführen. Das Filter 32 weist eine Filterscheibe mit
roten, grünen und blauen Regionen auf, die nacheinander
umfangsseitig angeordnet sind und wird mittels eines Mo
tors 33 synchron mit der Bildaufnahmeoperation der CCP 26
gedreht. Die roten, grünen und blauen Bildsignale der CCD
26 werden nacheinander in einen Videoprozessor 34 in dem
Lichtquellengerät 12 eingegeben, von dem Videoprozessor 34
in parallele Farbbildsignale gewandelt und einem Bildver
größerungsprozessor 36 zugeführt. Der Prozessor 36 ver
größert die Bildsignale und zeigt ein Bild auf dem Monitor
14, wenn die Brennweite des Beleuchtungssystems 18 verändert
wird, um den Beobachtungswinkel einzuengen. Die Details
des Prozessors 36 sind in Fig. 4 dargestellt.
Die Fig. 2A bis 2C zeigen Mechanismen zur Bewegung des
Rahmens 22, der die Linse 18 a hält entlang der optischen
Achse, d. h., einen Zoom-Mechanismus für das Beleuchtungs
system 18. Alle Mechanismen gemäß den Fig. 2A bis 2C be
wegen den Draht 24 nach rechts bzw. links. Gemäß Fig. 2A
sind an einem Endteil 42 des Drahtes 24 Zähne angeordnet
und ein Ring 40, der mit den Zähnen in Eingriff steht, ist
an dem Steuerabschnitt 11 des Endoskopgehäuses 10 ange
ordnet. Wenn der Ring 40 gedreht wird, wobei die Zähne an
dem Endteil 42 in Eingriff mit dem Ring sind, wird der
Draht 24 nach rechts bzw. links bewegt. In Fig. 2B ist eine
Zahnstange 44 mit dem Ende des Drahtes 24 verbunden. Wenn
ein Ritzel 46 in dem Steuerabschnitt 11 gedreht wird, wird
die Zahnstange 44 und somit auch der Draht 24 nach rechts
bzw. links bewegt. Weiterhin kann der Draht 24 nach rechts
bzw. links bewegt werden, indem ein Hebel 47 eines He
belmechanismus gemäß Fig. 2C betätigt wird.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 3A und 3B soll im folgenden
beschrieben werden, wie der Beleuchtungsbereich der Linse
18 a durch deren Bewegung entlang der optischen Achse än
derbar ist. Wenn gemäß Fig. 3A die Linse 18 a nach vorne
bewegt wird, wird die Brennweite des Beleuchtungssystems 18
verkürzt, der Sichtwinkel vergrößert und der Beleuch
tungsbereich (in der Zeichnung der schraffierte Bereich)
wird ebenfalls vergrößert. Wenn umgekehrt gemäß Fig. 3B
die Linse 18 a nach hinten bewegt wird, wird die Brennweite
des Beleuchtungssystems 18 vergrößert, der Beobachtungswin
kel eingeschränkt und der Beleuchtungsbereich ebenfalls
eingeschränkt. Wenn auf diese Art und Weise der Beleuch
tungsbereich eingeengt wird, erhöht sich die Lichtinten
sität pro Oberflächeneinheit des Objektes selbst dann,
wenn die durch den Lichtleiter 20 übertragene Lichtmenge
gleich bleibt. Wenn das zu untersuchende Objekt kleiner
als der Bildaufnahmebereich der CCD 26 ist, wird der Be
leuchtungsbereich, wie in Fig. 3B dargestellt, eingeengt,
so daß die Lichtintensität pro Oberflächeneinheit des Ob
jektes anwächst.
Fig. 4 zeigt in Blockdiagrammdarstellung den genaueren
Aufbau des Bildvergrößerungsprozessors 36 gemäß Fig. 1.
Ein Ausgangssignal von der CCD 26 wird dem Videoprozessor
34 zugeführt, der einen Abtast/Halte-Schaltkreis 50 (S/H),
ein Tiefpaßfilter 52 (TPE) und einen Multiplexer 54 auf
weist. Der Multiplexer 54 schaltet den Ausgang von dem
Tiefpaßfilter 52 auf jeweils einen der drei Ausgangsan
schlüsse für einen jeden Rahmen. Wie bereits erwähnt, gibt
die CCD 26 für jeden einzelnen Rahmen nacheinander R, G
und B-Bildsignale aus. Der Multiplexer 54 gibt die Bild
signale R, G und B an erste, zweite und dritte Ausgangsan
schlüsse. Die ersten bis dritten Ausgangssignale (R, G und
B-Signalkomponenten) vom Multiplexer 54 werden über A/D-
Wandler 56 a, 56 b und 56 c in Rahmenspeicher 58 a, 58 b und
58 c geschrieben. Die aus den Rahmenspeichern 58 a, 58 b und
58 c ausgelesenen Bildsignale werden dann über Digitalfil
ter 60 a, 60 b und 60 c in Rahmenspeicher 62 a, 62 b und 62 c
geschrieben. Die aus den Rahmenspeichern 62 a, 62 b und 62 c
ausgelesenen Bildsignale werden dann über D/A-Wandler 64 a,
64 b und 64 c und Analogfilter 66 a, 66 b und 66 c als R, G und
B-Signalkomponenten dem Monitor 14 zugeführt. Eine Zeit
steuerung 68 ist mit den A/D-Wandlern 56 a bis 56 c, den
D/A-Wandlern 64 a bis 64 c, den Rahmenspeichern 58 a bis 58 c
und den Rahmenspeichern 62 a bis 62 c verbunden. Ein Ver
größerungsdatum (Mg) entsprechend dem Verschiebungsgrad
des Bewegungsmechanismus für die Linse 18 a wird der Zeit
steuerung 68 zugeführt. "Vergrößerung" bedeutet hier das
Verhältnis der Größe der gesamten Anzeigefläche des Moni
tors 14 zu dem Beleuchtungsbereich, der durch die Bewegung
der Linse 18 a verringert wird, wie in Fig. 3B darge
stellt.
Die Arbeitsweise dieser beschriebenen Ausführungsform ist wie
folgt:
Die Bedienungsperson richtet das distale Ende des Einführ abschnittes des Endoskopgehäuses 10 auf das zu untersu chende Objekt 17. Es sei hier festgehalten, daß das zu untersuchende Objekt nicht immer mit der Größe des Moni torschirmes übereinstimmt. Wenn das zu untersuchende Ob jekt nur einen Teil des Monitorschirmes einnimmt, wird es vergrößert und dann zur Anzeige gebracht. In diesem Falle steuert die Bedienungsperson das distale Ende des Endos kopes derart, daß das zu vergrößernde Objekt in der Mitte des Anzeigeschirmes des Monitores 14 zu liegen kommt. In diesem Falle überdeckt das Beleuchtungslicht die gesamte Fläche der bildempfindlichen Oberfläche der CCD 26. Danach bewegt die Bedienungsperson die Linse 18 a nach hinten, wie in Fig. 3B dargestellt und engt den Beleuchtungs bereich ein, so daß das Beleuchtungslicht nurmehr das zu vergrößernde Objekt beleuchtet. Dies hat zur Folge, daß - obwohl der Anzeigeschirm des Monitors 14 mit Ausnahme des zu beobachtenden Objektes dunkel wird - die Lichtintensi tät, welche auf das Objekt fällt, vergrößert wird. Ein unter diesen Umständen aufgenommenes Bildsignal wird über den Videoprozessor 34 dem Prozessor 36 zugeführt und wie folgt vergrößert:
Die Bedienungsperson richtet das distale Ende des Einführ abschnittes des Endoskopgehäuses 10 auf das zu untersu chende Objekt 17. Es sei hier festgehalten, daß das zu untersuchende Objekt nicht immer mit der Größe des Moni torschirmes übereinstimmt. Wenn das zu untersuchende Ob jekt nur einen Teil des Monitorschirmes einnimmt, wird es vergrößert und dann zur Anzeige gebracht. In diesem Falle steuert die Bedienungsperson das distale Ende des Endos kopes derart, daß das zu vergrößernde Objekt in der Mitte des Anzeigeschirmes des Monitores 14 zu liegen kommt. In diesem Falle überdeckt das Beleuchtungslicht die gesamte Fläche der bildempfindlichen Oberfläche der CCD 26. Danach bewegt die Bedienungsperson die Linse 18 a nach hinten, wie in Fig. 3B dargestellt und engt den Beleuchtungs bereich ein, so daß das Beleuchtungslicht nurmehr das zu vergrößernde Objekt beleuchtet. Dies hat zur Folge, daß - obwohl der Anzeigeschirm des Monitors 14 mit Ausnahme des zu beobachtenden Objektes dunkel wird - die Lichtintensi tät, welche auf das Objekt fällt, vergrößert wird. Ein unter diesen Umständen aufgenommenes Bildsignal wird über den Videoprozessor 34 dem Prozessor 36 zugeführt und wie folgt vergrößert:
Die Zeitsteuerung 68 führt ein A/D-Wandelzeitsignal den
A/D-Wandlern 56 a bis 56 c und ein Schreibsignal (WR) den
Rahmenspeichern 58 a bis 58 c in Übereinstimmung mit dem
Vergrößerungssignal zu und schreibt nur einen festgelegten
Teil des Bildausgangssignales von der CCD 26 in die Rah
menspeicher 58 a bis 58 c. Dieser Vergrößerungsprozeß ist in
den Fig. 5A und 5B dargestellt. Es sei angenommen, daß 1/4
der Monitorbildschirmfläche von dem zu untersuchenden und
auch zu vergrößernden Objekt eingenommen wird. Wie in Fig.
5A mit der gestrichelten Linie dargestellt, wird die Linse
18 a derart eingestellt, daß der Kreis um das zu vergrös
sernde Objekt dem Beleuchtungsbereich entspricht. In die
sem Beispiel ist das Vergrößerungssignal ein Multiplika
torsignal von 2 in vertikaler Richtung und von 2 in hori
zontaler Richtung. Ein Bildsignal, das um 2 in horizonta
ler Richtung vergrößert wurde und das in Fig. 5B darge
stellt ist, wird in die Rahmenspeicher 58 a bis 58 c ge
schrieben. Die gestrichelten Linien in Fig. 5B definieren
den um 2 vergrößerten Bereich entsprechend dem Mittenbe
reich in Fig. 5A.
Der Teil des Bildsignals in den Rahmenspeichern 58 a bis
58 c, der durch die gestrichelten Linien in Fig. 5B darge
stellt ist, wird dann den Rahmenspeichern 62 a bis 62 c zu
geführt. In diesem Falle liefert die Zeitsteuerung 68 ein
Lesesignal (RD) an die Rahmenspeicher 58 a bis 58 c und ein
Schreibsignal (WR) an die Rahmenspeicher 62 a bis 62 c in
Übereinstimmung mit dem Vergrößerungssignal, so daß die
Vergrößerung der Bildsignale geändert wird. Danach werden
die Bilder in den Speichern 58 a bis 58 c in vertikaler
Richtung um 2 vergrößert, wie in Fig. 5C dargestellt. Dies
hat zur Folge, daß das Bild der inneren rechteckigen Re
gion in Fig. 5A, welches von der CCD 26 ausgelesen wird,
in Übereinstimmung mit dem Vergrößerungssignal vergrößert
und auf der gesamten Oberfläche des Bildschirms des Moni
tors 14 angezeigt wird.
Wie beschrieben, wird bei der
vorliegenden Erfindung der Lichtkegeldurchmesser des Be
leuchtungslichtes in Abhängigkeit der Größe des zu unter
suchenden Objektes, das auf dem Bildschirm angezeigt wird,
geändert, so daß die Lichtintensität, welche auf das Ob
jekt fällt, vergrößert werden kann. Nach der Aufnahme des
Bildes wird das Objekt vergrößert, um die gesamte Fläche
des Anzeigeschirmes zu bedecken. Da das Bild unter Ver
wendung der Rahmenspeicher durch eine Signalverarbeitung
vergrößert wird, kann der Aufbau des gesamten Systems
einfach gehalten bleiben und die gewünschten Vergröße
rungswerte sind leicht erhaltbar.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die beschriebene
Ausführungsform beschränkt. So ist in der beschriebenen
Ausführungsform das Lichtquellengerät außerhalb des En
doskopgehäuses angeordnet. Die vorliegende Erfindung kann
auch für den Fall angewendet werden, bei dem ein Endoskop
vorgesehen ist, bei dem eine Lichtquellenlampe im distalen
Ende des Einführabschnittes angeordnet ist. In diesem
Falle beleuchtet das Beleuchtungslicht von der Lichtquel
lenlampe das zu beobachtende Objekt über ein optisches
Beleuchtungssystem mit einer Zoom-Linse. Weiterhin ist der
Bildvergrößerungsprozeß bei dem elektronischen Endos
kopsystem nicht auf den
beschriebenen Fall beschränkt.
Erfindungsgemäß kann somit die Brennweite eines optischen
Beleuchtungssystems am distalen Ende des Einführabschnit
tes eines Endoskopes, d. h. der Beobachtungswinkel variiert
werden und das Beobachtungslicht beleuchtet nur ein zu
untersuchendes Objekt innerhalb des Gesichtsfeldes. Somit
kann die Intensität des Beleuchtungslichtes erhöht werden,
ohne daß hierbei der Durchmesser des Einführabschnittes
anwächst oder negative Effekte aufgrund von Hitzeentwick
lung auftreten, so daß insgesamt ein Endoskop geschaffen
ist, bei dem ein zu untersuchendes Objekt mit ausreichen
der Lichtintensität beobachtet werden kann.
Claims (8)
1. Endoskop mit:
einer elektronischen Bildaufnahmeein richtung, die in der Bildebene eines Beobachtungs objektivs mit einem festen Gesichtsfeld liegt sowie mit anschließenden elektronischen Signalverarbei tungseinrichtungen, mit deren Ausgangssignalen ein im Gesichtsfeld liegendes Objekt darstellbar ist; und
einer Beleuchtungseinrichtung, die zumindest eine Lichtquelle und ein Beleuchtungslinsensystem umfaßt, mit dem Licht von der Lichtquelle auf das im Ge sichtsfeld liegende Objekt leitbar ist,
dadurch ge kennzeichnet, daß
eine Linse (18 a) des Beleuchtungslinsensystems ent lang ihrer optischen Achse verschiebbar ist;
die Signalverarbeitungseinrichtungen (36) einen Teilbereich von jeder von der Bildaufnahmeeinrich tung (26) erfaßten Bildzeile in einen ersten Ein zelbildspeicher (58) überträgt, wobei die Größe des Teilbereichs durch den Verstellungsgrad der Linse (18 a) bestimmt ist; und
die in dem ersten Einzelbildspeicher (58) einge speicherten Bildzeilen derart in einen zweiten Ein zelbildspeicher (62) übertragbar sind, daß auch in vertikaler Richtung eine dem Verstellungsgrad der Linse (18 a) entsprechende Vergrößerung erzielbar ist.
einer elektronischen Bildaufnahmeein richtung, die in der Bildebene eines Beobachtungs objektivs mit einem festen Gesichtsfeld liegt sowie mit anschließenden elektronischen Signalverarbei tungseinrichtungen, mit deren Ausgangssignalen ein im Gesichtsfeld liegendes Objekt darstellbar ist; und
einer Beleuchtungseinrichtung, die zumindest eine Lichtquelle und ein Beleuchtungslinsensystem umfaßt, mit dem Licht von der Lichtquelle auf das im Ge sichtsfeld liegende Objekt leitbar ist,
dadurch ge kennzeichnet, daß
eine Linse (18 a) des Beleuchtungslinsensystems ent lang ihrer optischen Achse verschiebbar ist;
die Signalverarbeitungseinrichtungen (36) einen Teilbereich von jeder von der Bildaufnahmeeinrich tung (26) erfaßten Bildzeile in einen ersten Ein zelbildspeicher (58) überträgt, wobei die Größe des Teilbereichs durch den Verstellungsgrad der Linse (18 a) bestimmt ist; und
die in dem ersten Einzelbildspeicher (58) einge speicherten Bildzeilen derart in einen zweiten Ein zelbildspeicher (62) übertragbar sind, daß auch in vertikaler Richtung eine dem Verstellungsgrad der Linse (18 a) entsprechende Vergrößerung erzielbar ist.
2. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die verschiebbare Linse (18 a) mittels eines
Rahmens (22) gehalten ist, der entlang der optischen
Achse der Linse bewegbar ist, wobei die Bewegung
durch einen Draht (24) erzielt wird, dessen eines
Ende mit dem Rahmen (22) und dessen anderes Ende mit
Betätigungsmitteln (40, 42, 44, 46, 47) in einem
Steuerabschnitt (11) des Endoskopes verbunden ist,
um den Draht (24) und damit den Rahmen (22) entlang
der optischen Achse zu bewegen.
3. Endoskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Betätigungsmittel für den Draht (24) einen
drehbaren Ring (40) in dem Steuerabschnitt (11) des
Endoskopes umfassen, der an seiner inneren Oberflä
che gezahnt ist, wobei eine Verzahnung (42) mit dem
anderen Ende des Drahtes (24) verbunden und in Ein
griff mit der Verzahnung an der inneren Oberfläche
des Ringes (40) derart ist, daß bei Drehung des
Ringes (40) der Draht (24) durch die Zähne (42) be
wegt wird, welche mit der Verzahnung an der inneren
Oberfläche des Ringes (40) kämmen.
4. Endoskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Betätigungsmittel für den Draht eine Zahn
stange (44) in dem Steuerabschnitt (11) des Endos
kopgehäuses (10) und ein Ritzel (46) aufweisen,
welches mit dem anderen Ende des Drahtes (24) ver
bunden ist und mit der Zahnstange (44) in Eingriff
steht.
5. Endoskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Betätigungsmittel für den Draht einen hin-
und herbewegbaren Hebel (47) an dem Steuerabschnitt
(11) des Endoskopgehäuses (10) und ein Verbindungs
glied aufweisen, welches mit dem anderen Ende des
Drahtes (24) verbunden ist, um eine Hin- und Herbe
wegung des Hebels (47) auf den Draht zu übertragen.
6. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß drei erste Einzelbildspeicher (58 a, 58 b, 58 c)
und drei zweite Einzelbildspeicher (62 a, 62 b, 62 c)
vorgesehen sind, um vollfarbige Bildsignale von der
Bildaufnahmeeinrichtung zu verarbeiten.
7. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Lichtquellengerät (12) außerhalb des Endos
kopgehäuses (10) angeordnet ist und das Beobach
tungslicht über ein optisches Faserbündel (20) in
dem Endoskopgehäuse (10) dem optischen System (18)
zuführt.
8. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die bewegbare Linse (18 a) diejenige Linse ist,
die aus einer Mehrzahl von Linsen, die das optische
System bilden, am weitesten vom distalen Ende des
Einführabschnittes des Endoskopes entfernt ist, wo
bei die Linse von dem Rahmen (22) getragen wird, der
entlang der optischen Achse bewegbar ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60153573A JPH0658458B2 (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | 内視鏡装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3623114A1 DE3623114A1 (de) | 1987-01-22 |
DE3623114C2 true DE3623114C2 (de) | 1989-07-27 |
Family
ID=15565445
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863623114 Granted DE3623114A1 (de) | 1985-07-12 | 1986-07-09 | Endoskop |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4736734A (de) |
JP (1) | JPH0658458B2 (de) |
DE (1) | DE3623114A1 (de) |
Families Citing this family (39)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1292461C (en) * | 1987-02-12 | 1991-11-26 | Hiromu Terada | Endoscope |
US4983019A (en) * | 1987-05-06 | 1991-01-08 | Olympus Optical Co., Ltd. | Endoscope light source apparatus |
JPS63176406U (de) * | 1987-05-06 | 1988-11-16 | ||
JPH01126616A (ja) * | 1987-11-11 | 1989-05-18 | Olympus Optical Co Ltd | 内視鏡における光学繊維束の組付け方法 |
JPH0627714B2 (ja) * | 1988-05-20 | 1994-04-13 | ヤシマ工業株式会社 | 微細繊維性物質層の付着状態診断装置 |
US4905670A (en) * | 1988-12-28 | 1990-03-06 | Adair Edwin Lloyd | Apparatus for cervical videoscopy |
DE4102614C2 (de) * | 1991-01-30 | 1996-08-29 | Dornier Medizintechnik | Endoskop zum Inspizieren von Körperhöhlen, insbesondere zur Tumor-Detektierung |
JPH05297284A (ja) * | 1992-04-20 | 1993-11-12 | Olympus Optical Co Ltd | 工業用内視鏡装置 |
US5575757A (en) * | 1992-10-09 | 1996-11-19 | Smith & Nephew Endoscopy Inc. | Endoscope with focusing mechanism |
US5456245A (en) * | 1993-09-20 | 1995-10-10 | Sofamor Danek Properties, Inc. | Flexible endoscope probe and method of manufacture |
TW387560U (en) | 1994-05-13 | 2000-04-11 | Prec Optics Coroporation | Viewing scope with image intensification |
DE4420599A1 (de) * | 1994-06-13 | 1995-12-14 | Siemens Ag | Gerät zur Untersuchung von Gewebe in vivo |
US6554765B1 (en) | 1996-07-15 | 2003-04-29 | East Giant Limited | Hand held, portable camera with adaptable lens system |
US6432046B1 (en) * | 1996-07-15 | 2002-08-13 | Universal Technologies International, Inc. | Hand-held, portable camera for producing video images of an object |
US5879289A (en) | 1996-07-15 | 1999-03-09 | Universal Technologies International, Inc. | Hand-held portable endoscopic camera |
US6016440A (en) * | 1996-07-29 | 2000-01-18 | Bruker Analytik Gmbh | Device for infrared (IR) spectroscopic investigations of internal surfaces of a body |
US5800344A (en) * | 1996-10-23 | 1998-09-01 | Welch Allyn, Inc. | Video laryngoscope |
US5754719A (en) * | 1996-11-22 | 1998-05-19 | Cogent Light Technologies, Inc. | Method for coupling light from single fiberoptic to a multi-fiber bundle with enhanced field uniformity and better coupling efficiency |
US6185443B1 (en) | 1997-09-29 | 2001-02-06 | Boston Scientific Corporation | Visible display for an interventional device |
JP2002328311A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | イメージファイバ撮像装置 |
US6869397B2 (en) * | 2001-06-01 | 2005-03-22 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Non-tethered macro-to-micro endoscope |
US8423110B2 (en) * | 2002-01-09 | 2013-04-16 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Imaging device and related methods |
US6840903B2 (en) * | 2002-03-21 | 2005-01-11 | Nuvista Technology Corporation | Laryngoscope with image sensor |
JP4554267B2 (ja) * | 2004-04-27 | 2010-09-29 | オリンパス株式会社 | 内視鏡及び内視鏡システム |
US7193702B2 (en) * | 2004-07-21 | 2007-03-20 | J.M. Canty Inc. | Insertion fluid inspection device |
US7365917B2 (en) * | 2004-08-16 | 2008-04-29 | Xceed Imaging Ltd. | Optical method and system for extended depth of focus |
US7314300B1 (en) * | 2005-04-29 | 2008-01-01 | Sunoptic Technologies Llc | Fiber optic surgical headlight system |
WO2007033326A2 (en) * | 2005-09-14 | 2007-03-22 | Welch Allyn, Inc. | Medical apparatus comprising and adaptive lens |
US20070179342A1 (en) * | 2006-01-12 | 2007-08-02 | Kb Port Llc | Wireless Laryngoscope with Internal Antennae and One Piece Construction Adapted for Laryngoscopy Training |
WO2012056453A2 (en) * | 2010-10-28 | 2012-05-03 | Peermedical Ltd. | Optical systems for multi-sensor endoscopes |
US8531783B2 (en) | 2010-02-09 | 2013-09-10 | Xceed Imaging Ltd. | Imaging method and system for imaging with extended depth of focus |
US12204087B2 (en) * | 2010-10-28 | 2025-01-21 | Endochoice, Inc. | Optical systems for multi-sensor endoscopes |
JP5345171B2 (ja) * | 2011-03-28 | 2013-11-20 | 富士フイルム株式会社 | 内視鏡 |
US9622651B2 (en) | 2012-01-27 | 2017-04-18 | Kbport Llc | Wireless laryngoscope simulator with onboard event recording adapted for laryngoscopy training |
CN104883953B (zh) * | 2013-05-22 | 2016-08-24 | 奥林巴斯株式会社 | 内窥镜 |
JP2017086788A (ja) * | 2015-11-17 | 2017-05-25 | Hoya株式会社 | 光源装置 |
JP6943246B2 (ja) * | 2016-08-08 | 2021-09-29 | ソニーグループ株式会社 | 内視鏡装置及び内視鏡装置の制御方法 |
US11213191B2 (en) | 2018-01-25 | 2022-01-04 | Canon U.S.A., Inc. | Optical fiber arrangement for endoscope |
DE102020202686A1 (de) * | 2020-03-03 | 2021-09-09 | Richard Wolf Gmbh | Medizinisch-endoskopisches Instrument |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3090378A (en) * | 1960-05-16 | 1963-05-21 | Bausch & Lomb | Focusing endoscope |
US3091235A (en) * | 1960-06-15 | 1963-05-28 | American Optical Corp | Diagnostic instruments |
US3178994A (en) * | 1961-03-31 | 1965-04-20 | John W Lang | Borescope |
US3473140A (en) * | 1966-08-12 | 1969-10-14 | Ericsson Telefon Ab L M | Filter circuit with reciprocal impedance branches |
US4076018A (en) * | 1974-12-06 | 1978-02-28 | Richard Wolf Gmbh | Endoscopes |
JPS55138434A (en) * | 1979-04-17 | 1980-10-29 | Olympus Optical Co | Hard endoscope |
JPS5675909U (de) * | 1979-11-15 | 1981-06-20 | ||
JPS5675907U (de) * | 1979-11-15 | 1981-06-20 | ||
DE2948447A1 (de) * | 1979-12-01 | 1981-06-04 | OEB Optik-Elektronik-Bau Helmut Hund KG, 6330 Wetzlar | Vorrichtung zur weiterleitung eines lichtstromes |
JPS56165111A (en) * | 1980-05-26 | 1981-12-18 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | Telecentric illuminating system |
JPS57188231A (en) * | 1981-05-14 | 1982-11-19 | Olympus Optical Co | Treating tool guide apparatus of endoscope |
JPS5887525A (ja) * | 1981-11-19 | 1983-05-25 | Olympus Optical Co Ltd | 内視鏡用照明光学系 |
DE3211187A1 (de) * | 1982-03-26 | 1983-09-29 | Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim | Vorrichtung zur randscharfen ausleuchtung eines in einer vorwaehlbaren ebene liegenden beobachtungsfeldes |
DE3436057C2 (de) * | 1983-10-03 | 1985-12-12 | Olympus Optical Co., Ltd., Tokio/Tokyo | Endoskop mit einem Festkörperaufnahmeelement |
-
1985
- 1985-07-12 JP JP60153573A patent/JPH0658458B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-07-03 US US06/881,816 patent/US4736734A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-07-09 DE DE19863623114 patent/DE3623114A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6214614A (ja) | 1987-01-23 |
DE3623114A1 (de) | 1987-01-22 |
JPH0658458B2 (ja) | 1994-08-03 |
US4736734A (en) | 1988-04-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3623114C2 (de) | ||
EP1074214B1 (de) | Gerät zur Augenuntersuchung mit einer Scheimpflugkamera und einem Spaltprojektor | |
DE3818104C2 (de) | ||
DE68918751T2 (de) | Bildaufnahme- und Verarbeitungseinrichtung. | |
DE3586855T2 (de) | Sequentielle farblichtquellen fuer endoskope des typs, die ein festkoerperbildaufnahmeelement aufweisen. | |
DE3808011C2 (de) | ||
DE3435598C2 (de) | Endoskopanordnung | |
DE2347914C3 (de) | Endoskop mit einer Bildübertragungs-Faseroptik und einem ersten und drehbaren zweiten Reflexionselement | |
DE3818125C2 (de) | ||
DE69527571T2 (de) | Sichtgerät mit Bildverstärkung | |
DE3134076C2 (de) | ||
DE3410401A1 (de) | Elektro-optischer bildabtaster | |
DE3233924A1 (de) | Endoskop mit einem festkoerper-bildaufnahmegeraet | |
DE4212924A1 (de) | Stereomikroskop | |
DE102009052625A1 (de) | Endoskopiegerät und Abtast-Endoskopprozessor | |
EP3121637A1 (de) | Mikroskop und verfahren zum erzeugen eines kombinierten bildes aus mehreren einzelbildern eines objekts | |
DE102020105459A1 (de) | Medizinische bildgebungsvorrichtung mit mehreren bildgebungsmodi | |
DE3242716A1 (de) | Optisches bildformungsgeraet | |
DE10226653B4 (de) | Aufnahmelinsenanordnung | |
DE19532095C1 (de) | Abbildungsvorrichtung zur Gewinnung eines Videosignals | |
DE3715967C2 (de) | ||
DE2633742A1 (de) | Endoskop | |
DE102016008854A1 (de) | System zur gleichzeitigen videografischen oder fotografischen Erfassung von mehreren Bilder | |
DE4109773C2 (de) | Lichtquellenanordnung für Endoskop zum Erzeugen von sichtbarem und infrarotem Beleuchtungslicht | |
DE3850268T2 (de) | Endoskopiegerät. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: KUHNEN, R., DIPL.-ING. FUERNISS, P., DIPL..-CHEM. |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |