DE10101566B4

DE10101566B4 - Elektronisches Endoskopsystem

Info

Publication number: DE10101566B4
Application number: DE10101566A
Authority: DE
Inventors: Ryo Ozawa; Hideo Sugimoto; Takayuki Enomoto
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 2000-01-14
Filing date: 2001-01-15
Publication date: 2007-04-26
Anticipated expiration: 2021-01-16
Also published as: US6635011B1; DE10101566A1

Abstract

Elektronisches Endoskopsystem mit:
einem Beobachtungsinstrument (10'), das an einem distalen Ende zum Erzeugen von Bildpixelsignalen einen Bildsensor (14) hat;
einer Bildsignalprozessoreinheit (12), mit der ein proximales Ende des Beobachtungsinstrumentes (10') verbunden ist und die die Bildpixelsignale verarbeitet, um dadurch ein Videosignal zu erzeugen;
einer Lichtquellenvorrichtung (19') in der Bildsignalprozessoreinheit (12); und
einem optischen Lichtleiter (18), der durch das Beobachtungsinstrument (10') verläuft und optisch mit der Lichtquellenvorrichtung (19') verbunden ist, wenn die Verbindung zwischen dem Beobachtungsinstrument (10') und der Bildsignalprozessoreinheit (12) hergestellt ist,
wobei die Lichtquellenvorrichtung (19') enthält:
eine erste Lichtquelle (24), die weißes Licht abgibt;
eine zweite Lichtquelle (26), die Licht einer spezifischen Wellenlänge abgibt;
einen Lichtquellenschalter (112), der wahlweise das weiße Licht oder das Licht der spezifischen Wellenlänge in den optischen Lichtleiter (18) einleitet;
einen der zweiten Lichtquelle (26) derart zugeordneten Drehverschluss (134), dass sich der Drehverschluss (134) in einem...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Feld der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Endoskopsystem mit einem länglichen, flexiblen Beobachtungsinstrument, das am distalen Ende einen Festkörper-Bildsensor zum Erzeugen von Bildpixelsignalen hat, und einer Bildsignalprozessoreinheit, die ein Videosignal aus den Bildpixelsignalen erzeugt.

2. Beschreibung einschlägiger Technik

In einem solchen elektronischen Endoskopsystem wird ein CCD(charge-coupled-device)-Bildsensor üblicherweise als Festkörper-Bildsensor verwendet und ist einem Objektivlinsensystem am distalen Ende des flexiblen Beobachtungsinstrumentes zugeordnet. Ferner ist ein flexibler Lichtleiter aus einem Bündel Lichtleitfasern durch das flexible Beobachtungsinstrument geführt und einem Beleuchtungslinsensystem am distalen Ende des flexiblen Beobachtungsinstrumentes zugeordnet.

Die Bildsignalprozessoreinheit enthält eine Lichtquelle wie eine Halogenlampe, eine Xenonlampe o.ä., und wenn das flexible Beobachtungsinstrument mit der Bildsignalprozessoreinheit verbunden ist, ist das proximale Ende des optischen Lichtleiters optisch mit der Lichtquelle gekoppelt. Daher wird ein mit dem CCD-Bildsensor zu erfassendes Objekt mit Licht bestrahlt, das aus dem distalen Ende des optischen Lichtleiters austritt, und als optisches Bild auf der Lichtaufnahmefläche des CCD-Bildsensors durch das Objektivlinsensystem fokussiert.

Das fokussierte optische Bild wird in ein Feld analoger Bildpixelsignale mit dem CCD-Bildsensor umgesetzt, und das Feld analoger Bildpixelsignale wird aus dem CCD-Bildsensor in regelmäßigen, aufeinander folgenden Zeitintervallen ausgelesen. Die nacheinander gelesenen Felder aus Bildpixelsignalen werden dann der Bildsignalprozessoreinheit zugeführt, in der die Felder aus Bildpixelsignalen zum Erzeugen eines Videosignals geeignet verarbeitet werden. Das Videosignal wird dann von der Bildsignalprozessoreinheit einem TV-Monitor zugeführt, um ein endoskopisches Bild auf dem Bildschirm des TV-Monitors wiederzugeben.

Neuerdings kann in dem elektronischen Endoskopsystem eine Lichtquelle spezifischer Wellenlänge an Stelle der Weißlichtquelle eingesetzt werden, um eine bestimmte medizinische Prüfung durchzuführen. Beispielsweise wird eine Ultraviolettlampe als Lichtquelle spezifischer Wellenlänge benutzt, um Krebsgewebe im internen Gewebe einer Person festzustellen. Insbesondere wenn internes Gewebe einer Person mit UV-Licht bestrahlt wird, erzeugt das bestrahlte Gewebe eine Fluoreszenz. Die Intensität der Fluoreszenz des gesunden Gewebes ist größer als diejenige der Fluoreszenz des Krebsgewebes. Somit kann Krebsgewebe durch Beleuchten internen Gewebes mit ultraviolettem Licht und durch Wiedergabe der Fluoreszenzbilder auf dem Bildschirm des TV-Monitors aufgefunden werden.

In diesem Fall ist es häufig erforderlich, ein aus der Beleuchtung mit weißem Licht sich ergebendes Bild mit einem aus der Beleuchtung mit ultraviolettem Licht sich ergebenden fluoreszierenden Bild zu vergleichen, bevor ein Krebsgewebe genau und präzise aufgefunden werden kann. Somit erfordert die medizinische Prüfung zwei elektronische Endoskopsysteme, die eine Weißlichtquelle und eine Ultraviolettlichtquelle benutzen, und dies ist sehr kostspielig.

Ferner ist es wünschenswert, einen Vergleich des Normalbildes und des Fluoreszenzbildes wiederholt mit häufigen Intervallen durchzuführen, jedoch ist dieses Verfahren der medizinischen Prüfung praktisch unmöglich, da die beiden Beobachtungsinstrumente normalerweise nicht gleichzeitig in den Körper des Patienten eingeführt werden können.

Aus der Druckschrift US 5 749 830 A ist ein elektronisches Endoskopsystem bekannt, mit einem Beobachtungsinstrument, in dessen distalem Ende ein Bildsensor angeordnet ist, der Bildpixelsignale erzeugt, mit einer Bildsignalprozessoreinheit, die mit dem proximalen Ende des Beobachtungsinstrumentes verbunden ist und die Bildpixelsignale verarbeitet, um dadurch ein Videosignal zu erzeugen, mit einer in der Bildsignalprozessoreinheit angeordneten Lichtquellenvorrichtung und mit einem Lichtleiter, der durch das Beobachtungsinstrument verläuft und optisch mit der Lichtquellenvorrichtung verbunden ist, wenn die Verbindung zwischen dem Beobachtungsinstrument und der Bildsignalprozessoreinheit hergestellt ist. Die Lichtquellenvorrichtung hat eine erste Lichtquelle, die weißes Licht abgibt, eine zweite Lichtquelle, die Licht einer spezifischen Wellenlänge abgibt, und einen Lichtquellenschalter, der wahlweise das weiße Licht oder das Licht der spezifischen Wellenlänge in den Lichtleiter einleitet.

Aus der Druckschrift US 4 959 710 ist ein drehbares Farbfilter- und Verschluss-Bauteil bekannt, das ein Scheibenelement mit drei in Umfangsrichtung in regelmäßigen Winkelabständen angeordneten Primärfarbfiltern aufweist. Der Bereich zwischen zwei benachbarten Farbfiltern ist als Lichtabschirmbereich ausgebildet. Einer der Lichtabschirmbereiche ist radial nach außen verlängert und dient als Drehverschluss. Ein ähnliches Farbfilter- und Verschluss-Bauteil ist auch in der Druckschrift US 4 667 229 beschrieben.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Deshalb besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein neuartiges elektronisches Endoskopsystem anzugeben, das eine übliche Weißlichtquelle und eine Lichtquelle spezifischer Wellenlänge benutzt und so aufgebaut ist, dass zwischen der üblichen Weißlichtquelle und der Lichtquelle spezifischer Wellenlänge schnell umgeschaltet werden kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält die Lichtquellenvorrichtung eine erste Lichtquelle, die weißes Licht abgibt, eine zweite Lichtquelle, die Licht einer spezifischen Wellenlänge abgibt, einen Lichtquellenschalter, der wahlweise das weiße Licht oder das Licht der spezifischen Wellenlänge in den optischen Lichtleiter einleitet, und einen Drehverschluss, der der zweiten Lichtquelle so zugeordnet ist, dass er im Weg des Lichtes der spezifischen Wellenlänge angeordnet ist, über den dieses Licht geleitet wird. Der Drehverschluss enthält mindestens zwei Abschirmelemente, die in Umfangsrichtung gleiche Winkelabstände sowie radial unterschiedliche Länge haben. Die Lichtquellenvorrichtung enthält ferner einen Verschluss-Antriebsmechanismus, der den Drehverschluss gegenüber dem Weg des Lichtes der spezifischen Wellenlänge so relativ bewegt und positioniert, dass das Licht der spezifischen Wellenlänge wahlweise mit den Abschirmelementen unterschiedlicher radialer Länge gesperrt wird, wodurch eine Belichtungszeit variiert wird, während der der Bildsensor mit dem Licht der spezifischen Wellenlänge beleuchtet wird.
Vorzugsweise enthält die Lichtquellenvorrichtung ferner einen drehbaren Farbfilter in dem Weg des weißen Lichtes, durch den das weiße Licht hindurchgeht, und die Drehzahl des Farbfilters ist ein ganzzahliges Vielfaches derjenigen des Drehverschlusses.
Vorzugsweise wird der Drehverschluss mit dem Verschluss-Antriebsmechanismus zwischen einer ersten und einer zweiten Relativposition gegenüber dem Weg des Lichtes der spezifischen Wellenlänge bewegt. Befindet sich der Drehverschluss in der ersten Relativposition, wird das Licht der spezifischen Wellenlänge durch das längere der beiden Abschirmelemente gesperrt. Befindet sich der Drehverschluss in der zweiten Relativposition, so wird der Wege des Lichtes der spezifischen Wellenlänge durch beide Abschirmelemente gesperrt.
Vorzugsweise enthält die Lichtquellenvorrichtung ferner ein Belichtungswahlsystem, das zwischen einer ersten Belichtungsart, bei der der Weg des Lichtes der spezifischen Wellenlänge durch das längere Abschirmelement gesperrt wird, und einer zweiten Belichtungsart, bei der der Weg des Lichtes der spezifischen Wellenlänge durch beide Abschirmelemente gesperrt wird, wählt, sowie eine Steuerung, die den Verschluss-Antriebsmechanismus derart steuert, dass der Drehverschluss in der ersten Betriebsstellung ist, wenn die erste Belichtungsart mit dem Belichtungswahlsystem gewählt ist, sowie derart, dass der Drehverschluss in der zweiten Betriebsstellung ist, wenn die zweite Belichtungsart mit dem Belichtungswahlsystem gewählt ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Aufgabe sowie weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser verstanden, in denen:
1 ein schematisches Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform eines elektronischen Endoskopsystems ist;
2 eine schematische Darstellung einer relativen Positionsbeziehung eines Spiegels gegenüber einer Weißlichtlampe und einer Ultraviolettlichtlampe ist, bei der sich der Spiegel in einer ersten Betriebsstellung befindet;
3 eine schematische Darstellung ähnlich 2 ist, bei der sich der Spiegel in einer zweiten Betriebsstellung befindet;
4 eine schematische Vorderansicht eines Antriebsmechanismus zum Bewegen des Spiegels zwischen der ersten und der zweiten Betriebsstellung ist;
5 ein Querschnitt längs der Linie V-V aus 4 ist;
6 eine Draufsicht eines drehbaren Farbfilters/Verschlusses bei der ersten Ausführungsform des elektronischen Endoskops ist;
7 eine schematische Vorderansicht eines Antriebsmechanismus zum Bewegen des drehbaren Farbfilters/Verschlusses zwischen einer ersten und einer zweiten Betriebsstellung ist;
8 ein Querschnitt längs der Linie VIII-VIII aus 7 ist;
9 ein Blockdiagramm einer Bildsignalprozessorschaltung aus 1 ist;
10 ein Zeitdiagramm ist, welches das Lesen von Bildpixelsignalen aus einem CCD-Bildsensor bei Beleuchtung mit Weißlicht zeigt;
11 ein Zeitdiagramm ist, welches das Lesen von Bildpixelsignalen aus dem CCD-Bildsensor bei Beleuchtung mit Ultraviolettlicht zeigt;
12 ein Flussdiagramm einer Initialisierungsroutine ist;
13 ein Flussdiagramm einer Lampenschalter-Überwachungsroutine ist;
14 ein Flussdiagramm einer AUS/Reduktion-Wahlschalter-Überwachungsroutine ist;
15 ein Flussdiagramm einer Beleuchtungswahlschalter-Überwachungsroutine ist;
16 ein Flussdiagramm einer Beleuchtungsschaltroutine ist;
17 ein Flussdiagramm einer Grenzschalterüberwachungsroutine ist;
18 eine Draufsicht einer Abänderung des drehbaren Farbfilters/Verschlusses aus 6 ist;
19 ein Zeitdiagramm ist, das das Lesen von Bildpixelsignalen aus dem CCD-Bildsensor bei Beleuchtung mit Ultraviolettlicht zeigt, wenn der abgeänderte drehbare Farbfilter/Verschluss aus 18 benutzt wird;
20 ein Teil des Flussdiagramms einer teilweisen Abänderung der Initialisierungsroutine nach 12 ist, wenn der abgeänderte drehbare Farbfilter/Verschluss aus 18 benutzt wird;
21 ein Teil des Flussdiagramms einer teilweisen Abänderung der Beleuchtungsschaltroutine nach 16 ist, wenn der abgeänderte drehbare Farbfilter/Verschluss nach 18 benutzt wird;
22 ein schematisches Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform des elektronischen Endoskopsystems, welche erfindungsgemäß ist, ist;
23 ein schematisches Blockdiagramm einer Lichtquellenvorrichtung bei der zweiten Ausführungsform ist;
24 eine vergrößerte Darstellung eines Teils der Lichtquellenvorrichtung nach 23 ist;
25 eine Draufsicht eines drehbaren Farbfilters in der zweiten Ausführungsform ist;
26 eine Draufsicht eines Drehverschlusses in der zweiten Ausführungsform ist;
27 eine Draufsicht ähnlich 26 ist, die den Drehverschluss in einer ersten Betriebsstellung zeigt;
28 eine Draufsicht ähnlich 26 ist, die den Drehverschluss in einer zweiten Betriebsstellung zeigt;
29 eine Draufsicht ähnlich 26 ist, die den Drehverschluss in einer dritten Betriebsstellung zeigt;
30 eine Draufsicht ähnlich 26 ist, die Merkmale des Drehverschlusses zeigt;
31 ein Zeitdiagramm ist, das das Lesen von Bildpixelsignalen aus dem CCD-Bildsensor bei Beleuchtung mit Weißlicht und mit Ultraviolettlicht bei der zweiten Ausführungsform zeigt;
32 eine Vorderansicht ist, die eine Frontplatte der Bildsignalprozessoreinheit zeigt;
33 ein Blockdiagramm ist, das den Zusammenhang der Systemsteuerung und der Frontplatte bei der zweiten Ausführungsform zeigt;
34 ein Flussdiagramm einer Initialisierungsroutine bei der zweiten Ausführungsform ist;
35 ein Flussdiagramm einer Lichtquelleninitialisierungsroutine bei der zweiten Ausführungsform ist;
36 ein Flussdiagramm einer UV-Belichtungsinitialisierungsroutine bei der zweiten Ausführungsform ist;
37 ein Flussdiagramm einer AUS/Reduktion-Wahlschalter-Überwachungsroutine bei der zweiten Ausführungsform ist;
38 ein Flussdiagramm einer Beleuchtungswahlschalterüberwachungsroutine bei der zweiten Ausführungsform ist;
39 ein Flussdiagramm einer UV-Beleuchtungsschaltroutine bei der zweiten Ausführungsform ist;
40 ein Flussdiagramm einer Weißlicht-Beleuchtungsschaltroutine bei der zweiten Ausführungsform ist;
41 ein Flussdiagramm einer UV-Belichtungswahlüberwachungsroutine bei der zweiten Ausführungsform ist;
42 ein Flussdiagramm einer ersten UV-Belichtungsschaltroutine bei der zweiten Ausführungsform ist;
43 ein Flussdiagramm einer zweiten UV-Belichtungsschaltroutine bei der zweiten Ausführungsform ist; und
44 ein Flussdiagramm einer dritten UV-Belichtungsschaltroutine bei der zweiten Ausführungsform ist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In 1 ist eine erste Ausführungsform eines elektronischen Endoskopsystems schematisch als Blockdiagramm dargestellt. Das elektronische Endoskopsystem hat ein längliches Beobachtungsinstrument 10 mit einem flexiblen Kanal und eine Bildsignalprozessoreinheit 12, mit der das Beobachtungsinstrument 10 lösbar über eine geeignete Kopplungsvorrichtung (nicht dargestellt) verbunden ist. Das Beobachtungsinstrument 10 enthält einen Festkörper-Bildsensor 14 wie einen CCD(charge-coupled-device)-Bildsensor, der sich am distalen Ende des flexiblen Kanals befindet, und der CCD-Bildsensor 14 ist einem Objektivlinsensystem 16 zugeordnet.
Das Beobachtungsinstrument 10 enthält auch einen flexiblen optischen Lichtleiter 18, der durch ihn hindurch verläuft und aus einem Lichtleitfaserbündel gebildet ist. Der optische Lichtleiter 18 endet mit einer lichtabstrahlenden Stirnfläche am distalen Ende des flexiblen Kanals des Beobachtungsinstrumentes 10 und ist einem dort vorgesehenen Beleuchtungslinsensystem 20 zugeordnet. Der optische Lichtleiter 18 hat einen Anschlussadapter 22 an seinem proximalen Ende. Wenn die Verbindung zwischen dem Beobachtungsinstrument 10 und der Bildsignalprozessoreinheit 12 hergestellt ist, befindet sich der Anschlussadapter 22 in einem Sockel (nicht dargestellt) in einem Gehäuse der Bildsignalprozessoreinheit 12, wodurch die proximale Stirnfläche des optischen Lichtleiters 18 mit einer allgemein mit 19 bezeichneten Lichtquellenvorrichtung optisch verbunden wird, die in der Bildsignalprozessoreinheit 12 enthalten ist. In 1 ist der mittlere Abschnitt des optischen Lichtleiters 18 der Einfachheit halber durch eine strichpunktierte Linie dargestellt.
Die Lichtquellenvorrichtung 19 enthält zwei Arten einer Lichtquelle. Bei dieser Ausführungsform ist eine Lichtquelle eine normale Weißlicht(WL)-Lampe 24 wie eine Halogenlampe, Xenonlampe o.ä., und die andere Lichtquellenart ist eine Lichtquelle spezifischer Wellenlänge oder Ultraviolett(UV)-Lampe 26. Wie 1 zeigt, ist die WL-Lampe 24 auf die proximale Stirnfläche des optischen Lichtleiters 18 ausgerichtet, und eine Kondensorlinse 28 befindet sich zwischen beiden, um das Weißlicht der WL-Lampe 24 auf die proximale Stirnfläche des optischen Lichtleiters 18 zu konvergieren. Die UV-Lampe 26 ist so angeordnet, dass das von ihr abgegebene UV-Licht auf einen Bereich zwischen der WL-Lampe 24 und der Kondensorlinse 28 senkrecht zur optischen Achse der Kondensorlinse 28 gerichtet wird.
Die Lichtquellenvorrichtung 19 hat einen Lichtquellenschalter 30, der einen Lichtablenker oder reflektierenden Spiegel 32 und einen Antriebsmechanismus 34 enthält, der den Spiegel 32 zwischen einer ersten und einer zweiten Betriebsstellung bewegt. In 1 befindet sich der Spiegel 32 in der ersten Betriebsstellung. Der Spiegel 32 ist so geneigt, dass seine Reflexionsfläche einen Winkel von 45° mit der optischen Achse der Kondensorlinse 28 bildet.
2 und 3 zeigen relative Positionsbeziehungen des Spiegels 32 mit der WL- und der UV-Lampe 24 und 26. In 2 ist der Spiegel 32 in der ersten Betriebsstellung ähnlich wie in 1 gezeigt, und in 3 ist der Spiegel 32 in der zweiten Betriebsstellung gezeigt. Wenn der Spiegel 32 in der ersten Betriebsstellung (2) ist, wird das von der WL-Lampe 24 abgegebene Weißlicht auf die proximale Stirnfläche des optischen Lichtleiters 18 gerichtet. Wenn der Spiegel 32 aus der ersten Betriebsstellung in die zweite Betriebsstellung (3) bewegt wird, d.h. er befindet sich zwischen der WL-Lampe 24 und den Kondensorlinse 28, so wird das von der WL-Lampe 24 abgegebene Weißlicht durch die Rückseite des Spiegels 32 gesperrt, und das von der UV-Lampe 26 abgegebene UV-Licht wird an der Reflexionsfläche des Spiegels 32 reflektiert und auf die Kondensorlinse 28 gerichtet.
Kurz gesagt, wird in der ersten Betriebsstellung (2) des Spiegels 32 das Weißlicht von der WL-Lampe 24 in den optischen Lichtleiter 18 eingeleitet und in der zweiten Betriebsstellung (3) des Spiegels 32 das UV-Licht von der UV-Lampe 26 in den optischen Lichtleiter 18 eingeleitet.
4 und 5 zeigen eine Anordnung des Antriebsmechanismus 34 zum Bewegen des Lichtablenkers 32 zwischen der ersten und der zweiten Betriebsstellung. Der Antriebsmechanismus 34 enthält einen rechteckigen Rahmen 34a, der an einer internen Rahmenstruktur (nicht dargestellt) der Bildsignalprozessoreinheit 12 befestigt ist, eine Spindel 34b, die längs durch den Rahmen 34a hindurchgeführt und in ihm drehbar gelagert ist, und eine bewegliche Platte 34c in Gewindeeingriff mit der Spindel 34b. Wie 5 zeigt, hat die Platte 34c zwei Schlitze, und Seitenwände des Rahmens 34a sind in diesen Schlitzen verschiebbar.
Wie 4 zeigt, enthält der Antriebsmechanismus 34 einen Elektromotor 34d wie einen Servomotor, einen Schrittmotor o.ä., der an der Oberseite des Rahmens 34a befestigt ist, und die Abtriebswelle des Motors 34d ist mit dem oberen Ende der Spindel 34b verbunden. Wird die Spindel 34b mit dem Motor 34d gedreht, so wird die Platte 34c längs der Spindel 34b aufwärts und abwärts bewegt, wobei die Bewegungsrichtung von der Drehrichtung der Spindel 34b abhängt.
Wie 4 und 5 zeigen, ist der Spiegel 32 an der Frontseite der Platte 34c so befestigt, dass seine Reflexionsfläche den Winkel von 45° mit der optischen Achse der Kondensorlinse 28 einschließt. So ist es möglich, den Spiegel 32 zwischen der ersten und der zweiten Betriebsstellung durch geeignetes Steuern des Motors 34d zu bewegen.
Um den Motor 34d zum exakten Positionieren des Spiegels 32 in der ersten und der zweiten Betriebsstellung zu steuern, sind gemäß 4 ein erster Grenzschalter 36₁ und ein zweiter Grenzschalter 36₂ an dem oberen und dem unteren Ende einer der Seitenwände des Rahmens 34a angeordnet, und ein erster Anschlag 38₁ und ein zweiter Anschlag 38₂ sind an der Ober- und der Unterseite eines Endes der Platte 34c befestigt, das zwischen dem ersten und dem zweiten Grenzschalter 36₁ und 36₂ liegt, wobei die Elemente 36₁ , 36₂ , 38₁ und 38₂ aufeinander und parallel zur Seitenwand des Rahmens 34a ausgerichtet sind. Vorzugsweise sind der erste und der zweite Grenzschalter 36₁ und 36₂ an der Seitenwand des Rahmens 34a befestigt.
Der erste und der zweite Grenzschalter 36₁ und 36₂ sind jeweils an einer Stelle angeordnet, die der ersten bzw. der zweiten Betriebsstellung des Spiegels 32 entspricht, und im Ruhezustand geöffnet. Wird der Motor 34d so betrieben, dass die Platte 34c sich zum ersten Grenzschalter 36₁ bewegt, kommt der erste Anschlag 38₁ in Kontakt mit dem ersten Grenzschalter 36₁ , wodurch dieser geschlossen wird. Dadurch wird der Motor 34d stillgesetzt, und somit ist der Spiegel 32, gelagert an der Platte 34c, in der ersten Betriebsstellung (2) positioniert. Wird der Motor 34d so gesteuert, dass die Platte 34c sich zum zweiten Grenzschalter 36₂ bewegt, so kommt der zweite Anschlag 38₂ in Kontakt mit dem zweiten Grenzschalter 36₂ , wodurch der zweite Grenzschalter 36₂ eingeschaltet wird. Dadurch wird der Motor 34d stillgesetzt, und somit ist der Spiegel 32, gelagert an der Platte 34c, in der zweiten Betriebsstellung positioniert (3).
Wie 1 zeigt, enthält die Lichtquellenvorrichtung 19 ferner eine Blende 40 zwischen der Kondensorlinse 28 und der proximalen Stirnfläche des optischen Lichtleiters 18. Die Blende 40 dient zum Einstellen der von der WL-Lampe 24 oder der UV-Lampe 26 auf das proximale Ende des optischen Lichtleiters 18 abgegebenen Lichtmenge, d.h. die von dem distalen Ende des optischen Lichtleiters 18 abgegebene Lichtmenge kann durch die Blende 40 geregelt werden.
Bei dieser Ausführungsform ist der CCD-Bildsensor 14 ein monochromatischer CCD-Bildsensor. Wenn der Spiegel 32 in der ersten Betriebsstellung ist, d.h. wenn die WL-Lampe 24 als Lichtquelle gewählt ist, wird ein sequenzielles RGB-Farbbildverfahren in das elektronische Endoskopsystem eingeführt, wodurch sich ein Farbbild mit dem monochromatischen CCD-Bildsensor 14 erzeugen lässt. Befindet sich andererseits der Spiegel 32 in der zweiten Betriebsstellung, d.h. die UV-Lampe 26 ist als Lichtquelle gewählt, wird ein monochromatisches Bild von dem CCD-Bildsensor 14 abgegeben.
Hierzu ist ein drehbarer Farbfilter/Verschluss 44 zwischen der Blende 40 und der proximalen Stirnfläche des optischen Lichtleiters 18 angeordnet. Ist die WL-Lampe 24 gewählt, dient der drehbare Farbfilter/Verschluss 44 als drehbarer RGB-Farbfilter, und ist die UV-Lampe 26 gewählt, so dient der drehbare Farbfilter/Verschluss 44 als Drehverschluss.
Wie 6 zeigt, ist der drehbare Farbfilter/Verschluss 44 ein Scheibenelement mit drei sektorförmigen Farbfiltern, d.h. einem roten, einem grünen und einem blauen Filter 44R, 44G und 44B, die in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandet so angeordnet sind, dass die drei Mitten der Farbfilter 44R, 44G und 44B regelmäßige Winkelabstände von jeweils 120° haben. Ein Sektorbereich zwischen zwei benachbarten Farbfiltern ist ein Lichtabschirmbereich 44S, und jeder Lichtabschirmbereich 44S ist radial nach außen verlängert, so dass eine sektorartige Öffnung oder ein Belichtungsbereich 44E zwischen zwei benachbarten Lichtabschirmbereichen 44S ausgebildet ist.
Wie 1 zeigt, ist der drehbare Farbfilter/Verschluss 44 auf einer Abtriebswelle eines geeigneten Elektromotors 46 wie eines Servomotors, eines Schrittmotors o.ä. befestigt und wird durch den Motor 46 mit vorgegebener Rotationsfrequenz entsprechend einem allgemein angewendeten Bildwiedergabeverfahren wie das NTSC-System, das PAL-System usw. gedreht. Beispielsweise hat im NTSC-System der drehbare Farbfilter/Verschluss 44 die Rotationsfrequenz 30 Hz, und im PAL-System die Rotationsfrequenz 25 Hz.
Der drehbare Farbfilter/Verschluss 44 wird zwischen einer ersten, in 2 gezeigten Betriebsstellung, und einer zweiten, in 3 gezeigten Betriebsstellung bewegt, und der Motor 46 ist einem Antriebsmechanismus 48 zum Bewegen des drehbaren Farbfilters/Verschlusses 44 zwischen der ersten und der zweiten Betriebsstellung zugeordnet, wie 1 zeigt.
Unter Bezugnahme auf 7 und 8 wird die Anordnung des Antriebsmechanismus 48 erläutert. Der Antriebsmechanismus 48 enthält einen rechteckigen Rahmen 48a, der an der inneren Rahmenstruktur der Bildsignalprozessoreinheit 12 befestigt ist, eine Spindel 48b ist an dem Rahmen 48a drehbar gelagert und längs durch ihn hindurchgeführt, und ein beweglicher Block 48c ist in Gewindeeingriff an der Spindel 48b geführt. Wie 8 zeigt, hat der Block 48c zwei Schlitze, und die Seitenwände des Rahmens 48a sind darin verschiebbar aufgenommen.
Wie 7 zeigt, hat der Antriebsmechanismus 48 einen Elektromotor 48d wie einen Servomotor, einen Schrittmotor, o.ä., der an der Unterseite des Rahmens 48a befestigt ist und dessen Abtriebswelle mit dem unteren Ende der Spindel 48b verbunden ist. Wird die Spindel 48b durch den Motor 48d gedreht, so wird der Block 48c aufwärts und abwärts längs der Spindel 48b bewegt, wobei die Bewegungsrichtung von der Drehrichtung der Spindel 48b abhängt.
Wie 7 und 8 zeigen, ist der Motor 46 des drehbaren Farbfilters/Verschlusses 44 an der Frontseite des Blocks 48c befestigt. Somit kann der drehbare Farbfilter/Verschluss 44 zwischen der ersten und der zweiten Betriebsstellung durch geeignetes Steuern des Motors 48d bewegt werden.
Um den Motor 48d zum exakten Positionieren des drehbaren Farbfilters/Verschlusses 44 in die erste und die zweite Betriebsstellung gemäß 7 zu steuern, sind ein erster Grenzschalter 50₁ und ein zweiter Grenzschalter 50₂ nahe dem oberen und dem unteren Ende der Seitenwand des Rahmens 48a angeordnet, und ein stabförmiger Anschlag 52 ist an einer Seite des Blocks 48c zwischen dem ersten und dem zweiten Grenzschalter 50₁ und 50₂ befestigt, wobei die Enden des stabförmigen Anschlags 52 auf den ersten und den zweiten Grenzschalter 50₁ und 50₂ sowie parallel zur Seitenwand des Rahmens 48a ausgerichtet sind. Vorzugsweise sind der erste und der zweite Grenzschalter 50₁ und 50₂ an der Seitenwand des Rahmens 48a befestigt.
Der erste und der zweite Grenzschalter 50₁ und 50₂ befinden sich jeweils an einer Stelle, die der ersten bzw. der zweiten Betriebsstellung des drehbaren Farbfilters/Verschlusses 44 entspricht, und sind normalerweise im AUS-Zustand. Wird der Motor 48d so gesteuert, dass der Block 48c zum ersten Grenzschalter 50₁ bewegt wird, so kommt das obere Ende des stabförmigen Anschlags 52 in Kontakt mit dem ersten Grenzschalter 50₁ , wodurch dieser eingeschaltet wird. Dadurch wird der Motor 48d stillgesetzt, so dass der drehbare Farbfilter/Verschluss 44 an dem Block 48c in der ersten Betriebsstellung (2) positioniert ist. Wird der Motor 48d so gesteuert, dass der Block 48c zum zweiten Grenzschalter 50₂ bewegt wird, kommt das untere Ende des stabförmigen Anschlags 52 in Kontakt mit dem zweiten Grenzschalter 50₂ , wodurch dieser eingeschaltet wird. Dadurch wird der Motor 48d stillgesetzt, und somit ist der drehbare Farbfilter/Verschluss 44 an dem Block 48c in der zweiten Betriebsstellung (3) positioniert.
Der Antriebsmechanismus 30 für den Spiegel und der Antriebsmechanismus 48 für den drehbaren Farbfilter/Verschluss 44 werden im Verbund betätigt. Wird der Antriebsmechanismus 30 so betätigt, dass der Spiegel 32 in der ersten Betriebsstellung positioniert wird, d.h. dass die WL-Lampe 24 als Lichtquelle gewählt ist, wird der Antriebsmechanismus 48 gleichfalls so betätigt, dass der drehbare Farbfilter/Verschluss 44 in die erste Betriebsstellung kommt. Wird der Antriebsmechanismus 30 so betätigt, dass der Spiegel 32 in der zweiten Betriebsstellung positioniert wird, d.h. dass die UV-Lampe als Lichtquelle gewählt ist, wird auch der Antriebsmechanismus 48 so betätigt, dass der drehbare Farbfilter/Verschluss 44 in die zweite Betriebsstellung kommt.
Befindet sich der drehbare Farbfilter/Verschluss 44 in der ersten Betriebsstellung, d.h. die WL-Lampe 24 ist gewählt, so ist die proximale Stirnseite des optischen Lichtleiters 18 relativ zum drehbaren Farbfilter/Verschluss 44 so positioniert, wie es in 6 durch eine strichpunktierte Linie 18₁ gezeigt ist. Die proximale Stirnfläche 18₁ des optischen Lichtleiters 18 wird durch einen ringförmigen Bereich abgedeckt, der durch den roten, den grünen und den blauen Filter 44R, 44G und 44B gebildet ist. Während der drehbare Farbfilter/Verschluss 44 in der in 6 gezeigten Pfeilrichtung A gedreht wird, fällt also rotes, grünes und blaues Licht zyklisch und sequenziell auf die proximale Stirnfläche (18₁ ) des optischen Lichtleiters 18, d.h. das rote, das grüne und das blaue Licht wird zyklisch und sequenziell von der distalen Stirnfläche des optischen Lichtleiters 18 abgegeben. Diese Beleuchtungsart wird im Folgenden auch als WL-Beleuchtung bezeichnet.
Wenn andererseits der drehbare Farbfilter/Verschluss 44 in der zweiten Betriebsstellung ist, d.h. die UV-Lampe 26 ist gewählt, so ist die proximale Stirnfläche des optischen Lichtleiters 18 relativ zu dem drehbaren Farbfilter/Verschluss 44 so positioniert, wie es durch eine strichpunktierte Linie 18₂ in 6 gezeigt ist. Die proximale Stirnfläche (18₂ ) des optischen Lichtleiters 18 steht dann einem ring förmigen Bereich gegenüber, der durch die sektorförmigen Belichtungsbereiche 44E gebildet ist. Während der drehbare Farbfilter/Verschluss 44 in Pfeilrichtung A (6) gedreht wird, wird das UV-Licht zyklisch und sequenziell auf die proximale Stirnfläche (18₂ ) des optischen Lichtleiters 18 gerichtet, d.h. das UV-Licht wird zyklisch und sequenziell von der distalen Stirnfläche des optischen Lichtleiters 18 abgegeben. Diese Beleuchtungsart wird im Folgenden auch als UV-Beleuchtung bezeichnet.
Aus Vorstehendem ergibt sich, dass der drehbare Farbfilter/Verschluss 44 bei der WL-Beleuchtung als drehbarer RGB-Farbfilter arbeitet. Wird das NTSC-System in das elektronische Endoskopsystem eingeführt, wird der drehbare Farbfilter/Verschluss 44 mit dem Motor 46 mit einer Rotationsfrequenz von 30 Hz gedreht. In diesem Fall macht der drehbare Farbfilter/Verschluss 44 eine Umdrehung in einer Periode von 1/30 s (ca. 33,3 ms), und somit fällt das von der WL-Lampe 24 abgegebene weiße Licht über eine Periode von 1/180 s (ca. 33,3/6 ms) durch jeden Farbfilter 44R, 44G und 44B. Somit tritt rotes, grünes und blaues Licht sequenziell und zyklisch aus dem distalen Ende des optischen Lichtleiters 18 aus. Es werden also ein rotes, ein grünes und ein blaues optisches Bild sequenziell und zyklisch auf der Lichtaufnahmefläche des CCD-Bildsensors 14 fokussiert.
Während das rote, das grüne und das blaue optische Bild zyklisch auf der Lichtaufnahmefläche des CCD-Bildsensors 14 fokussiert werden, wird jedes dieser Bilder in ein Bildfeld monochromatischer (roter, grüner, blauer) analoger Bildpixelsignale mit dem CCD-Bildsensor 14 umgesetzt, und jedes Feld monochromatischer analoger Bildpixelsignale wird aus dem CCD-Bildsensor 14 in aufeinander folgenden Sperrperioden (ca. 33,3/6 ms) entsprechend dem Abschirmbereich 44S zwischen zwei benachbarten Farbfiltern (44R, 44G, 44B) des drehbaren Farbfilters/Verschlusses 44 ausgelesen.
Wie 1 zeigt, enthält das Beobachtungsinstrument 10 einen CCD-Treiber 54, mit dem die analogen Bildpixelsignale aus dem CCD-Bildsensor 14 gelesen werden. Ferner enthält die Bildsignalprozessoreinheit 12 einen Bildsignalprozessor 56, dem die gelesenen analogen Bildpixelsignale zugeführt werden. In dem Bildsignalprozessor 56 werden die Bildpixelsignale geeignet verarbeitet, um ein zusammengesetztes Farbvideosignal zu erzeugen. Dann wird dieses Videosignal von der Bildsignalprozessoreinheit 12 an einen TV-Monitor 58 abgegeben, und ein endoskopisches Bild wird als Farbbild auf dem Bildschirm des TV-Monitors entsprechend dem Videosignal reproduziert und dargestellt.
In 9 ist der Bildsignalprozessor 56 als Blockdiagramm dargestellt.
Wie 9 zeigt, enthält der Bildsignalprozessor 56 einen Vorverstärker 60, einen Eingangsprozessor 62 und einen Analog-Digital(A/D)-Wandler 64. Bei der WL-Beleuchtung werden monochromatische (rote, grüne, blaue) analoge Bildpixelsignale, die nacheinander aus dem CCD-Bildsensor 14 gelesen werden, dem Vorverstärker 60 zugeführt, in dem jedes analoge Bildpixelsignal mit einem vorbestimmten Verstärkungsfaktor verstärkt wird. Dann werden die verstärkten analogen Bildpixelsignale in dem Eingangsprozessor 62 geeignet verarbeitet. Beispielsweise werden die monochromatischen analogen Bildpixelsignale einer Rauschunterdrückung, einer Weißkorrektur, einer Gammakorrektur, einer Profilverbesserung, einem Schwarzpegel-Klemmen usw. unterzogen. Dann werden die verarbeiten monochromatischen analogen Bildpixelsignale in monochromatische (rote, grüne, blaue) digitale Bildpixelsignale mit dem A/D-Wandler 64 umgesetzt.
In dieser Ausführungsform ist der Vorverstärker 60 ein spannungsgesteuerter Verstärker (VCA), dessen Verstärkungsfaktor entsprechend dem anliegenden Spannungspegel geändert wird.
Der Bildsignalprozessor 56 enthält auch Bildfeldspeicher 66R, 66G und 66B zum vorübergehenden Speichern der roten, der grünen und der blauen digitalen Bildpixelsignale. Kurz gesagt, werden die monochromatischen digitalen Bildpixelsignale in dem Bildfeldspeicher 66R, 66G, 66B gespeichert, der der jeweiligen Bildpixelfarbe zugeordnet ist. Während die digitalen Farb-Bildpixelsignale nacheinander in den Bildfeldspeichern 66R, 66G und 66B gespeichert werden, werden jeweils die roten, die grünen und die blauen digitalen Bildpixelsignale gleichzeitig aus den Bildfeldspeichern 66R, 66G und 66B ausgelesen und als rote, grüne und blaue digitale Videosignalkomponente jeweils ausgegeben.
Der Bildsignalprozessor 56 enthält ferner Digital-Analog(D/A)-Wandler 68R, 68G und 68B und Endprozessoren 70R, 70G und 70B. Die jeweilige rote, grüne und blaue digitale Videosignalkomponente aus dem Bildfeldspeicher 66R, 66G, 66B wird mit einem D/A-Wandler 68R, 68G, 68B in eine rote, grüne und blaue analoge Videosignalkomponente umgesetzt. Dann werden diese Videosignalkomponenten in den Endprozessoren 70R, 70G und 70B geeignet verarbeitet. Beispielsweise werden die rote, die grüne und die blaue analoge Videosignalkomponente einer Rauschunterdrückung, einer Weißkorrektur, einer Gammakorrektur, einer Profilverbesserung usw. unterzogen. Die so verarbeitete rote, grüne und blaue analoge Videosignalkomponente (R, G und B) wird von dem Bildprozessor 56 dem TV-Monitor 58 zugeführt.
Wie 1 zeigt, enthält die Bildsignalprozessoreinheit 12 eine Systemsteuerung 72, die das elektronische Endoskopsystem insgesamt steuert. In dieser Ausführungsform ist die Systemsteuerung 72 ein Mikrocomputer mit einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU), einem Festspeicher (ROM) zum Speichern von Programmen und Konstanten, einem Speicher (RAM) mit wahlfreiem Zugriff zum Speichern temporärer Daten und einer Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle (I/O).
Die Bildsignalprozessoreinheit 12 enthält ferner eine Zeitsteuerung 74, die verschiedene Reihen von Taktimpulsen unter Steuerung mit der Systemsteuerung 72 ausgibt, um den CCD-Treiber 54 und den Bildsignalprozessor 56 sequenziell und systematisch zu betreiben.
Der CCD-Treiber 54 wird systematisch betrieben entsprechend einer Reihe von Taktimpulsen, die von der Zeitsteuerung 74 abgegeben werden, so dass die Bildpixelsignale in jedem Bildfeld aus dem CCD-Bildsensor 14 in regelmäßiger Folge ausgelesen werden. Immer wenn ein Zeittaktimpuls von der Zeitsteuerung 74 dem CCD-Treiber 54 zugeführt wird, wird eine Reihe von Lesetaktimpulsen von dem CCD-Treiber 54 dem CCD-Bildsensor 14 zugeführt, wodurch das Lesen der Bildpixelsignale aus dem CCD-Bildsensor 14 entsprechend den Lesetaktimpulsen durchgeführt wird.
Wie 9 zeigt, wird der Bildsignalprozessor 56 entsprechend verschiedenen Reihen von Taktimpulsen systematisch betrieben, die von der Zeitsteuerung 74 abgegeben werden, so dass die gelesenen Bildpixelsignale synchron mit dem Lesen von Bildpixelsignalen aus dem CCD-Bildsensor verarbeitet werden.
Insbesondere in dem Bildsignalprozessor 56 wird der Eingangsprozessor 62 systematisch entsprechend einer Reihe von Taktimpulsen betrieben, die von der Zeitsteuerung 74 abgegeben werden, so dass die verschiedenen Bildverarbeitungen wie die Rauschunterdrückung, der Weißausgleich, die Gammakorrektur, die Profilverbesserung, das Schwarzpegel-Klemmen usw. in regelmäßiger Folge ausgeführt werden. Der A/D-Wandler 64 wird systematisch entsprechend einer Reihe von Taktimpulsen aus der Zeitsteuerung 74 so betrieben, dass die Umsetzung der analogen Bildpixelsignale in digitale Bildpixelsignale in regelmäßiger Folge ausgeführt wird.
Ferner werden das Schreiben der digitalen Bildpixelsignale in die Speicher 66R, 66G und 66B und das Lesen digitaler Bildpixelsignale aus den Speichern 66R, 66G und 66B in regelmäßiger Folge entsprechend Taktimpulsen aus der Zeitsteuerung 74 ausgeführt. Die D/A-Wandler 68R, 68G und 68B werden systematisch entsprechend einer Reihe von Taktimpulsen aus der Zeitsteuerung 74 so betrieben, dass das Umsetzen der roten, der grünen und der blauen digitalen Videosignalkomponente in eine rote, grüne und blaue analoge Videosignalkomponente in regelmäßiger Folge durchgeführt wird. Die Endprozessoren 70R, 70G und 70B werden systematisch entsprechend einer Reihe von Taktimpulsen aus der Zeitsteuerung 74 so betrieben, dass die verschiedenen Bildverarbeitungen wie Rauschunterdrückung, Weißausgleich, Gammakorrektur, Profilverbesserung usw. in regelmäßiger Folge durchgeführt werden.
Wie 9 zeigt, erzeugt die Zeitsteuerung 74 auch eine Verbundsynchronsignalkomponente (SYNC), die verschiedene Synchronisiersignale wie ein Horizontal- Synchronisiersignal, ein Vertikal-Synchronisiersignal usw. enthält und aus dem Bildsignalprozessor 56 zusammen mit der roten, der grünen und der blauen Videosignalkomponente (R, G und B) dem TV-Monitor 58 zugeführt wird. In dem Bildsignalprozessor 56 wird das zusammengesetzte analoge Videosignal auf der Basis von Bildpixelsignalen erzeugt, die nacheinander aus dem CCD-Bildsensor 14 erhalten werden.
Andererseits dient bei der UV-Beleuchtung der drehbare Farbfilter/Verschluss 44 als Drehverschluss (3) und wird mit derselben Rotationsfrequenz (30 Hz) wie bei der WL-Beleuchtung gedreht. Der drehbare Farbfilter/Verschluss oder Drehverschluss 44 macht eine Umdrehung in einer Periode von 1/30 s (ca. 33,3 ms), und somit fällt das von der UV-Lampe 26 abgegebene UV-Licht durch jeden der sektorförmigen Belichtungsbereiche 44E in einer Zeitperiode von 1/180 s (ca. 33,3/6 ms). Somit tritt das UV-Licht sequenziell und zyklisch aus dem distalen Ende des optischen Lichtleiters 18 aus.
Wie zuvor beschrieben, erzeugt das mit UV-Licht bestrahlte interne Gewebe einer Person eine Fluoreszenz. Somit werden optische Fluoreszenzbilder sequenziell und zyklisch auf der Lichtaufnahmefläche des CCD-Bildsensors 14 fokussiert.
Während die Fluoreszenzbilder zyklisch auf der Lichtaufnahmefläche des CCD-Bildsensors 14 fokussiert werden, wird jedes Fluoreszenzbild in ein Bildfeld analoger Bildpixelsignale mit dem CCD-Bildsensor 14 umgesetzt, und das Bildfeld analoger Bildpixelsignale wird aus dem Bildsensor 14 in aufeinander folgenden Abschirmperioden (ca. 33,3/6 ms) entsprechend dem Abschirmbereich 44S zwischen zwei benachbarten sektorförmigen Belichtungsbereichen (44E) des drehbaren Farbfilters/Verschlusses 44 ausgelesen.
Die analogen Bildpixelsignale werden aus dem CCD-Sensor 14 in regelmäßiger Folge durch Betreiben des CCD-Treibers 54 in derselben Weise wie bei der WL-Beleuchtung gelesen, und die gelesenen analogen Bildpixelsignale werden gleichfalls in dem Signalprozessor 56 weitgehend in derselben Weise wie bei der WL-Beleuchtung verarbeitet.
Insbesondere speichert der jeweilige Bildfeldspeicher 66R, 66G und 66B ein Bildfeld aus digitalen Bildpixeln, die aus den drei Fluoreszenzbildern auf der Lichtaufnahmefläche des CCD-Bildsensors 14 abgeleitet sind, bei jeder Umdrehung des drehbaren Farbfilters/Verschlusses 44. Die Felder digitaler Bildpixel werden gleichzeitig aus den Bildfeldspeichern 66R, 66G, 66B ausgelesen und mit den D/A-Wandlern 68R, 68G und 68B in monochromatische analoge Videosignalkomponenten umgesetzt. Dann werden die monochromatischen analogen Videosignalkomponenten in den Endprozessoren 70R, 70G und 70B verarbeitet. Bei der UV-Beleuchtung erzeugt der Bildsignalprozessor 56 die drei monochromatischen analogen Videosignalkomponenten entsprechend der roten, der grünen und der blauen analogen Videosignalkomponente bei der WL-Beleuchtung, jedoch wird das Fluoreszenzbild als monochromatisches Bild auf dem Schirm des TV-Monitors 58 aus jeder der drei monochromatischen analogen Videosignalkomponenten und der Verbundsynchronsignalkomponente (SYNC) reproduziert und dargestellt.
Kurz gesagt, ist es durch Einsatz des drehbaren Farbfilters/Verschlusses 44, wie er in 6 gezeigt ist, möglich, den Bildsignalprozessor 56 bei der WL- und der UV-Beleuchtung einzusetzen, und es ist deshalb überflüssig, einen separaten Bildprozessor für die UV-Beleuchtung in der Bildprozessoreinheit 12 vorzusehen.
Obwohl der CCD-Bildsensor 14 sehr empfindlich für rotes, grünes und blaues Licht ist, hat er für Fluoreszenzlicht eine geringe Empfindlichkeit. Bei der UV-Beleuchtung sollte also ein höherer Verstärkungsfaktor in dem Vorverstärker 60 eingestellt werden, als er bei der WL-Beleuchtung benutzt wird. Die Einstellung des Verstärkungsfaktors in dem Vorverstärker 60 (9) wird mit der Systemsteuerung 72 immer dann geändert, wenn von der WL-Beleuchtung auf UV-Beleuchtung und umgekehrt umgeschaltet wird.
Die aus der Ultraviolettbeleuchtung sich ergebenden verstärkten Bildpixelsignale enthalten Rauschanteile mit höherer Frequenz als die verstärkten Bildpixelsignale aus der Weißlichtbeleuchtung. Somit sollte in dem Eingangsprozessor 62 ein Rauschfilter zur Rauschunterdrückung so eingestellt sein, dass das Rauschen höherer Frequenz bei der UV-Beleuchtung eliminiert wird. Die Einstellung des Rauschfilters wird mit der Systemsteuerung 72 immer dann geändert, wenn von der WL-Beleuchtung auf die UV-Beleuchtung und umgekehrt umgeschaltet wird.
In dem Eingangsprozessor 62 ist auch eine Klemmschaltung für das Schwarzpegel-Klemmen so einzustellen, dass jeweils unterschiedliche Schwarzpegel (Pegelimpulse) bei der WL- und der UV-Beleuchtung erzeugt werden, da der CCD-Bildsensor 14 unterschiedliche Empfindlichkeit für rotes, grünes und blaues Licht und für Fluoreszenzlicht hat. Das Einstellen der Klemmschaltung wird mit der Systemsteuerung 72 immer dann geändert, wenn von der WL-Beleuchtung auf die UV-Beleuchtung und umgekehrt umgeschaltet wird.
Wie aus 4 hervorgeht, wird der Antriebsmechanismus 34 zum Bewegen des Spiegels 32 durch die Systemsteuerung 72 gesteuert. Der erste und der zweite Grenzschalter 36₁ und 36₂ sind dabei mit der Systemsteuerung 72 verbunden, und der Elektromotor 34d wird durch die Systemsteuerung 72 gesteuert. Während der Bewegung der Platte 34c zum ersten Grenzschalter 36₁ überwacht die Systemsteuerung 72, ob der erste Grenzschalter 36₁ mit dem ersten Anschlag 38₁ eingeschaltet wird. Wird der erste Grenzschalter 36₁ eingeschaltet, wird der Motor 34d mit der Systemsteuerung 72 stillgesetzt, und somit ist der Spiegel 32 in der ersten Betriebsstellung (2) positioniert. Während der Bewegung der Platte 34c zum zweiten Grenzschalter 36₂ überwacht die Systemsteuerung 72, ob der zweite Grenzschalter 36₂ durch den zweiten Anschlag 38₂ eingeschaltet wird. Wird er eingeschaltet, wird der Motor 34d von der Systemsteuerung 72 stillgesetzt, und somit ist der Spiegel 32 in der zweiten Betriebsstellung (3) positioniert.
Wie 7 zeigt, wird der Antriebsmechanismus 48 für die Bewegung des drehbaren Farbfilters/Verschlusses 44 gleichfalls durch die Systemsteuerung 72 gesteuert. Der erste und der zweite Grenzschalter 50₁ und 50₂ sind mit der Systemsteuerung 72 verbunden, und der Elektromotor 48d wird durch die Systemsteuerung 72 gesteuert. Während der Bewegung des Blocks 48c zum ersten Grenzschalter 50₁ überwacht die Systemsteuerung 72, ob der erste Grenzschalter 50₁ mit dem oberen Ende des stabförmigen Anschlags 52 eingeschaltet wird. Wird er eingeschaltet, so wird der Motor 48d von der Systemsteuerung 72 stillgesetzt, und somit ist der drehbare Farbfilter/Verschluss 44 in der ersten Betriebsstellung (2) positioniert. Während der Bewegung des Blocks 48c zum zweiten Grenzschalter 50₂ überwacht die Systemsteuerung 72, ob der zweite Grenzschalter 50₂ , mit dem unteren Ende des stabförmigen Anschlags 52 eingeschaltet wird. Wird er eingeschaltet, so wird der Motor 48d von der Systemsteuerung 72 stillgesetzt, und somit ist der drehbare Farbfilter/Verschluss 44 in der zweiten Betriebsstellung (3) positioniert.
Wie vorstehend beschrieben, wird jedes Feld der Bildpixelsignale aus dem CCD-Bildsensor 14 in regelmäßiger Folge durch den CCD-Treiber 54 gelesen, gesteuert durch die Reihe von Zeittaktimpulsen aus der Zeitsteuerung 74. Es ist erforderlich, die Ausgabe-Zeitsteuerung der Zeittaktimpulse aus der Zeitsteuerung 74 zum CCD-Treiber 54 genau mit der Drehung des drehbaren Farbfilters/Verschlusses 44 zu synchronisieren, bevor die Bildpixelsignale aus dem CCD-Bildsensor mit richtiger Zeitsteuerung lesbar sind. Hierzu wird, wie 1 zeigt, der Motor 46 von einer Treiberschaltung 76 angesteuert, die durch die Systemsteuerung 72 und die Zeitsteuerung 74 so gesteuert wird, dass die Ausgabe-Zeitsteuerung der Zeittaktimpulse aus der Zeitsteuerung 74 an den CCD-Treiber 54 mit der Ausgabe-Zeitsteuerung von Treiberimpulsen aus der Treiberschaltung 76 an den Motor 46 synchronisiert ist.
In Realität ist es aber unmöglich, eine genaue Synchronisation einer jeden Drehung des drehbaren Farbfilters/Verschlusses 44 mit der Ausgabe-Zeitsteuerung der Zeittaktimpulse aus der Zeitsteuerung 74 an den CCD-Treiber 54 zu erhalten, da der Motor 46 unvermeidbare Drehfehler hat und da sich diese Fehler während des Motorbetriebs akkumulieren.
Wie 1 zeigt, ist ein Phasendetektor 78 an geeigneter Stelle vorgesehen, um die Drehphase des drehbaren Farbfilters/Verschlusses 44 zu erfassen und das Eliminieren der Drehfehler des Motors 46 zu erleichtern. In dieser Ausführungs form ist der Phasendetektor 78 ein lichtabgebendes Element wie eine Leuchtdiode (LED) und ein Lichtaufnahmeelement wie eine Fotodiode (PD).
Andererseits hat der drehbare Farbfilter/Verschluss 44 einen ersten und einen zweiten kleinen Reflexionsbereich 80₁ und 80₂ , die längs einer radialen Kante eines Lichtabschirmbereichs 44S aufeinander ausgerichtet sind, welche an dem Rotfilter 44R liegt, wie 6 zeigt. Der Abstand zwischen den beiden kleinen Reflexionsbereichen 80₁ und 80₂ entspricht demjenigen zwischen der ersten und der zweiten Betriebsstellung des drehbaren Farbfilters/Verschlusses 44. Jeder Reflexionsbereich 80₁ und 80₂ kann durch Anbringen eines kleinen Stücks Aluminiumfolie an dem drehbaren Farbfilter/Verschluss 44 gebildet werden.
Wenn der drehbare Farbfilter/Verschluss 44 die erste Betriebsstellung (2) einnimmt, erfasst der Phasendetektor 78 den Durchgang des ersten kleinen Reflexionsbereichs 80₁ . Wenn der drehbare Farbfilter/Verschluss 44 die zweite Betriebsstellung (3) einnimmt, erfasst der Phasendetektor 78 den Durchgang des zweiten Reflexionsbereichs 80₂ . Wenn das von der LED des Phasendetektors 78 abgegebene Licht an dem kleinen Reflexionsbereich (80₁ , 80₂ ) bei der Drehung des drehbaren Farbfilters/Verschlusses 44 reflektiert wird, wird es von der Fotodiode des Phasendetektors 78 aufgenommen, wodurch die Drehphase des drehbaren Farbfilters/Verschlusses 44 mit dem Phasendetektor 78 erfasst wird.
Wenn das reflektierte Licht von der Fotodiode des Phasendetektors 78 aufgenommen wird, gibt diese einen Phasenerfassungsimpuls an die Treiberschaltung 76 ab. Diese enthält eine phasenstarre Regelschleife (PLL) und gibt die Antriebsimpulse an den Motor 46 so ab, dass die Phasenlage des Phasenerfassungsimpulses mit der Phasenlage des Antriebsimpulses für jede Umdrehung des drehbaren Farbfilters/Verschlusses 44 zusammenfällt, wodurch der Drehfehler des Motors 46 eliminiert wird. Somit ist es möglich, immer die Ausgabe-Zeitsteuerung der Zeittaktimpulse aus der Zeitsteuerung 74 mit dem CCD-Treiber 54 für jede Umdrehung des drehbaren Farbfilters/Verschlusses 44 genau zu synchronisieren, wodurch das Lesen der Bildpixelsignale aus dem CCD-Bildsensor 14 mit der richtigen Zeitsteuerung durchgeführt wird.
10 zeigt ein Zeitdiagramm des Lesens der Bildpixelsignale aus dem CCD-Bildsensor 14, wenn die WL-Beleuchtung gewählt ist. Wie aus diesem Zeitdiagramm hervorgeht, werden die Antriebsimpulse für den Motor 46 von der Treiberschaltung 76 so abgegeben, dass die Phasenlage der Antriebsimpulse mit der Phasenlage eines Phasenerfassungsimpulses der Fotodiode des Phasendetektors 78 für jede Umdrehung des drehbaren Farbfilters/Verschlusses 44 übereinstimmt.
In dem in 10 gezeigten Zeitdiagramm ist eine Rotlicht-Beleuchtungsperiode, während der das rote Licht aus dem distalen Ende des optischen Lichtleiters 18 austritt, mit R-ILLU bezeichnet; eine Grünlicht-Beleuchtungsperiode, während der das grüne Licht aus dem distalen Ende des optischen Lichtleiters 18 austritt, ist mit G-ILLU bezeichnet; eine Blaulicht-Beleuchtungsperiode, während der das blaue Licht aus dem distalen Ende des optischen Lichtleiters 18 austritt, ist mit B-ILLU bezeichnet; eine Abschirmperiode, während der kein Licht aus dem distalen Ende des optischen Lichtleiters 18 austritt, ist mit SP bezeichnet.
Wie das in 10 gezeigte Diagramm ergibt, wird während jeder Abschirmperiode SP die Reihe der Lesetaktimpulse aus dem CCD-Treiber 54 an den CCD-Bildsensor 14 entsprechend den von der Zeitsteuerung 74 an den CCD-Treiber 54 abgegebenen Zeittaktimpulsen abgegeben, und ein Feld monochromatischer (roter, grüner, blauer) Bildpixelsignale wird aus dem CCD-Bildsensor 14 entsprechend der Reihe der Lesetaktimpulse gelesen. In dem in 10 gezeigten Zeitdiagramm ist eine Leseperiode für rote Bildpixelsignale mit R-READ bezeichnet; eine Leseperiode für grüne Bildpixelsignale ist mit G-READ bezeichnet; eine Leseperiode für blaue Bildpixelsignale ist mit B-READ bezeichnet.
11 zeigt ein Zeitdiagramm für das Lesen der Bildpixelsignale aus dem CCD-Bildsensor 14, wenn die UV-Beleuchtung gewählt ist. Ähnlich dem Zeitdiagramm (WL-Beleuchtung) der 10 werden die Antriebsimpulse für den Motor 46 von der Treiberschaltung 76 so abgegeben, dass die Phasenlage der Antriebsimpulse mit der Phasenlage der Phasenerfassungsimpulse der Fotodiode des Phasende tektors 78 für jede Umdrehung des drehbaren Farbfilters/Verschlusses 44 übereinstimmt.
In dem in 11 gezeigten Zeitdiagramm ist eine UV-Beleuchtungsperiode, während der das UV-Licht aus dem distalen Ende des optischen Lichtleiters 18 austritt, mit UV-ILLU bezeichnet, und das UV-Licht wird bei jeder Umdrehung des drehbaren Farbfilters/Verschlusses 44 dreimal abgegeben. Eine Abschirmperiode, während der kein UV-Licht aus dem distalen Ende des optischen Lichtleiters 18 austritt, ist mit SP bezeichnet.
Wie das Zeitdiagramm in 11 ergibt, wird während jeder Abschirmperiode SP die Reihe der Lesetaktimpulse von dem CCD-Treiber 54 an den CCD-Bildsensor 14 entsprechend den Zeittaktimpulsen ausgegeben, die die Zeitsteuerung 74 an den CCD-Treiber 54 abgibt, und ein Feld monochromatischer Fluoreszenzbildpixelsignale wird aus dem CCD-Bildsensor 14 entsprechend der Reihe der Lesetaktimpulse ausgelesen. In dem Zeitdiagramm ist eine Leseperiode der Bildpixelsignale mit UV-READ bezeichnet.
Die Bildpixelsignale werden während jeder Umdrehung des drehbaren Farbfilters/Verschlusses 44 dreimal gelesen, und die drei Felder der aus dem CCD-Bildsensor 14 gelesenen Bildpixelsignale werden nacheinander als drei Felder digitaler Bildpixelsignale in den Bildfeldspeichern 66R, 66G und 66B gespeichert.
Wie aus 1 hervorgeht, wird die WL-Lampe 24 durch eine elektrische Stromversorgung 82 gespeist, und diese Stromversorgung wird durch die Systemsteuerung 72 gesteuert. In dieser Ausführungsform kann die WL-Lampe 24 nicht nur ein- und ausgeschaltet, sondern auch erforderlichenfalls so gesteuert werden, dass sich ihre Lichtabgabe ändert. Die UV-Lampe 26 wird durch eine elektrische Stromversorgung 84 gespeist, und diese Stromversorgung wird durch die Systemsteuerung 72 gesteuert. Ähnlich wie die WL-Lampe 24 kann die UV-Lampe 26 nicht nur ein- und ausgeschaltet, sondern erforderlichenfalls auch so gesteuert werden, dass sich ihre Lichtabgabe ändert.
Wird die WL-Beleuchtung gewählt, so wird nur die WL-Lampe 24 eingeschaltet, und die UV-Lampe 26 bleibt ausgeschaltet. Wird andererseits die UV-Beleuchtung gewählt, so wird nur die UV-Lampe 26 eingeschaltet, während die WL-Lampe 24 ausgeschaltet bleibt.
Wird aber von der WL-Beleuchtung zur UV-Beleuchtung und umgekehrt häufig umgeschaltet, d.h. wenn ein endoskopisches Bild aus der WL-Beleuchtung und ein endoskopisches Bild aus der UV-Beleuchtung wiederholt miteinander während einer medizinischen Prüfung verglichen werden, soll vorzugsweise jede Lampe 24 und 26 nicht vollständig abgeschaltet werden, da die Lebensdauer jeder Lampe (24, 26) durch häufiges Ein- und Ausschalten wesentlich verkürzt wird und da die Lichtabgabe einer jeden Lampe (24, 26) unmittelbar nach dem Einschalten instabil ist. Deshalb sollte während des Betriebs einer der Lampen 24 und 26 die Lichtabgabe der anderen Lampe reduziert und nicht abgeschaltet werden.
In 1 ist eine Treiberschaltung 86 dargestellt, die einen Betätiger 42 für die Blende 40 steuert und ihrerseits von der Systemsteuerung 72 gesteuert wird. Der Eingangsprozessor 62 (9) enthält einen Integrator zum Integrieren der Signalpegel der Bildpixelsignale eines jeden Bildfeldes, und das Integrationsergebnis dient zum Steuern der Öffnung der Blende 40. Die Blende 40 wird durch Ansteuern des Betätigers 42 entsprechend dem Integrationsergebnis unter Steuerung durch die Systemsteuerung 72 so betrieben, dass eine konstante Gesamthelligkeit eines reproduzierten Endoskopbildes auf dem TV-Monitor 58 beibehalten wird.
In 1 ist eine Frontplatte 88 an einem Gehäuse der Bildsignalprozessoreinheit 12 dargestellt, die verschiedene Schalter enthält. Die mit der vorliegenden Erfindung speziell in Zusammenhang stehenden Schalter sind ein EIN/AUS-Schalter 90, ein Lampenschalter 92, ein Beleuchtungswahlschalter 94 und ein AUS/Reduktion-Wahlschalter 96.
Ist der EIN/AUS-Schalter 90 eingeschaltet, so wird eine (nicht dargestellte) Stromversorgungsschaltung der Signalprozessoreinheit 12 aus der kommerziellen Stromversorgung gespeist.
Der Lampenschalter 92 ist für die WL-Lampe 24 und die UV-Lampe 26 vorgesehen und steuert das Ein- und Ausschalten der Lampen 24 und 26 nicht direkt und separat. Ist der Lampenschalter 92 im Zustand AUS, geben beide Lampen 24 und 26 kein Licht ab, und wird er in den Zustand EIN gebracht, geben beide Lampen 24 und 26 Licht ab. Das Ein- und Abschalten jeder Lampe (24, 26) wird in noch zu beschreibender Weise gesteuert.
Der Beleuchtungswahlschalter 94 dient zum Wählen der WL-Beleuchtung oder der UV-Beleuchtung. Der Beleuchtungswahlschalter 94 kann abwechselnd ein Signal hohen Pegels und ein Signal geringen Pegels an die Systemsteuerung abgeben, wenn er betätigt wird. Wird das Signal hohen Pegels von dem Beleuchtungswahlschalter 94 abgegeben, erkennt die Systemsteuerung 72, dass die WL-Beleuchtung gewählt ist. Wird das Signal geringen Pegels von dem Beleuchtungswahlschalter 94 abgegeben, erkennt die Systemsteuerung 72, dass die UV-Beleuchtung gewählt ist. Bei jeder Betätigung des Beleuchtungswahlschalters 94 werden also abwechselnd die WL- und die UV-Beleuchtung gewählt. Wird der EIN/AUS-Schalter 90 in den Zustand EIN gebracht, so wird das Signal hohen Pegels von dem Beleuchtungswahlschalter 94 abgegeben, und die WL-Beleuchtung wird zwangsweise als Anfangsbeleuchtungsart gewählt.
Der AUS/Reduktion-Wahlschalter 96 dient zum Wählen des AUS-Zustandes oder eines Zustandes verringerter Beleuchtung. Ist eine der Beleuchtungsarten gewählt, bestimmt der AUS/Reduktion-Wahlschalter 96, ob eine Lampe (24, 26), die in der nicht gewählten Beleuchtungsart arbeitet, vollständig abgeschaltet oder ihre Lichtabgabe nur reduziert werden soll. Ist der Zustand AUS gewählt, so ist die betreffende Lampe (24, 26) vollständig abgeschaltet, und ist die Reduktion gewählt, so ist die Lichtabgabe der betreffenden Lampe (24, 26) reduziert.
Ähnlich wie der Beleuchtungswahlschalter 94 gibt der AUS/Reduktion-Wahlschalter 96 abwechselnd ein Signal hohen Pegels und ein Signal geringen Pegels an die Systemsteuerung ab, wenn er betätigt wird. Wird das Signal hohen Pegels von dem AUS/Reduktion-Wahlschalter 96 abgegeben, erkennt die Systemsteuerung 72, dass der AUS-Zustand gewählt ist. Wird das Signal geringen Pegels von dem AUS/Reduktion-Wahlschalter 96 abgegeben, erkennt die Systemsteuerung 72, dass die Beleuchtungsreduktion gewählt ist. Immer wenn der AUS/Reduktion-Wahlschalter 96 betätigt wird, wird also abwechselnd zwischen dem AUS-Zustand und dem Reduktion-Zustand gewählt. Wird der EIN/AUS-Schalter 90 in den Zustand EIN gebracht, wird das Signal hohen Pegels von dem AUS/Reduktion-Wahlschalter 96 abgegeben, wodurch der AUS-Zustand anfangs gewählt ist.
Wie 1 zeigt, ist eine Tastatur 98 an die Systemsteuerung 72 der Bildsignalprozessoreinheit 12 angeschlossen, um verschiedene Befehle und Daten in die Systemsteuerung 72 einzugeben. Funktionen, die den Beleuchtungswahlschalter 94 und den AUS/Reduktion-Wahlschalter 96 betreffen, können zwei Funktionstasten auf der Tastatur 98 zugeordnet werden. Wenn die Wahl der Beleuchtungsart und des AUS/Reduktion-Zustandes durch die Funktionstasten der Tastatur 98 erfolgt, können der Beleuchtungswahlschalter 94 und der AUS/Reduktion-Wahlschalter 96 auf der Frontplatte 88 entfallen.
12 zeigt das Flussdiagramm einer Initialisierungsroutine, die nur einmal in der Systemsteuerung 72 ausgeführt wird, wenn der EIN/AUS-Schalter 90 eingeschaltet wird.
Bei Schritt 1201 werden ein Beleuchtungsart-Anzeigemerker CF1, ein AUS/Reduktion-Anzeigemerker CF2 und ein Bereit-Anzeigemerker WF auf 0 initialisiert.
Der Beleuchtungsart-Anzeigemerker CF1 dient zur Anzeige, ob die WL-Beleuchtung oder die UV-Beleuchtung gewählt ist. Ist CF1 = 0, zeigt der Merker an, dass die WL-Beleuchtung gewählt ist. Ist CF1 = 1, zeigt der Merker an, dass die UV-Beleuchtung gewählt ist. Wie oben ausgeführt, hat der Merker CF1 anfangs den Wert 0, da die WL-Beleuchtung zwangsweise gewählt ist.
Der AUS/Reduktion-Anzeigemerker CF2 dient zur Anzeige, ob der Zustand AUS oder der Reduktion-Zustand ausgewählt ist. Ist CF2 = 0, zeigt der Merker an, dass der AUS-Zustand gewählt ist. Ist CF2 = 1, zeigt der Merker an, dass die Beleuchtungsreduktion gewählt ist. Wie oben ausgeführt, hat der Merker CF2 anfangs den Wert 0, da dann der AUS-Zustand zwangsweise gewählt ist.
Der Bereit-Anzeigemerker WF dient zur Anzeige, ob das Schalten von der WL-Beleuchtung zur UV-Beleuchtung und umgekehrt abgeschlossen ist, wenn der Beleuchtungswahlschalter 94 betätigt wird.
Bei jeder Betätigung des Beleuchtungswahlschalters 94 wird der Merker WF auf 1 gesetzt, wodurch der Beleuchtungswahlschalter 94 unwirksam wird. Danach wird überwacht, ob eine Zeit von z.B. 3 s abgelaufen ist, da der Merker WF auf 1 gesetzt ist. Während des Ablaufs der Zeit von 3 s werden die Bewegung des Spiegels 32 von der ersten Betriebsstellung (2) zur zweiten Betriebsstellung (3) und umgekehrt und die Bewegung des drehbaren Farbfilter/Verschlusses 44 von der ersten Betriebsstellung (2) zur zweiten Betriebsstellung (3) und umgekehrt ausgeführt. Sobald bestätigt wird, dass die Zeit von 3 s abgelaufen ist, wird der Merker WF auf 0 rückgesetzt, wodurch der Beleuchtungswahlschalter 94 wirksam geschaltet wird.
Bei Schritt 1202 wird ein Bereitzeitzähler WC auf 60 initialisiert. Der Bereitzeitzähler WC dient zum Zählen der vorstehend genannten Zeit von 3 s, wie noch beschrieben wird.
Bei Schritt 1203 wird geprüft, ob der erste Grenzschalter 36₁ des Antriebsmechanismus 34 für den Spiegel 32 und der erste Grenzschalter 50₁ des Antriebsmechanismus 48 für den drehbaren Farbfilter/Verschluss 44 im Zustand EIN sind, d.h. ob der Spiegel 32 und der drehbare Farbfilter/Verschluss 44 jeweils in der ersten Betriebsstellung (2) sind.
Sind beide Grenzschalter 36₁ und 50₁ im Zustand EIN, geht die Steuerung zu Schritt 1204, bei dem geprüft wird, ob der Lampenschalter 92 im Zustand EIN ist. Trifft dies zu, so geht die Steuerung zu Schritt 1205, bei dem die WL-Lampe 24 eingeschaltet und die UV-Lampe 26 abgeschaltet wird, da die Merker CF1 und CF2 den Wert 0 haben.
Bei Schritt 1206 wird der Verstärkungsfaktor des Vorverstärkers 60 entsprechend der WL-Beleuchtung eingestellt. Dann wird bei Schritt 1207 der Eingangsprozessor 62 auf WL-Beleuchtung eingestellt, und die Initialisierungsroutine endet.
Bei Schritt 1204 überspringt die Steuerung den Schritt 1205 zum Schritt 1206, wenn der Lampenschalter 92 im Zustand AUS ist. In diesem Fall wird die Lichtabgabe der Lampen 24 und 26 entsprechend einer Lampenschalter-Überwachungsroutine nach Ende der Initialisierungsroutine gesteuert. Diese Überwachungsroutine wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 13 eingehend beschrieben.
Bei Schritt 1203 geht die Steuerung zu Schritt 1208, wenn die Grenzschalter 36₁ und 50₁ im Zustand AUS sind, d.h. wenn der Spiegel 32 und der drehbare Filter/Verschluss 44 nicht in ihrer ersten Betriebsstellung sind. Hier wird der Motor 34d so betrieben, dass der Spiegel 32 zur ersten Betriebsstellung kommt. Dann wird bei Schritt 1209 der Motor 48d so betrieben, dass der drehbare Farbfilter/Verschluss in seine erste Betriebsstellung kommt. Dann wird bei Schritt 1201 der Befehl zum Start einer Grenzschalter-Überwachungsroutine gegeben. Danach geht die Steuerung zu Schritt 1204. Die Grenzschalter-Überwachungsroutine wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 17 eingehend beschrieben.
13 zeigt das Flussdiagramm der Lampenschalter-Überwachungsroutine, die in der Systemsteuerung 72 in regelmäßigen Intervallen von z.B. 50 ms als Interruptroutine ausgeführt wird. Die Lampenschalter-Überwachungsroutine folgt auf die in 12 gezeigte Initialisierungsroutine und wird nach jeweils 50 ms wiederholt, solange der EIN/AUS-Schalter 90 im Zustand EIN ist.
Bei Schritt 1301 wird der Lampenschalter 92 in Abständen von 50 ms überwacht. Wird dabei erfasst, dass er im Zustand EIN ist, so geht die Steuerung zu Schritt 1302, bei dem geprüft wird, ob der Beleuchtungsart-Anzeigemerker CF1 den Wert 0 oder 1 hat. Hat er den Wert 0, d.h. die WL-Beleuchtung ist gewählt, geht die Steuerung zu Schritt 1303, bei dem die WL-Lampe eingeschaltet wird.
Bei Schritt 1304 wird geprüft, ob der AUS/Reduktion-Anzeigemerker CF2 den Wert 0 oder 1 hat. Hat er den Wert 0, d.h. der AUS-Zustand ist gewählt, geht die Steuerung zu Schritt 1305, bei dem die UV-Lampe 26 abgeschaltet wird. Hat er den Wert 1, d.h. die Beleuchtungsreduktion ist gewählt, geht die Steuerung zu Schritt 1306, bei dem die UV-Lampe 26 mit geringer Lichtabgabe eingeschaltet wird, so dass sie so betrieben wird, dass die von ihr abgegebene Lichtmenge reduziert ist.
Bei Schritt 1307 werden der Beleuchtungswahlschalter 94, der AUS/Reduktion-Wahlschalter 96 und die entsprechenden Funktionstasten der Tastatur 98 wirksam geschaltet. Damit ist es möglich, entweder die WL-Beleuchtung oder die UV-Beleuchtung und entweder den AUS-Zustand oder die Beleuchtungsreduktion nur dann zu wählen, wenn der Lampenschalter 92 im Zustand EIN ist.
Ergibt Schritt 1302 den Wert 1 des Merkers CF1, d.h. ist die UV-Beleuchtung gewählt, geht die Steuerung zu Schritt 1308, bei dem die UV-Lampe 26 eingeschaltet wird.
Bei Schritt 1309 wird geprüft, ob der Merker CF2 den Wert 0 oder 1 hat. Ist CF2 = 0, d.h. der AUS-Zustand ist gewählt, geht die Steuerung zu Schritt 1310, bei dem die WL-Lampe 24 abgeschaltet wird. Ist bei Schritt 1309 CF2 = 1, d.h. die Beleuchtungsreduktion ist gewählt, geht die Steuerung zu Schritt 1311, bei dem die WL-Lampe 24 bei geringer Leistung eingeschaltet wird, wodurch sie so leuchtet, dass ihre Lichtabgabe reduziert ist.
Ergibt Schritt 1301, dass der Lampenschalter 92 im Zustand AUS ist, geht die Steuerung zu Schritt 1312, bei dem die WL- und die UV-Lampe 24 und 26 abgeschaltet werden. Während der Lampenschalter 92 im Zustand AUS ist, sind nämliche beide Lampen 24 und 26 gegen Einschalten gesperrt, wie vorstehend erläutert.
Bei Schritt 1313 werden der Beleuchtungswahlschalter 94, der AUS/Reduktion-Wahlschalter 96 und die entsprechenden Funktionstasten der Tastatur 98 unwirksam geschaltet. Es ist daher unmöglich, die WL-Beleuchtung oder die UV-Beleuchtung bzw. den AUS-Zustand oder den Reduktion-Zustand zu wählen, wenn der Lampenschalter 92 im Zustand AUS ist.
14 ist ein Flussdiagramm einer AUS/Reduktion-Wahlschalter-Überwachungsroutine, die als Zeitunterbrechungsroutine in der Systemsteuerung 72 in regelmäßigen geeigneten Intervallen von z.B. 50 ms ausgeführt wird. Diese Überwachungsroutine folgt auf die Initialisierungsroutine aus 12 und wird nach jeweils 50 ms wiederholt, solange der EIN/AUS-Schalter 90 den Zustand EIN hat.
Bei Schritt 1401 wird der AUS/Reduktion-Wahlschalter 96 oder die entsprechende Funktionstaste der Tastatur 98 auf Betätigung überwacht. Wird entweder der AUS/Reduktion-Wahlschalter 96 oder die entsprechende Funktionstaste nicht als betätigt erfasst, endet die Routine sofort. Obwohl sie wiederholt nach jeweils 50 ms ausgeführt wird, tritt kein Fortschritt ein, bis entweder der AUS/Reduktion-Wahlschalter 96 oder die entsprechende Funktionstaste als betätigt erfasst wird.
Wird das Betätigen des AUS/Reduktion-Wahlschalters 96 oder der entsprechenden Funktionstaste bei Schritt 1401 bestätigt, geht die Steuerung zu Schritt 1402, bei dem geprüft wird, ob der Merker CF2 für den AUS/Reduktion-Zustand den Wert 0 oder 1 hat.
Ist CF2 = 0, d.h. der AUS-Zustand ist gewählt, geht die Steuerung zu Schritt 1403, bei dem der Merker CF2 auf 1 gesetzt wird, wodurch angezeigt wird, dass die Beleuchtungsreduktion gewählt ist.
Ist bei Schritt 1402 CF2 = 1, d.h. die Beleuchtungsreduktion ist gewählt, geht die Steuerung von Schritt 1402 zu Schritt 1404, bei dem der Merker CF2 auf 0 gesetzt wird, wodurch die Wahl des AUS-Zustandes angezeigt wird.
15 ist ein Flussdiagramm einer Beleuchtungswahlschalter-Überwachungsroutine, die als Zeitunterbrechungsroutine in der Systemsteuerung 72 in regelmäßigen geeigneten Intervallen von z.B. 50 ms ausgeführt wird. Diese Routine folgt auf die Initialisierungsroutine aus 12 und wird nach jeweils 50 ms wiederholt, solange der EIN/AUS-Schalter 90 den Zustand EIN hat.
Bei Schritt 1501 wird geprüft, ob der Bereit-Anzeigemerker WF den Wert 0 oder 1 hat. In der Anfangsstufe ist WF = 0 (Schritt 1201), und daher geht die Steuerung zu Schritt 1502, bei dem der AUS/Reduktion-Wahlschalter 96 oder die entsprechende Funktionstaste der Tastatur 98 auf Betätigen überwacht wird. Wird ein Betätigen des AUS/Reduktion-Wahlschalters 96 oder der entsprechenden Funktionstaste nicht erfasst, wird die Routine sofort beendet. Obwohl die Routine nach jeweils 50 ms wiederholt wird, ergibt sich kein Fortschritt, bis das Betätigen des Beleuchtungswahlschalters 94 oder der entsprechenden Funktionstaste bestätigt wird.
Ergibt Schritt 1502 das Betätigen des Beleuchtungswahlschalters 96 oder der entsprechenden Funktionstaste, geht die Steuerung zu Schritt 1503, bei dem der Bereit-Anzeigemerker WF auf 1 gesetzt wird. Dann wird bei Schritt 1504 geprüft, ob der Beleuchtungsart-Anzeigemerker CF1 den Wert 0 oder 1 hat.
Ist CF1 = 0, d.h. die WL-Beleuchtung ist gewählt, geht die Steuerung zu Schritt 1505, bei dem der Merker CF1 auf 1 gesetzt wird, wodurch angezeigt wird, dass die UV-Beleuchtung gewählt ist.
Ist bei Schritt 1504 CF1 = 1, d.h. die UV-Beleuchtung ist gewählt, geht die Steuerung von Schritt 1504 zu Schritt 1506, bei dem der Merker CF1 auf 0 gesetzt wird, wodurch angezeigt wird, dass die WL-Beleuchtung gewählt ist.
In jedem Fall wird bei Schritt 1507 der Start einer Beleuchtungsschaltroutine veranlasst, und die Routine endet. Die Beleuchtungsschaltroutine wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 16 erläutert.
Nach dem Setzen des Merkers WF auf 1 (Schritt 1503) geht die Steuerung von Schritt 1501 zu Schritt 1508 (WF = 1), bei dem der Wert des Bereitzeitzählers WC, der auf 60 als Anfangswert gesetzt ist (Schritt 1202) um 1 verringert wird. Dann wird bei Schritt 1509 geprüft, ob der Zähler WC den Wert 0 erreicht hat. Ist WC > 0, überspringt die Steuerung die Schritte 1510 und 1511, und somit endet die Routine. Danach wird die Routine zwar nach jeweils 50 ms wiederholt, es ergibt sich jedoch kein Fortschritt, bis der Zähler WC den Wert 0 erreicht.
Ergibt Schritt 1509 den Wert 0 des Zählers WC, d.h. es wird bestätigt, dass eine Periode von 3 s (50 ms × 60) abgelaufen ist, geht die Steuerung von Schritt 1509 zu Schritt 1510, bei dem der Bereit-Anzeigemerker WF auf 0 gesetzt wird. Dann wird bei Schritt 1511 der Bereitzeitzähler WC auf 60 zurückgesetzt, und die Routine endet.
Kurz gesagt, wird während des Ablaufs der Periode von 3 s die Beleuchtungsschaltroutine (16) ausgeführt (Schritt 1507). Die Periode von 3 s reicht nämlich aus, um das Schalten zwischen der WL-Beleuchtung und der UV-Beleuchtung umzuschalten.
16 ist ein Flussdiagramm der vorstehend genannten Beleuchtungsschaltroutine, die in der Systemsteuerung 72 nach dem Befehl bei Schritt 1507 aus 15 ausgeführt wird.
Bei Schritt 1601 wird geprüft, ob der Beleuchtungsart-Anzeigemerker CF1 den Wert 1 oder 0 hat. Ist CF1 = 1, d.h. es wurde die Wahl der UV-Beleuchtung bestätigt, geht die Steuerung zu Schritt 1602, bei dem der Motor 34d so betrieben wird, dass der Spiegel 32 von der ersten Betriebsstellung zur zweiten Betriebsstellung bewegt wird. Dann wird bei Schritt 1603 der Motor 48d so betrieben, dass der drehbare Farbfilter/Verschluss 44 von der ersten Betriebsstellung zur zweiten Betriebsstellung bewegt wird. Dann wird bei Schritt 1604 der Start des Abarbeitens der Grenzschalterüberwachungsroutine (17) veranlasst.
Bei Schritt 1605 wird der Verstärkungsfaktor des Vorverstärkers 60 entsprechend der UV-Beleuchtung eingestellt. Dann wird bei Schritt 1606 der Eingangsprozessor 62 entsprechend der UV-Beleuchtung eingestellt und die Routine beendet.
Ergibt andererseits der Schritt 1601 CF1 = 0, d.h. die Wahl der WL-Beleuchtung wird bestätigt, geht die Steuerung von Schritt 1601 zu Schritt 1607, bei dem der Motor 34d so betrieben wird, dass der Spiegel 32 von der zweiten zur ersten Betriebsstellung bewegt wird. Dann wird der Motor 48d bei Schritt 1608 so betrieben, dass der drehbare Farbfilter/Verschluss 44 von der zweiten zur ersten Betriebsstellung bewegt wird. Dann wird bei Schritt 1609 der Start der Grenzschalterüberwachungsroutine (17) veranlasst.
Bei Schritt 1610 wird der Verstärkungsfaktor des Vorverstärkers 60 entsprechend der WL-Beleuchtung eingestellt. Dann wird bei Schritt 1611 der Eingangsprozessor 62 entsprechend der WL-Beleuchtung eingestellt und die Routine beendet.
17 ist ein Flussdiagramm der oben genannten Grenzschalterüberwachungsroutine, die in der Systemsteuerung 72 nach Aufruf bei Schritt 1210 aus 12, Schritt 1604 oder Schritt 1609 aus 16 ausgeführt wird.
Bei Schritt 1701 wird geprüft, ob der Beleuchtungsart-Anzeigemerker CF1 den Wert 0 oder 1 hat. Ist CF1 = 0, d.h. die WL-Beleuchtung ist gewählt, geht die Steuerung zu Schritt 1702, bei dem geprüft wird, ob der Grenzschalter 36₁ eingeschaltet ist. Ist er im Zustand AUS, überspringt die Steuerung Schritt 1703 zu Schritt 1704, bei dem geprüft wird, ob der Grenzschalter 50₁ eingeschaltet ist. Ist er im Zustand AUS, überspringt die Steuerung Schritt 1705 zu Schritt 1706, bei dem geprüft wird, ob die Grenzschalter 36₁ und 50₁ den Zustand EIN haben. Auch wenn nur einer der Grenzschalter 36₁ und 50₁ den Zustand AUS hat, kehrt die Steuerung zu Schritt 1702 zurück. Ergibt Schritt 1702, dass der Grenzschalter 36₁ den Zustand EIN hat, geht die Steuerung zu Schritt 1703, bei dem der Motor 34d stillgesetzt wird, wodurch der Spiegel 32 in der ersten Betriebsstellung positioniert ist. Ergibt Schritt 1704, dass der Grenzschalter 50₁ den Zustand EIN hat, geht die Steuerung zu Schritt 1705, bei dem der Motor 48d stillgesetzt wird, wodurch der drehbare Farbfilter/Verschluss 44 in der ersten Betriebsstellung positioniert ist.
Ergibt Schritt 1706, dass die Grenzschalter 36₁ und 50₁ den Zustand EIN haben, wird die Grenzschalterüberwachungsroutine beendet.
Ist andererseits bei Schritt 1701 CF1 = 0, d.h. die UV-Beleuchtung ist gewählt, geht die Steuerung von Schritt 1701 zu Schritt 1707, bei dem geprüft wird, ob der Grenzschalter 36₂ den Zustand EIN hat. Hat er den Zustand AUS, überspringt die Steuerung Schritt 1708 zu Schritt 1709, bei dem geprüft wird, ob der Grenzschalter 50₂ den Zustand EIN hat. Hat er den Zustand AUS, überspringt die Steuerung Schritt 1710 zu Schritt 1711, bei dem geprüft wird, ob die Grenzschalter 36₂ und 50₂ den Zustand EIN haben. Hat nur einer der Grenzschalter 36₂ und 50₂ den Zustand AUS, kehrt die Steuerung zu Schritt 1707 zurück.
Ergibt Schritt 1707, dass der Grenzschalter 36₂ den Zustand EIN hat, geht die Steuerung zu Schritt 1708, bei dem Motor 34d stillgesetzt wird, wodurch der Spiegel 32 in der zweiten Betriebsstellung positioniert ist. Ergibt Schritt 1709, dass der Grenzschalter 50₁ den Zustand EIN hat, geht die Steuerung zu Schritt 1710, bei dem der Motor 48d stillgesetzt wird, wodurch der drehbare Farbfilter/Verschluss 44 in der zweiten Betriebsstellung positioniert ist.
Ergibt Schritt 1711, dass die Grenzschalter 36₂ und 50₂ den Zustand EIN haben, wird die Grenzschalterüberwachungsroutine beendet.
In der in 17 gezeigten Grenzschalterüberwachungsroutine werden die Routine der Schritte 1702 bis 1706 und die Routine der Schritte 1707 bis 1711 in geeigneten regelmäßigen Intervallen von z.B. 50 ms wiederholt ausgeführt.
18 zeigt eine Abänderung des drehbaren Farbfilters/Verschlusses 44, hier mit 44' bezeichnet. In dieser Figur sind Merkmale aus 6 mit den dort verwendeten Bezugszeichen versehen.
In dem abgeänderten drehbaren Farbfilter/Verschluss 44' ist nur einer der Abschirmbereiche 44S zwischen dem roten und dem blauen Filter 44R und 44B radial nach außen verlängert, und eine Öffnung oder ein Belichtungsbereich 44E' ist als Bereich zwischen den radialen Kanten des verlängerten Abschirmbereichs 44S definiert, wie es in 18 durch eine strichpunktierte Pfeillinie dargestellt ist.
Wird der abgeänderte drehbare Farbfilter/Verschluss 44' an Stelle des drehbaren Farbfilters/Verschlusses 44 in der Lichtquellenvorrichtung 19 verwendet, so arbeitet er als drehbarer RGB-Farbfilter im WL-Beleuchtungsbetrieb weitgehend in derselben Weise wie der drehbare Farbfilter/Verschluss 44. Bei der WL-Beleuchtung werden drei Bildfelder aus roten, grünen und blauen Bildpixelsignalen aus dem CCD-Bildsensor 14 gelesen, wie es das Zeitdiagramm in 10 zeigt.
Wenn andererseits die UV-Beleuchtung gewählt ist, d.h. der abgeänderte drehbare Farbfilter/Verschluss 44' ist in der zweiten Betriebsstellung, so arbeitet er als Drehverschluss. In diesem Fall wird ein Bildfeld monochromatischer Fluoreszenzbildpixelsignale aus dem CCD-Bildsensor 14 entsprechend einem in 19 gezeigten Zeitdiagramm ausgelesen.
Wie das in 19 dargestellte Zeitdiagramm zeigt, ist die UV-Beleuchtungsperiode UV-ILLU, während der das UV-Licht aus dem distalen Ende des optischen Lichtleiters 18 austritt, wesentlich verlängert, und das Abstrahlen des UV-Lichtes wird einmal während jeder Umdrehung des abgeänderten drehbaren Farbfilters/Verschlusses 44' ausgeführt. Die UV-Beleuchtungsperiode dieses abgeänderten drehbaren Farbfilters/Verschlusses 44' entspricht dem Belichtungsbereich 44E' und ist um den Faktor 5 länger als diejenige des oben beschriebenen drehbaren Farbfilters/Verschlusses 44. Somit wird ein Bildfeld monochromatischer Fluoreszenzbildpixelsignale aus dem CCD-Bildsensor 14 über eine Abschirmperiode SP ausgelesen, die auf die verlängerte UV-Beleuchtungsperiode UV-ILLU folgt. Monochromatische Fluoreszenzbildpixelsignale werden in einer Leseperiode UV-READ gelesen, die mit der Abschirmperiode SP zusammenfällt.
Kurz gesagt, muss die Reihe der Lesetaktimpulse, wenn der drehbare Farbfilter/Verschluss 44' an Stelle des drehbaren Farbfilters/Verschlusses 44 verwendet wird, bei der UV-Beleuchtung aus dem CCD-Treiber 54 an den CCD-Bildsensor 14 entsprechend dem Zeitdiagramm nach 19 abgegeben werden.
Bei dem in 19 gezeigten Zeitdiagramm werden die Treiberimpulse für den Motor 46 von der Treiberschaltung 76 so abgegeben, dass die Phasenlage der Treiberimpulse mit der Phasenlage eines Phasenerfassungsimpulses zusammenfällt, der von der Fotodiode (PD) des Phasendetektors 78 bei jeder Umdrehung des abgeänderten drehbaren Farbfilters/Verschlusses 44' abgegeben wird.
Wie ein Vergleich der Zeitdiagramme aus 19 und 10 ergibt, können die ausgelesenen Fluoreszenzbildpixelsignale, da die Zeitsteuerung des Lesens der Fluoreszenzbildpixelsignale (19) aus dem CCD-Bildsensor 14 mit der Zeitsteuerung des Auslesens der Blau-Bildpixelsignale (10) aus dem CCD-Bildsensor 14 übereinstimmt, in weitgehend derselben Weise wie die Blau-Bildpixelsignale verarbeitet werden, die aus dem CCD-Bildsensor 14 bei WL-Beleuchtung ausgelesen werden. Nach dem Umsetzen der Fluoreszenzbildpixelsignale mit dem A/D-Wandler 64 in digitale Fluoreszenzbildpixelsignale werden diese in dem Bildfeldspeicher 66B gespeichert. Daher wird bei der UV-Beleuchtung ein fluoreszentes Endoskopbild auf dem TV-Monitor 58 aus einer Videosignalkomponente des Endprozessors 70B reproduziert und dargestellt. Durch Betrieb des Bildsignalprozessors 56 in derselben Weise wie bei der WL-Beleuchtung ist es also möglich, das fluoreszente Endoskopbild auf dem TV-Monitor 58 zu reproduzieren und darzustellen.
Bei der UV-Beleuchtung mit dem abgeänderten drehbaren Farbfilter/Verschluss 44' wird auch eine Videosignalkomponente aus jedem Endprozessor 70R und 70G ausgegeben, da der Bildsignalprozessor 58 in derselben Weise wie bei der WL-Beleuchtung betrieben wird. Die Videosignalkomponenten aus den Endpro zessoren 70R und 70G sind jedoch unwesentlich. Sie werden deshalb weggelassen und können während der Reproduktion des fluoreszenten Endoskopbildes auf dem TV-Monitor 58 nicht genutzt werden.
Wenn der drehbare Farbfilter/Verschluss 44' in der Lichtquellenvorrichtung 19 verwendet wird, müssen die Initialisierungsroutine nach 12 und die Beleuchtungsschaltroutine nach 16 teilweise geändert werden, bevor die Bildsignalprozessoreinheit 12 richtig arbeiten kann.
20 zeigt einen Teil eines Flussdiagramms einer teilweisen Änderung der Initialisierungsroutine (12), die in der Systemsteuerung 72 ausgeführt wird, wenn der drehbare Farbfilter/Verschluss 44' verwendet wird.
Aus 20 geht hervor, dass zwischen den Schritten 1205 und 1206 ein Schritt 2001 eingefügt ist, bei dem eine Ausgabesteuerung der Zeittaktimpulse aus der Zeitsteuerung 74 an den CCD-Treiber 64 entsprechend der WL-Beleuchtung eingestellt wird, da die WL-Beleuchtung im Anfangszustand zwangsweise gewählt ist. Die Reihe der Lesetaktimpulse wird also aus dem CCD-Treiber 54 an den CCD-Bildsensor 14 entsprechend dem in 10 gezeigten Zeitdiagramm ausgegeben.
21 zeigt einen Teil eines Flussdiagramms einer teilweisen Änderung der Beleuchtungsschaltroutine (16), die in der Systemsteuerung 72 ausgeführt wird, wenn der drehbare Farbfilter/Verschluss 44' verwendet wird.
Wie 21 ergibt, ist zwischen den Schritten 1604 und 1605 ein Schritt 2101 eingefügt, und zwischen die Schritte 1609 und 1610 ist ein Schritt 2102 eingefügt. Bei Schritt 2101 wird die Ausgabesteuerung der Zeittaktimpulse aus der Zeitsteuerung 74 an den CCD-Treiber 54 entsprechend der UV-Beleuchtung so eingestellt, dass die Reihe der Lesetaktimpulse aus dem CCD-Treiber 54 an den CCD-Bildsensor 14 entsprechend dem in 19 gezeigten Zeitdiagramm ausgegeben wird. In Schritt 2102 wird die Ausgabesteuerung der Zeittaktimpulse aus der Zeitsteuerung 74 an den CCD-Treiber 54 entsprechend der WL-Beleuchtung so eingestellt, dass die Reihe der Lesetaktimpulse aus dem CCD-Treiber 54 an den CCD-Bildsensor 14 entsprechend dem in 10 gezeigten Zeitdiagramm ausgegeben wird.
Der abgeänderte drehbare Farbfilter/Verschluss 44' ist vorzuziehen und ist vorteilhaft bei der Reproduktion eines fluoreszenten Endoskopbildes auf dem TV-Monitor 58 mit größerer Helligkeit, da die UV-Beleuchtungsperiode UV-ILLU, während der das UV-Licht aus dem distalen Ende des optischen Lichtleiters 18 austritt, wesentlich verlängert ist, um die geringe Empfindlichkeit des CCD-Bildsensors 14 für Fluoreszenzlicht auszugleichen.
22 zeigt eine zweite Ausführungsform eines elektronischen Endoskopsystems, welche erfindungsgemäß ist, schematisch als Blockdiagramm. In 22 sind die Bezugszeichen aus 1 für auch dort dargestellte Elemente verwendet, und ähnliche Elemente sind mit Apostroph versehen. Bei der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform enthält das Beobachtungsinstrument 10 den CCD-Treiber 54, und in der in 22 gezeigten Bildsignalprozessoreinheit kann ein CCD-Treiber 54' enthalten sein. Bei der zweiten Ausführungsform wird der CCD-Treiber 54' mit einem CCD-Bildsensor 14 des Beobachtungsinstrumentes 10' elektrisch verbunden, wenn das Beobachtungsinstrument 10' mit der Bildsignalprozessoreinheit 12 verbunden wird.
Die zweite Ausführungsform hat eine Lichtquellenvorrichtung 19', die optisch mit einer proximalen Stirnfläche eines optischen Lichtleiters 18 gekoppelt ist, wenn die Verbindung zwischen dem Beobachtungsinstrument 10' und der Bildsignalprozessoreinheit 12 hergestellt ist.
In 23 ist die Lichtquellenvorrichtung 19' als Blockdiagramm im Detail dargestellt. Ähnlich wie die Lichtquellenvorrichtung 19 in 1 enthält die Lichtquellenvorrichtung 19' eine Weißlichtlampe (WL) und eine Ultraviolettlampe (UV), die dieselben Bezugszeichen 24 und 26 wie in 1 haben, und die jeweilige WL- bzw. UV-Lampe 24 bzw. 26 wird durch eine elektrische Stromversorgung 82 bzw. 84 wie in 1 gezeigt gespeist. Ähnlich der ersten Ausführungsform wird die Speisung der WL-Lampe 24 aus der elektrischen Stromversorgung 82 durch eine Systemsteuerung 72 gesteuert, und die WL-Lampe 24 kann nicht nur ein- und ausgeschaltet, sondern auch zum Ändern der Lichtabgabe erforderlichenfalls gesteuert werden. Auch wird die Speisung der UV-Lampe 26 aus der elektrischen Stromversorgung 86 durch die Systemsteuerung 72 gesteuert, und die UV-Lampe 26 kann nicht nur ein- und ausgeschaltet, sondern auch zum Ändern der Lichtabgabe erforderlichenfalls gesteuert werden.
Wie 23 zeigt, ist die WL-Lampe 24 auf die proximale Stirnfläche des optischen Lichtleiters 18 gerichtet, und eine Kondensorlinse 100 und eine Sammellinse 102 sind zwischen ihnen angeordnet. Das von der WL-Lampe 24 abgegebene weiße Licht wird mit der Kondensorlinse 100 konvergiert und dann mit der Sammellinse 102 in paralleles weißes Licht umgesetzt, das auf die proximale Stirnfläche des optischen Lichtleiters 18 gerichtet wird. In 23 ist der Weg des parallelen weißen Lichts gestrichelt dargestellt und mit 104 bezeichnet.
Die UV-Lampe 26 ist so angeordnet, dass das von ihr abgegebene UV-Licht auf einen Bereich zwischen der proximalen Stirnfläche des optischen Lichtleiters 18 und der Sammellinse 102 senkrecht zur optischen Achse der Sammellinse 102 gerichtet wird. Der UV-Lampe 26 sind eine Kondensorlinse 106 und eine Sammellinse 108 zugeordnet, die bezüglich der UV-Lampe 26 ausgerichtet sind. Das von der UV-Lampe 26 abgegebene UV-Licht wird mit der Kondensorlinse 106 konvergiert und dann mit der Sammellinse 108 in paralleles UV-Licht umgesetzt, das das parallele weiße Licht (104) rechtwinklig schneidet. In 23 ist der Weg des parallelen UV-Lichts gestrichelt dargestellt und mit 110 bezeichnet.
Die Lichtquellenvorrichtung 19' enthält einen Lichtquellenschalter 112, der einen Lichtablenker oder Spiegel 114 enthält, und einen Antriebsmechanismus 116 zum Bewegen des Spiegels 114 zwischen einer ersten und einer zweiten Betriebsstellung. In 23 befindet sich der Spiegel 114 in der zweiten Betriebsstellung. Er ist so geneigt, dass seine reflektierende Fläche einen Winkel von 45° mit der optischen Achse der Sammellinse 102 bildet.
Der Antriebsmechanismus 116 ist weitgehend gleichartig wie der Antriebsmechanismus 48 des Spiegels 32 in 4 und 5 aufgebaut. Insbesondere enthält der Antriebsmechanismus 116, wie in 24 gezeigt, einen rechteckigen Rahmen 116a, der an dem Innenrahmen (nicht dargestellt) der Bildsignalprozessoreinheit 12 befestigt ist. Eine Spindel 116b ist in Längsrichtung durch den Rahmen 116a geführt und an ihm drehbar gelagert, und ein beweglicher Block 116c ist an dem Gewinde der Spindel 116b geführt. Der Antriebsmechanismus 116 hat einen Elektromotor 116d, z.B. einen Servomotor, einen Schrittmotor o.ä., der an der Oberseite des Rahmens 116a befestigt ist, und eine Abtriebswelle des Motors 116d ist mit einem oberen Ende der Spindel 116b gekoppelt. Wird die Spindel 116b durch den Motor 116d gedreht, so wird der Block 116c längs der Spindel 116b aufwärts und abwärts bewegt, wobei die Bewegungsrichtung des Blocks 116c von der Drehrichtung der Spindel 116b abhängt.
Wie 23 und 24 zeigen, ist der Spiegel 114 an einer Vorderseite des Blocks 116c so befestigt, dass seine reflektierende Fläche einen Winkel von 45° mit der optischen Achse der Sammellinse 102 bildet. Somit ist es möglich, den Spiegel 114 zwischen der ersten und der zweiten Betriebsstellung zu bewegen, indem der Motor 116d geeignet gesteuert wird.
Um den Motor 116d zum exakten Positionieren des Spiegels 114 in der ersten und der zweiten Betriebsstellung geeignet zu steuern, zeigt 24 einen ersten Grenzschalter 118₁ und einen zweiten Grenzschalter 118₂ , die nahe dem oberen bzw. unteren Ende einer Seitenwand des Rahmens 116a angeordnet sind, und ein erster Anschlag 120₁ und ein zweiter Anschlag 120₂ sind an der Ober- und der Unterseite eines Endes des Blocks 116c zwischen dem ersten und dem zweiten Grenzschalter 118₁ und 118₂ befestigt. Die Elemente 118₁ , 118₂ , 120₁ und 120₂ sind aufeinander und parallel zur Seitenwand des Rahmens 116a ausgerichtet. Vorzugsweise sind der erste und der zweite Grenzschalter 118₁ und 118₂ an der Seitenwand des Rahmens 116a befestigt.
Der erste und der zweite Grenzschalter 118₁ und 118₂ sind an Stellen angeordnet, die der ersten und der zweiten Betriebsstellung des Spiegels 114 entsprechen und sind normalerweise im Zustand AUS. Wird der Motor 116d so betrieben, dass der Block 116c zum ersten Grenzschalter 118₁ bewegt wird, kommt der erste Anschlag 120₁ in Kontakt mit dem ersten Grenzschalter 118₁ , wodurch der erste Grenzschalter 118₁ in den Zustand EIN kommt. Dadurch wird der Motor 116d stillgesetzt, und somit ist der Spiegel 114, gehalten an dem Block 116c, in der ersten Betriebsstellung positioniert. Wird der Motor 116d so betrieben, dass der Block 116c zur zweiten Grenzschaltung 118₂ bewegt wird, kommt der zweite Anschlag 120₂ in Kontakt mit dem zweiten Grenzschalter 118₂ , wodurch dieser in den Zustand EIN kommt. Dann wird der Motor 116d stillgesetzt, und somit ist der Spiegel 114, gehalten an dem Block 116c, in der zweiten Betriebsstellung (23 und 24) positioniert.
Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform wird das von der WL-Lampe 24 abgegebene weiße Licht (104) bei der ersten Betriebsstellung des Spiegels 114 auf die proximale Stirnfläche des optischen Lichtleiters 18 gerichtet, wodurch es in den optischen Lichtleiter 18 eingeleitet wird. Wird der Spiegel 114 von der ersten Betriebsstellung zur zweiten Betriebsstellung (23 und 24) bewegt, d.h. er wird zwischen die proximale Stirnfläche des optischen Lichtleiters 18 und die Sammellinse 102 gebracht, wird das von der WL-Lampe 24 abgegebene weiße Licht (104) durch die Rückseite des Spiegels 114 abgeschirmt, und das von der UV-Lampe 26 abgegebene UV-Licht (110) wird an der reflektierenden Fläche des Spiegels 114 reflektiert und auf die proximale Stirnfläche des optischen Lichtleiters 18 gerichtet, wodurch das UV-Licht (110) in den optischen Lichtleiter 18 eingeleitet wird.
Kurz gesagt, wird die WL-Lampe 24 in der ersten Betriebsstellung des Spiegels 114 als Beleuchtungslampe gewählt, d.h. es ist die WL-Beleuchtung gewählt. Andererseits ist in der zweiten Betriebsstellung des Spiegels 114 die UV-Lampe 26 als Beleuchtungslampe gewählt, d.h. die UV-Beleuchtung ist gewählt.
Der Antriebsmechanismus 116 für die Bewegung des Spiegels 114 wird durch die Systemsteuerung 72 gesteuert. Wie 23 zeigt, ist der Motor 116d mit einer Treiberschaltung 122 verbunden, die ihrerseits durch die Systemsteuerung 72 gesteuert wird, und der erste und der zweite Grenzschalter 118₁ und 118₂ sind mit der Systemsteuerung 72 verbunden. Während der Bewegung des Blocks 116c zum ersten Grenzschalter 118₁ überwacht die Systemsteuerung 72, ob der erste Grenzschalter 118₁ durch den ersten Anschlag 120₁ in den Zustand EIN kommt. Trifft dies zu, wird der Motor 116d durch die Systemsteuerung 72 stillgesetzt, und somit ist der Spiegel 114 in der ersten Betriebsstellung positioniert. Während der Bewegung des Blocks 116c zum zweiten Grenzschalter 118₂ überwacht die Systemsteuerung 72, ob der zweite Grenzschalter 118₂ durch den zweiten Anschlag 120₂ in den Zustand EIN kommt. Trifft dies zu, wird der Motor 116d durch die Systemsteuerung 72 stillgesetzt, und somit ist der Spiegel 114 in der zweiten Betriebsstellung positioniert.
Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform ist der CCD-Bildsensor 14 als monochromatischer CCD-Bildsensor ausgebildet. Hat der Spiegel 114 seine erste Betriebsstellung, d.h. die WL-Beleuchtung ist gewählt, wird ein mit sequenziellen RGB-Bildfeldern arbeitendes Farbverfahren in das elektronische Endoskopsystem eingeführt, wodurch sich ein Farbbild von dem monochromatischen CCD-Bildsensor 14 ableiten lässt. Hierzu ist ein drehbarer Farbfilter 124 in dem Strahlengang des weißen Lichts 104 zwischen der Sammellinse 102 und der zweiten Betriebsstellung des Spiegels 114 angeordnet.
Wie 25 zeigt, ist der drehbare Farbfilter 124 eine Scheibe mit drei sektorförmigen Farbfiltern, d.h. einem roten, einem grünen und einem blauen Filter 124R, 124G und 124B, die gleichmäßig in Umfangsrichtung so angeordnet sind, dass ihre Mitten zueinander übereinstimmende Winkelabstände von 120° haben, wobei ein Sektorbereich zwischen zwei benachbarten Farbfiltern als Abschirmbereich 124S ausgebildet ist.
Wie 24 zeigt, ist der drehbare Farbfilter 124 auf einer Abtriebswelle eines Elektromotors 126, z.B. eines Servomotors, eines Schrittmotors o.ä., befestigt und wird mit dem Motor 126 bei vorgegebener Rotationsfrequenz entsprechend einem üblichen Bildwiedergabeverfahren wie NTSC-System, PAL-System usw. gedreht.
Wie bei der ersten Ausführungsform ist die Rotationsfrequenz des drehbaren Farbfilters 124 bei dem NTSC-System 30 Hz, und bei dem PAL-System 25 Hz.
Der drehbare Farbfilter 124 ist so angeordnet, dass der Querschnitt des weißen Lichts 104 durch einen ringförmigen Bereich umgeben ist, der durch den roten, den grünen und den blauen Filter 124R, 124G und 124B gebildet wird, wie es in 25 gestrichelt gezeigt ist. Während der drehbare Farbfilter 124 in der in 25 gezeigten Pfeilrichtung B gedreht wird, fällt zyklisch und sequenziell rotes, grünes und blaues Licht auf die proximale Stirnfläche des optischen Lichtleiters 18, d.h. rotes, grünes und blaues Licht wird zyklisch und sequenziell von der distalen Stirnfläche des optischen Lichtleiters 18 abgegeben.
Ähnlich dem drehbaren Farbfilter/Verschluss 44 der ersten Ausführungsform macht der drehbare Farbfilter 124 eine Umdrehung über eine Periode von 1/30 s (ca. 33,3 ms), wenn er mit der Rotationsfrequenz 30 Hz (NTSC) gedreht wird, und somit fällt das von der WL-Lampe 24 abgegebene weiße Licht durch jeden Farbfilter 124R, 124G und 124B während einer Periode von 1/180 s (ca. 33,3/6 ms). Somit tritt rotes, grünes und blaues Licht sequenziell und zyklisch aus dem distalen Ende des optischen Lichtleiters 18 aus. Es werden also ein rotes, ein grünes und ein blaues optisches Bild sequenziell und zyklisch auf der Lichtaufnahmefläche des CCD-Bildsensors 14 fokussiert.
Während das rote, das grüne und das blaue optische Bild zyklisch auf der Lichtaufnahmefläche des CCD-Bildsensors 14 fokussiert werden, werden sie jeweils in ein Bildfeld monochromatischer (roter, grüner, blauer) analoger Bildpixelsignale mit dem CCD-Bildsensor 14 umgesetzt, und jedes Bildfeld monochromatischer analoger Bildpixelsignale wird aus dem CCD-Bildsensor 14 in aufeinander folgenden Abschirmperioden (ca. 33,3/6 ms) ausgelesen, wenn sich der Abschirmbereich 124S zwischen zwei benachbarten Farbfiltern (124R, 124G, 124B) des drehbaren Farbfilters 124 befindet. Die gelesenen (roten, grünen und blauen) Farbbildsignale werden weitgehend in derselben Weise wie bei der ersten Ausführungsform verarbeitet, wodurch ein zusammengesetztes Farbvideosignal entsteht.
Ähnlich wie bei der WL-Beleuchtung der ersten Ausführungsform wird das Lesen der Bildpixelsignale aus dem CCD-Bildsensor 14 in regelmäßiger Folge mit dem CCD-Treiber 54' entsprechend einer Reihe Zeittaktimpulse durchgeführt, die von der Zeitsteuerung 74 an den CCD-Treiber 54' abgegeben werden. Immer wenn ein Zeittaktimpuls von der Zeitsteuerung 74 dem CCD-Treiber 54' zugeführt wird, wird eine Reihe Lesetaktimpulse aus dem CCD-Treiber 54' an den CCD-Bildsensor 14 übertragen, wodurch die Bildpixelsignale aus dem CCD-Bildsensor 14 entsprechend den Lesetaktimpulsen gelesen werden.
Es ist natürlich nötig, die Ausgabezeit der Zeittaktimpulse aus der Zeitsteuerung 74 zum CCD-Treiber 54' mit jeder Umdrehung des drehbaren Farbfilters 124 immer genau zu synchronisieren, bevor die Bildpixelsignale aus dem CCD-Bildsensor 14 in richtiger Zeitlage gelesen werden können. Hierzu wird der Motor 126, wie 23 zeigt, mit einer Treiberschaltung 128 gesteuert, die durch die Systemsteuerung 72 und die Zeitsteuerung 74 genau derart gesteuert wird, dass die Ausgabezeit der Zeittaktimpulse aus der Zeitsteuerung 74 an den CCD-Treiber 54' mit der Ausgabezeit der Antriebsimpulse aus der Treiberschaltung 128 zum Motor 126 synchronisiert ist.
Ähnlich wie bei dem drehbaren Farbfilter/Verschluss 44 der ersten Ausführungsform ist es aber aus den oben bereits beschriebenen Gründen tatsächlich unmöglich, eine genaue Synchronisierung der Umdrehung des drehbaren Farbfilters 124 und der Ausgabezeit der Zeittaktimpulse aus der Zeitsteuerung 74 an den CCD-Treiber 54' beizubehalten.
Somit ist ein Phasendetektor 130 an geeigneter Stelle angeordnet, um die Phasenlage der Drehung des drehbaren Farbfilters 124 zu erfassen. Ähnlich dem Phasendetektor 78 der ersten Ausführungsform hat der Phasendetektor 130 ein Lichtabgabeelement wie eine Leuchtdiode (LED) und ein Lichtaufnahmeelement wie eine Fotodiode (PD). Andererseits hat der drehbare Farbfilter 124 einen kleinen reflektierenden Bereich 132, der sich an einer radialen Kante eines Abschirmbereichs 124S befindet, die den roten Filter 124R begrenzt, wie es 25 zeigt.
Während der drehbare Farbfilter 124 gedreht wird, erfasst der Phasendetektor 130 den Durchgang des kleinen reflektierenden Bereichs 132. Wird das von der LED des Phasendetektors 130 abgegebene Licht an dem kleinen reflektierenden Bereich 132 während der Drehung des drehbaren Farbfilters 124 reflektiert, so wird dieses Licht von der Fotodiode des Phasendetektors 130 aufgenommen, und somit wird die Drehphase des drehbaren Farbfilters 124 mit dem Phasendetektor 130 erfasst.
Wenn das reflektierte Licht von der Fotodiode des Phasendetektors 130 aufgenommen wird, gibt die Fotodiode einen Phasenerfassungsimpuls an die Treiberschaltung 128 ab. Diese enthält eine phasenstarre Regelschleife (PLL) und gibt die Treiberimpulse an den Motor 126 derart ab, dass die Phasenlage des Phasenerfassungsimpulses mit der Phasenlage eines Antriebsimpulses bei jeder Umdrehung des drehbaren Farbfilters 124 übereinstimmt, so dass die Ausgabezeit der Zeittaktimpulse aus der Zeitsteuerung 74 an den CCD-Treiber 54' mit jeder Umdrehung des drehbaren Farbfilters 124 genau synchronisiert werden kann. Somit können die Bildpixelsignale aus dem CCD-Bildsensor 14 mit der richtigen Zeitsteuerung gelesen werden.
Wie 24 zeigt, ist ein Drehverschluss 134 in dem Weg des UV-Lichts 110 zwischen der Sammellinse 108 und der zweiten Betriebsstellung des Spiegels 114 angeordnet. Hat der Spiegel 114 seine zweite Betriebsstellung, d.h. die UV-Beleuchtung ist gewählt, wird der Drehverschluss 134 zum zyklischen und sequenziellen Abgeben des ultravioletten Lichts aus der distalen Stirnfläche des optischen Lichtleiters benutzt.
Wie 26 zeigt, ist der Drehverschluss 134 eine Scheibe mit vier sektorförmigen Abschirmbereichen 134S₁ , 134S₂ , 134S₃ und 134S₄ , die übereinstimmende Zentriwinkel θ haben und in Umfangsrichtung gleichmäßig so angeordnet sind, dass ihre drei Mitten zueinander regelmäßige Winkelabstände von 90° haben. Die Abschirmbereiche 134S₁ und 134S₂ liegen einander diametral gegenüber, und die Abschirmbereiche 134S₃ und 134S₄ liegen einander diametral gegenüber. Der Abschirmbereich 134S₁ hat eine maximale radiale Länge, der Abschirmbereich 134S₂ hat eine mittlere radiale Länge. Die Abschirmbereiche 134S₃ und 134S₄ haben übereinstimmende radiale Länge, die kürzer als die radiale Länge der Abschirmbereiche 134S₁ und 134S₂ ist.
Wie 24 zeigt, ist der Drehverschluss 134 auf einer Abtriebswelle eines Elektromotors 136, z.B. eines Servomotors, eines Schrittmotors o.ä., befestigt, und die Längsachse der Abtriebswelle des Motors 136 liegt parallel zu dem Weg des UV-Lichts 110. In dieser zweiten Ausführungsform wird der Drehverschluss 134 mit dem Motor 136 mit geringerer Rotationsfrequenz als der Farbfilter 124 gedreht. Die Rotationsfrequenz des Drehverschlusses 134 ist z.B: auf ein Viertel der Rotationsfrequenz des drehbaren Farbfilters 124 eingestellt. Der Drehverschluss 134 wird also mit der Rotationsfrequenz 7,5 Hz (30/4 Hz) gedreht.
Der Drehverschluss 134 wird relativ zu dem Weg des UV-Lichts 110 vor- und zurückbewegt und gelangt wahlweise in eine erste, eine zweite oder eine dritte Betriebsstellung, wobei die Abschirmbereiche 134S₁ , 134S₂ , 134S₃ und 134S₄ wahlweise in den Strahlengang des UV-Lichts 110 kommen. Hierzu ist dem Motor 136 an Antriebsmechanismus 138 zum Bewegen des Drehverschlusses 134 zwischen der ersten, der zweiten und der dritten Betriebsstellung zugeordnet.
Wie 23 und 24 zeigen, hat der Antriebsmechanismus 138 einen rechteckigen Rahmen 138a, der an der internen Rahmenkonstruktion der Bildsignalprozessoreinheit 12 befestigt ist und in dem eine Spindel 138b in Längsrichtung drehbar gelagert ist, auf der ein beweglicher Schlitten 138c geführt ist.
Wie 23 und 24 zeigen, hat der Antriebsmechanismus 138 einen Elektromotor 138d, z.B. einen Servomotor, einen Schrittmotor o.ä., der auf einer Seite des Rahmens 138a befestigt ist, und eine Abtriebswelle des Motors 138d ist mit einem Ende der Spindel 138b verbunden. Wird die Spindel 138b mit dem Motor 138d gedreht, so wird der Schlitten 138c relativ zu dem Weg des UV-Lichts 110 vorwärts und rückwärts bewegt, wobei die Bewegungsrichtung von der Drehrichtung der Spindel 138b abhängt.
23 und 24 zeigen, dass der Motor 136 für den Drehverschluss 134 an dem Schlitten 138c befestigt ist. So kann der Drehverschluss 134 zwischen der ersten, der zweiten und der dritten Betriebsstellung durch geeignetes Steuern des Motors 138d bewegt werden.
Um den Drehverschluss 134 in der ersten Betriebsstellung, die in 24 gezeigt ist, genau zu positionieren, ist ein Grenzschalter 140 nahe dem Ende des Rahmens 138a angeordnet, an dem der Motor 138d befestigt ist, und ein Anschlag 142 ist an einer Seite des Schlittens 138c so befestigt, dass der Grenzschalter 140 durch den Anschlag 142 betätigt werden kann. Vorzugsweise ist der Grenzschalter 140 an dem Rahmen 138a befestigt.
Der Grenzschalter 140 befindet sich an einer Stelle, die der ersten Betriebsstellung des Drehverschlusses 134 entspricht, und hat normalerweise den Zustand AUS. Wird der Motor 138d so betrieben, dass der Schlitten 138c zum Grenzschalter 140 bewegt wird, kommt der Anschlag 142 in Kontakt mit dem Grenzschalter 140, wodurch dieser in den Zustand EIN kommt. Hat der Grenzschalter 140 den Zustand EIN, wird der Motor 48d stillgesetzt, und somit ist der Drehverschluss 134, der an dem Schlitten 138c gehalten ist, in der ersten Betriebsstellung positioniert, die in 23 und 24 gezeigt ist.
Um den Drehverschluss 134 in der zweiten oder der dritten Betriebsstellung genau zu positionieren, ist gemäß 24 ein magnetischer Positionsdetektor 144 nahe dem Durchgang einer Unterkante des Schlittens 138c angeordnet, und zwei Erfassungsmagnete 146_L2 und 146_L3 sind an der Unterkante des Schlittens 138c befestigt. Während der Motor 138d so angetrieben wird, dass der Schlitten 138c von der ersten Betriebsstellung zu dem magnetischen Positionsdetektor 144 bewegt wird, wird zuerst der Erfassungsmagnet 146_L2 mit dem magnetischen Positionsdetektor 144 erfasst, und dann wird der Erfassungsmagnet 146_L3 mit dem magnetischen Positionsdetektor 144 erfasst. Der magnetische Positionsdetektor 144 kann an dem Rahmen 138a befestigt sein.
Die Anordnung des Erfassungsmagneten 146_L2 relativ zu dem magnetischen Positionsdetektor 144 entspricht der zweiten Betriebsstellung des Drehverschlusses 134, und die Anordnung des Erfassungsmagneten 146_L3 relativ zu dem magnetischen Positionsdetektor 144 entspricht der dritten Betriebsstellung des Drehverschlusses 134. Wird der Erfassungsmagnet 146_L2 durch den magnetischen Positionsdetektor 144 erfasst, befindet sich der Drehverschluss 134 in der zweiten Betriebsstellung, und wird der Erfassungsmagnet 146_L3 durch den magnetischen Positionsdetektor 144 erfasst, befindet sich der Drehverschluss 134 in der dritten Betriebsstellung.
Der Antriebsmechanismus 138 für den Drehverschluss 134 wird unter Steuerung durch die Systemsteuerung 72 betätigt. Wie 23 zeigt, ist der Motor 138d mit einer Treiberschaltung 148 verbunden, die durch die Systemsteuerung 72 gesteuert wird, und der Grenzschalter 140 sowie der magnetische Positionsdetektor 144 sind mit der Systemsteuerung 72 verbunden.
Während der Bewegung des Schlittens 138c zum Grenzschalter 140 überwacht die Systemsteuerung 72, ob der Grenzschalter 140 mit dem Anschlag 142 in den Zustand EIN gebracht wird. Hat der Grenzschalter 140 den Zustand EIN, so wird der Motor 138d durch die Systemsteuerung 72 stillgesetzt, wodurch der Drehverschluss 134 in der ersten Betriebsstellung positioniert ist.
Während der Bewegung des Schlittens 138c zu dem magnetischen Positionsdetektor 144 überwacht die Systemsteuerung 72 andererseits, ob der Erfassungsmagnet 146_L2 oder 146_L3 durch den magnetischen Positionsdetektor 144 erfasst wird. Wird der Motor 116d stillgesetzt, wenn der Erfassungsmagnet 146_L2 durch den magnetischen Positionsdetektor 144 erfasst wird, ist der Drehverschluss 134 in der zweiten Betriebsstellung positioniert. Wird der Motor 116d stillgesetzt, wenn der Erfassungsmagnet 146_L3 durch den magnetischen Positionsdetektor 144 erfasst wird, ist der Drehverschluss in der dritten Betriebsstellung positioniert.
27 zeigt, dass in der ersten Betriebsstellung des Drehverschlusses 134 ein Abstand L1 zwischen der Mitte des Drehverschlusses 134 und der Mitte des UV- Lichts 110 etwas kürzer als die maximale radiale Länge des Abschirmbereichs 134S₁ ist. Wird der Drehverschluss 134 in der ersten Betriebsstellung in der in 27 gezeigten Pfeilrichtung C gedreht, so läuft nur der Abschirmbereich 134S₁ durch das UV-Licht 110.
Wie 28 zeigt, liegt in der zweiten Betriebsstellung des Drehverschlusses 134 ein Abstand L2 zwischen der Mitte des Drehverschlusses 134 und der Mitte des UV-Lichts 110, der etwas kürzer als die mittlere radiale Länge des Abschirmbereichs 134S₂ ist. Wird der Drehverschluss 134 in der zweiten Betriebsstellung in der in 28 gezeigten Pfeilrichtung C gedreht, so laufen die Abschirmbereiche 134S₁ und 134S₂ durch das UV-Licht 110.
29 zeigt, dass in der dritten Betriebsstellung des Drehverschlusses 134 ein Abstand L3 zwischen der Mitte des Drehverschlusses 134 und der Mitte des UV-Lichts 110 etwas kürzer als die minimale radiale Länge der Abschirmbereiche 134S₃ und 134S₄ ist. Wird der Drehverschluss 134 in der dritten Betriebsstellung in der in 29 gezeigten Pfeilrichtung C gedreht, laufen alle Abschirmbereiche 134S₁ , 134S₂ durch das UV-Licht 110 hindurch.
Wie 30 zeigt, wird durch den Abschirmbereich 134S₁ ein Belichtungsbereich E₁ gebildet, wenn der Drehverschluss 134 in der ersten Betriebsstellung ist. Ist der Spiegel 114 in der zweiten Betriebsstellung und wird der Drehverschluss 134 in der ersten Betriebsstellung gedreht, so wird bei jeder Umdrehung von dem distalen Ende des optischen Lichtleiters 18 das mit der UV-Lampe 26 erzeugte UV-Licht über eine Zeit abgegeben, die dem Belichtungsbereich E₁ entspricht. Diese UV-Belichtung wird im Folgenden als die erste UV-Belichtung bezeichnet.
Wie 30 ferner zeigt, sind zwei Belichtungsbereiche E₂ durch die Abschirmbereiche 134S₁ und 134S₂ gebildet, wenn der Drehverschluss 134 seine zweite Betriebsstellung hat. Befindet sich der Spiegel 114 in der zweiten Betriebsstellung und wird der Drehverschluss 134 in der zweiten Betriebsstellung gedreht, so wird bei jeder Umdrehung das von der UV-Lampe 26 erzeugte UV-Licht zweimal von dem distalen Ende des optischen Lichtleiters 18 über zwei Belichtungsperioden abgegeben, die den Belichtungsbereichen E₂ entsprechen. Diese UV-Belichtung wird im Folgenden als zweite UV-Belichtung bezeichnet.
30 zeigt außerdem, dass vier Belichtungsbereiche E₃ durch die Abschirmbereiche 134S₁ , 134S₂ , 134S₃ und 134S₄ gebildet sind, wenn der Drehverschluss 134 die dritte Betriebsstellung einnimmt. Befindet sich der Spiegel 114 in der zweiten Betriebsstellung und wird der Drehverschluss 134 in der dritten Betriebsstellung gedreht, wird bei jeder Umdrehung das von der UV-Lampe 26 erzeugte UV-Licht von dem distalen Ende des optischen Lichtleiters 18 viermal über vier Belichtungsperioden abgegeben, die den Belichtungsbereichen E₃ entsprechen. Diese UV-Belichtung wird im Folgenden als dritte UV-Belichtung bezeichnet.
Ähnlich der UV-Beleuchtung (Belichtung) der ersten Ausführungsform werden bei der ersten, der zweiten und der dritten UV-Belichtung beim Drehen des Drehverschlusses 134 optische Fluoreszenzbilder sequenziell und zyklisch auf der Lichtaufnahmefläche des CCD-Bildsensors 14 fokussiert, und jedes Fluoreszenzbild wird in ein Bildfeld analoger Fluoreszenzbildpixelsignale durch den CCD-Bildsensor 14 umgesetzt. Jedes Bildfeld analoger Fluoreszenzbildpixelsignale wird aus dem CCD-Bildsensor 14 über eine Abschirmperiode ausgelesen, die einem der Abschirmbereiche 134S₁ , 134S₂ , 134S₃ und 134S₄ entspricht. Die Bildpixelsignale werden aus dem CCD-Bildsensor 14 durch den CCD-Treiber 54' gelesen, der durch eine Reihe Zeittaktimpulse aus der Zeitsteuerung 72 gesteuert wird. Kurz gesagt, wird ähnlich wie in den zuvor beschriebenen Fällen eine Reihe Lesetaktimpulse von dem CCD-Treiber 54' an den CCD-Bildsensor 14 abgegeben, wenn ein Zeittaktimpuls von der Zeitsteuerung 74 an den CCD-Treiber 54' abgegeben wird, wodurch die Fluoreszenzbildpixelsignale aus dem CCD-Bildsensor 14 entsprechend den Lesetaktimpulsen gelesen werden.
Ähnlich den vorstehend beschriebenen Fällen muss bei der ersten, der zweiten und der dritten UV-Belichtung immer die Ausgabezeit der Zeittaktimpulse aus der Zeitsteuerung 74 an den CCD-Treiber 54' mit jeder Umdrehung des Drehverschlusses 134 genau synchronisiert werden, bevor die Fluoreszenzbildpixelsignale aus dem CCD-Sensor 14 mit der richtigen Zeitsteuerung gelesen werden können.
Hierzu wird der Motor 136, wie 23 zeigt, durch eine Treiberschaltung 148 gesteuert, die genau durch die Systemsteuerung 72 und die Zeitsteuerung 74 derart gesteuert wird, dass die Ausgabezeit der Zeittaktimpulse aus der Zeitsteuerung 74 an den CCD-Treiber 54' mit der Ausgabezeit der Antriebsimpulse aus der Treiberschaltung 148 an den Motor 136 synchronisiert ist.
Ähnlich wie bei dem drehbaren Farbfilter/Verschluss 44 der ersten Ausführungsform ist es aber aus den oben genannten Gründen tatsächlich unmöglich, die genaue Synchronisation einer jeden Drehung des Drehverschlusses 134 und der Ausgabezeit der Zeittaktimpulse aus der Zeitsteuerung 74 an den CCD-Treiber 54' aufrecht zu erhalten.
Deshalb ist ein Phasendetektor 150 an geeigneter Stelle vorgesehen, um die Drehphase des Drehverschlusses 134 zu erfassen. Ähnlich wie der Phasendetektor 178 der ersten Ausführungsform hat der Phasendetektor 150 ein Lichtabgabeelement wie eine Leuchtdiode (LED), und ein Lichtaufnahmeelement wie eine Fotodiode (PD). Andererseits hat der Drehverschluss 134 einen ersten, einen zweiten und einen dritten kleinen reflektierenden Bereich 151₁ , 151₂ und 151₃ , und diese reflektierenden Bereiche 151₁ , 151₂ und 151₃ sind an einer radialen Kante des Abschirmbereichs 134S₁ angeordnet, wie 26 bis 30 zeigen. Ähnlich wie in den oben beschriebenen Fällen kann jeder reflektierende Bereich 151₁ , 151₂ und 151₃ durch Ankleben eines kleinen Stücks Aluminiumfolie an den Drehverschluss 134 gebildet sein.
Während der Drehverschluss 134 in der ersten Betriebsstellung gedreht wird, d.h. während die erste UV-Belichtung gewählt ist (27), erfasst der Phasendetektor 150 den Durchgang des ersten reflektierenden Bereichs 151₁ . Während der Drehverschluss 134 in der zweiten Betriebsstellung gedreht wird, d.h. während die zweite UV-Belichtung gewählt ist (28), erfasst der Phasendetektor 150 den Durchgang des zweiten reflektierenden Bereichs 151₂ . Während der Drehverschluss 134 in der dritten Betriebsstellung gedreht wird, d.h. während die dritte UV-Belichtung gewählt ist (29), erfasst der Phasendetektor 150 den Durchgang des dritten reflektierenden Bereichs 151₃ . Wird das Licht der LED des Pha sendetektors 150 an dem reflektierenden Bereich (151₁ , 151₂ , 151₃ ) während der Drehung des Drehverschlusses reflektiert, so wird es von der Fotodiode des Phasendetektors 150 aufgenommen.
Wird das reflektierte Licht von der Fotodiode des Phasendetektors 150 aufgenommen, so gibt diese einen Phasenerfassungsimpuls an die Treiberschaltung 148 ab. Diese enthält eine phasenstarre Regelschleife (PLL) und gibt die Antriebsimpulse für den Motor 136 so ab, dass die Phasenlage des Phasenerfassungsimpulses mit der Phasenlage des Antriebsimpulses für jede Umdrehung des Drehverschlusses 134 übereinstimmt, so dass die Ausgabezeit der Zeittaktimpulse aus der Zeitsteuerung 74 an den CCD-Treiber 54' mit jeder Umdrehung des Drehverschlusses 134 genau synchronisiert werden kann, so dass das Lesen der Fluoreszenzbildpixeisignale aus dem CCD-Bildsensor 14 bei der ersten, der zweiten und der dritten UV-Belichtung mit der richtigen zeitlichen Steuerung möglich ist.
31 zeigt ein Zeitdiagramm, das das Lesen eines Bildfeldes der Bildpixelsignale aus dem CCD-Bildsensor 14 bei der zweiten Ausführungsform darstellt.
Bei der in 31 gezeigten WL-Beleuchtung entspricht ein Bildfeld einer Periode von 1/30 s (etwa 33,3 ms), während der der drehbare Farbfilter 124 eine Umdrehung ausführt. Bei der WL-Beleuchtung wird eine Reihe Grundtaktimpulse mit vorgegebener Frequenz von der Zeitsteuerung 74 an den CCD-Treiber 54' synchron mit der Ausgabe der Antriebsimpulse aus der Treiberschaltung 128 an den Motor 126 abgegeben, d.h. mit der Drehung des drehbaren Farbfilters 124. Immer wenn ein Grundtaktimpuls von der Zeitsteuerung 74 an den CCD-Treiber 54' abgegeben wird, wird eine Reihe Lesetaktimpulse von dem CCD-Treiber 54' an den CCD-Bildsensor 14 abgegeben, wodurch ein Bildfeld monochromatischer (roter, grüner, blauer) Bildpixelsignale aus dem CCD-Bildsensor 14 entsprechend den Lesetaktimpulsen ausgelesen wird.
Bei der in 31 gezeigten WL-Beleuchtung ist eine Rotlicht-Beleuchtungszeit, während der das rote Licht aus dem distalen Ende des optischen Lichtleiters 18 austritt, mit RA bezeichnet. Während der Rotlicht-Beleuchtungszeit RA wird ein rotes optisches Bild auf der Lichtaufnahmefläche des CCD-Bildsensors 14 erzeugt. Dieses wird in ein Bildfeld roter analoger Bildpixelsignale mit dem CCD-Bildsensor 14 umgesetzt, und dann wird das Bildfeld roter analoger Bildpixelsignale aus dem CCD-Bildsensor 14 in einer nachfolgenden Abschirmzeit gelesen, die dem Abschirmbereich 124S zwischen dem roten Filter 124R und dem grünen Filter 124G entspricht. In 31 ist die Abschirmzeit, während der die roten analogen Bildpixelsignale aus dem CCD-Sensor 14 gelesen werden, mit RR bezeichnet.
Bei der in 31 gezeigten WL-Beleuchtung ist eine Grünlicht-Beleuchtungszeit, während der das grüne Licht aus dem distalen Ende des optischen Lichtleiters 18 austritt, mit GA bezeichnet. Während der Grünlicht-Beleuchtungszeit GA wird ein grünes optisches Bild auf der Lichtaufnahmefläche des CCD-Bildsensors 14 erzeugt. Dieses wird in ein Bildfeld grüner analoger Bildpixelsignale mit dem CCD-Bildsensor 14 umgesetzt, und das Bildfeld grüner analoger Bildpixelsignale wird aus dem CCD-Bildsensor über eine nachfolgende Abschirmzeit gelesen, die dem Abschirmbereich 124S zwischen dem grünen Filter 124G und dem blauen Filter 124B entspricht. In 31 ist die Abschirmzeit, während der die grünen analogen Bildpixelsignale aus dem CCD-Bildsensor 14 gelesen werden, mit GR bezeichnet.
Bei der in 31 gezeigten WL-Beleuchtung ist eine Blaulicht-Beleuchtungszeit, während der das blaue Licht aus dem distalen Ende des optischen Lichtleiters 18 austritt, mit BA bezeichnet. Während der Blaulicht-Beleuchtungszeit wird ein blaues optisches Bild auf der Lichtaufnahmefläche des CCD-Bildsensors 14 erzeugt. Dieses wird in ein Bildfeld blauer analoger Bildpixelsignale mit dem CCD-Bildsensor 14 umgesetzt, und das Bildfeld blauer analoger Bildpixelsignale wird aus dem CCD-Bildsensor 14 in einer nachfolgenden Abschirmzeit gelesen, die dem Abschirmbereich 124S zwischen dem blauen Filter 124B und dem roten Filter 124R entspricht. In 31 ist die Abschirmzeit, während der die blauen, analogen Bildpixelsignale aus dem CCD-Bildsensor 14 gelesen werden, mit BR bezeichnet.
Bei der in 31 gezeigten ersten UV-Belichtung entspricht eine Bildfeldzeit der Zeit von 4/30 s (ca. 133,2 ms), während der der Drehverschluss 134 eine Umdrehung ausführt, da die Rotationsfrequenz des Drehverschlusses 134 wie oben beschrieben ein Viertel der Rotationsfrequenz des drehbaren Farbfilters 124 ist. Der Drehverschluss 134 wird mit der Rotationsfrequenz 7,5 Hz (30/4 Hz) gedreht. Bei der ersten UV-Belichtung wird eine erste Reihe Zeittaktimpulse mit geringerer Frequenz als die Grundtaktimpulse der WL-Beleuchtung von der Zeitsteuerung 74 an den CCD-Treiber 54' abgegeben. Immer wenn ein erster Zeittaktimpuls von der Zeitsteuerung 74 an den CCD-Treiber 54' abgegeben wird, wird eine Reihe Lesetaktimpulse von dem CCD-Treiber 54' an den CCD-Bildsensor 14 abgegeben, wodurch ein Bildfeld aus Fluoreszenzbildpixelsignalen aus dem CCD-Bildsensor 14 entsprechend den Lesetaktimpulsen gelesen wird.
Bei der in 31 gezeigten ersten UV-Belichtung ist eine Ultraviolett-Beleuchtungszeit, während der das ultraviolette Licht aus dem distalen Ende des optischen Lichtleiters 18 austritt, mit UVA₁ bezeichnet. Während der Ultraviolett-Beleuchtungszeit UVA₁ wird ein Fluoreszenzbild auf der Lichtaufnahmefläche des CCD-Bildsensors 14 erzeugt und mit dem CCD-Bildsensor 14 in ein Bildfeld analoger Fluoreszenzbildpixelsignale umgesetzt. Dieses wird dann aus dem CCD-Bildsensor in einer folgenden Abschirmperiode gelesen, die dem Abschirmbereich 134S₁ des Drehverschlusses 134 entspricht. In 31 ist die Abschirmzeit, während der die analogen Fluoreszenzbildpixelsignale aus dem CCD-Bildsensor 14 gelesen werden, mit UVR₁ bezeichnet.
Bei der zweiten UV-Belichtung nach 31 entspricht eine Bildfeldzeit der Periode von 2/30 s (ca. 66,6 ms), während der der Drehverschluss 134 eine halbe Umdrehung ausführt. Bei der zweiten UV-Belichtung wird eine zweite Reihe Zeittaktimpulse mit der doppelten Frequenz der ersten, bei der ersten UV-Belichtung verwendeten Reihe Zeittaktimpulse von der Zeitsteuerung 74 an den CCD-Treiber 54' abgegeben. Immer wenn ein zweiter Zeittaktimpuls von der Zeitsteuerung 74 an den CCD-Treiber 54' abgegeben wird, wird eine Reihe Lesetaktimpulse aus dem CCD-Treiber 54' an den CCD-Bildsensor 14 abgegeben, wodurch ein Bildfeld fluoreszierender Bildpixelsignale aus dem CCD-Bildsensor 14 entsprechend den Lesetaktimpulsen gelesen wird.
Bei der in 31 gezeigten zweiten UV-Belichtung ist eine UV-Beleuchtungszeit, während der das ultraviolette Licht aus dem distalen Ende des optischen Lichtleiters 18 austritt, mit UVA₂ bezeichnet. Während dieser Zeit UVA₂ wird ein Fluoreszenzbild auf der Lichtaufnahmefläche des CCD-Bildsensors 14 erzeugt und mit dem CCD-Bildsensor 14 in ein Bildfeld analoges Fluoreszenzbildpixelsignale umgesetzt. Das Bildfeld analoger Fluoreszenzbildpixelsignale wird aus dem CCD-Bildsensor 14 in einer nachfolgenden Abschirmzeit gelesen, die dem Abschirmbereich 134S₁ oder 134S₂ entspricht. In 31 ist die Abschirmzeit, während der die analogen Fluoreszenzbildpixelsignale aus dem CCD-Sensor 14 gelesen werden, mit UVR₂ bezeichnet.
Bei der in 31 gezeigten dritten UV-Belichtung entspricht eine Bildfeldzeit der Periode von 1/30 s (ca. 33,3 ms), während der der Drehverschluss 134 eine viertel Umdrehung ausführt. Bei der dritten UV-Belichtung wird eine dritte Reihe Zeittaktimpulse mit der vierfachen Frequenz der ersten Reihe Zeittaktimpulse bei der ersten UV-Belichtung von der Zeitsteuerung 74 an den CCD-Treiber 54' abgegeben. Immer wenn ein dritter Zeittaktimpuls von der Zeitsteuerung 74 an den CCD-Treiber 54' abgegeben wird, wird eine Reihe Lesetaktimpulse von dem CCD-Treiber 54' an den CCD-Bildsensor 14 abgegeben, wodurch ein Bildfeld aus Fluoreszenzbildpixelsignalen von dem CCD-Bildsensor 14 entsprechend den Lesetaktimpulsen gelesen wird.
Bei der in 31 gezeigten dritten UV-Belichtung ist eine UV-Beleuchtungszeit, während der das ultraviolette Licht aus dem distalen Ende des optischen Lichtleiters 18 austritt, mit UVA₃ bezeichnet. Während der Beleuchtungszeit UVA₃ wird ein Fluoreszenzbild auf der Lichtaufnahmefläche des CCD-Bildsensors 14 erzeugt und mit dem CCD-Bildsensor 14 in ein Bildfeld analoger Fluoreszenzbildpixelsignale umgesetzt. Das Bildfeld analoger Fluoreszenzbildpixelsignale wird dann aus dem CCD-Bildsensor in einer nachfolgenden Abschirmzeit gelesen, die dem Abschirmbereich 134S₁ , 134S₂ , 134S₃ oder 134S₄ entspricht. In 31 ist die Abschirmzeit, während der die analogen Fluoreszenzbildpixelsignale aus dem CCD-Bildsensor 14 gelesen werden, mit UVR₃ bezeichnet.
Die Zeitsteuerung 74 enthält einen geeigneten Frequenzteiler zum Erzeugen der ersten, der zweiten und der dritten Reihe Zeittaktimpulse aus den Grundtaktimpulsen der WL-Beleuchtung.
Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform ist bei der zweiten Ausführungsform der Bildsignalprozessor 56 vorgesehen, der in 9 gezeigt ist.
Wie aus dem Zeitdiagramm nach 31 hervorgeht, fällt die Zeitlage (UVR₁, UVR₂, UVR₃), mit der die Fluoreszenzbildpixelsignale aus dem CCD-Bildsensor 14 gelesen werden, mit der Zeitlage (GR) zusammen, mit der die grünen Bildpixelsignale aus dem CCD-Sensor 14 bei der WL-Beleuchtung gelesen werden, da die Rotationsfrequenz des drehbaren Farbfilters 124 um den Faktor 4 (ganzzahlige Vielfache) größer als diejenige des Drehverschlusses 134 ist. Somit können die aus dem CCD-Bildsensor 14 gelesenen Fluoreszenzbildpixelsignale in weitgehend derselben Weise wie die grünen Bildpixelsignale verarbeitet werden, die während der WL-Beleuchtung aus dem CCD-Sensor 14 gelesen werden. Nachdem die Fluoreszenzbildpixelsignale mit dem A/D-Wandler 64 (9) in digitale Fluoreszenzbildpixelsignale umgesetzt sind, werden diese digitalen Bildpixelsignale in dem Bildfeldspeicher 66G gespeichert. Bei der ersten, der zweiten und der dritten UV-Belichtung kann also durch Betreiben der Bildsignalprozessorschaltung 56 in derselben Weise wie bei der WL-Beleuchtung ein fluoreszentes Endoskopbild auf dem TV-Monitor 58 aus einer Videosignalkomponente des Endprozessors 70G reproduziert und dargestellt werden. Mit anderen Worten: der Bildsignalprozessor 56 kann bei der WL-Beleuchtung und bei der ersten, der zweiten und der dritten UV-Belichtung eingesetzt werden, und es muss daher kein separater Bildprozessor für die erste, die zweite und die dritte UV-Belichtung in der Bildprozessoreinheit 12 vorgesehen sein.
Wie das Zeitdiagramm nach 31 zeigt, wird bei der ersten UV-Belichtung ein Bildfeld aus digitalen Fluoreszenzbildpixelsignalen in dem Bildfeldspeicher 66G in jeder Bildfeldzeit von 4/30 ms erneuert. Somit wird dasselbe Bildfeld digitaler Fluoreszenzbildpixelsignale während einer Bildfeldzeit von 4/30 ms bei dem NTSC-Verfahren viermal aus dem Bildfeldspeicher 66G gelesen. Ein fluoreszentes Endoskopbild, das bei der ersten UV-Belichtung auf dem TV-Monitor 58 reproduziert und dargestellt wird, ist zwar als bewegtes Bild unpraktisch, jedoch ist das reproduzierte fluoreszente Endoskopbild am schärfsten, da die UV-Beleuchtungszeit UVA₁ am längsten ist.
Bei der zweiten UV-Belichtung wird ein Bildfeld digitaler Fluoreszenzbildpixelsignale in dem Bildfeldspeicher 66G in jeder Bildfeldzeit von 2/30 ms erneuert. Somit wird dasselbe Bildfeld digitaler Fluoreszenzbildpixelsignale zweimal während der Bildfeldzeit von 2/30 ms aus dem Bildfeldspeicher 66G entsprechend dem NTSC-Verfahren gelesen. Die Bewegung des fluoreszenten Endoskopbildes, das bei der zweiten UV-Belichtung auf dem TV-Monitor reproduziert und dargestellt wird, ist im Vergleich zu der ersten UV-Beleuchtung etwas verbessert, jedoch ist die Schärfe des reproduzierten fluoreszenten Endoskopbildes gegenüber der ersten UV-Belichtung verringert, da die UV-Beleuchtungszeit UVA₂ kürzer als die UV-Beleuchtungszeit UVA₁ ist.
Ferner ist bei der dritten UV-Belichtung die Bewegung des fluoreszenten Endoskopbildes, das auf dem TV-Monitor 58 reproduziert und dargestellt wird, natürlich, ähnlich wie ein nach dem NTSC-Verfahren erhaltenes bewegtes Bild, da ein Bildfeld aus digitalen Fluoreszenzbildpixelsignalen in dem Bildfeldspeicher 66G in jeder Bildfeldzeit von 1/30 ms erneuert wird, jedoch ist die Schärfe des reproduzierten fluoreszenten Endoskopbildes weiter verringert, da die UV-Beleuchtungszeit UVA₃ kürzer als bei der ersten und der zweiten UV-Belichtung ist.
Bei der zweiten Ausführungsform muss ein anderer Verstärkungsfaktor in dem Vorverstärker 60 für jede gewählte Beleuchtungs- oder Belichtungsart eingestellt werden, da der CCD-Bildsensor 14 eine höhere Empfindlichkeit für das rote, das grüne und das blaue Licht, verglichen mit dem Fluoreszenzlicht hat und da die UV-Beleuchtungszeiten UVA₁, UVA₂ und UVA₃ untereinander unterschiedlich sind. Die Einstellung des Verstärkungsfaktors für den Vorverstärker 60 (9) ändert die Systemsteuerung 72 immer bei Wahl der WL-Beleuchtung und der ersten, der zweiten und der dritten UV-Belichtung.
Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform haben die verstärkten Bildpixelsignale aus der UV-Beleuchtung ein höherfrequentes Rauschen als die verstärkten Bildpixelsignale aus der WL-Beleuchtung. Somit sollte in dem Eingangsprozessor 62 ein Rauschfilter zur Rauschunterdrückung so eingestellt sein, dass das höherfrequente Rauschen bei der ersten, der zweiten und der dritten UV-Belichtung eliminiert wird. Die Einstellung des Rauschfilters wird durch die Systemsteuerung 72 immer dann geändert, wenn die WL-Beleuchtung und die erste, die zweite und die dritte UB-Belichtung gewählt wird.
Der Eingangsprozessor 62 enthält eine Klemmschaltung für die Schwarzpegel-Klemmung, die so eingestellt sein sollte, dass sich unterschiedliche Schwarzpegel (Impulse) bei der WL-Beleuchtung sowie der ersten, der zweiten und der dritten UV-Belichtung ergeben, da der CCD-Bildsensor unterschiedliche Empfindlichkeit für rotes, grünes und blaues Licht sowie das Fluoreszenzlicht hat. Die Einstellung der Klemmschaltung wird mit der Systemsteuerung 72 immer dann geändert, wenn die WL-Beleuchtung und die erste, die zweite und die dritte UV-Belichtung gewählt wird.
In 23 ist zwar eine Blende zum Einstellen der von der WL-Lampe 24 oder der UV-Lampe 26 auf das proximale Ende des optischen Lichtleiters 18 abgegebenen Lichtmenge nicht dargestellt, jedoch enthält die Lichtquellenvorrichtung 19' eine solche Blende.
In 22 ist eine Frontplatte 88' an einem Gehäuse der Bildsignalprozessoreinheit 12 vorgesehen. Auf ihr befinden sich verschiedene Schaltertasten und Anzeigefelder.
32 zeigt die Frontplatte 88' in einer Vorderansicht. Sie enthält Schaltertasten 152_PW , 152_C1 , 152_C2 , 152_U1 , 152_U2 und 152_U3 sowie Anzeigefelder 154_WL , 154_UV , 154_L1 und 154_L2 , die besonderen Zusammenhang mit der Erfindung haben.
In 33 ist der Zusammenhang der Systemsteuerung 72 und der Frontplatte 88' als Blockdiagramm dargestellt. Die CPU, der ROM, der RAM und die Schnittstelle der Systemsteuerung 72 sind mit 72a, 72b, 72c und 72d bezeichnet. Die Frontplatte 88' hat eine gedruckte Schaltung für die Schalter 156_PW , 156_C1 , 156_C2 , 156_U1 , 156_U2 und 156_U3 , die mit der Schnittstelle 72d verbunden sind. Ferner enthält die gedruckte Schaltung der Frontplatte 88' Leuchtdioden (LED) 158_PW , 156_C1 , 156_C2 , 156_U1 , 156_U2 und 156_U3 , sowie eine elektrische Stromversorgung 160 für diese LED's, die durch die Systemsteuerung 72 gesteuert wird.
Die Schaltertaste 152_PW ist eine selbsttätig rückstellende Schaltertaste und dem Schalter 156_PW zugeordnet, der als EIN/AUS-Schalter dient. Ist der EIN/AUS-Schalter 156_PW im Zustand AUS, so wird er durch Betätigen der Schaltertaste 152_PW in den Zustand EIN gebracht. Ist der EIN/AUS-Schalter 156_PW im Zustand EIN, so wird er durch Betätigen der Schaltertaste 152_PW in den Zustand AUS gebracht. Wird er in den Zustand EIN gebracht, so wird eine (nicht dargestellte) Stromversorgungsschaltung der Signalprozessoreinheit 12 aus dem Stromversorgungsnetz gespeist.
Die Schaltertaste 152_PW besteht aus einem durchscheinenden Kunstharz, und die LED 158_PW ist hinter der Schaltertaste 152_PW angeordnet. Wird der EIN/AUS-Schalter 156_PW in den Zustand EIN gebracht, so leuchtet die LED 158_PW , wodurch angezeigt wird, dass der EIN/AUS-Schalter 156_PW den EIN-Zustand hat. Wird er in den Zustand AUS gebracht, so wird die LED 158_PW abgeschaltet, was anzeigt, dass der EIN/AUS-Schalter 156_PW den Zustand AUS hat.
Die Schaltertaste 152_C1 ist eine selbsttätig rückstellende Schaltertaste und ist dem Schalter 156_C1 zugeordnet, der als Beleuchtungswahlschalter zum Wählen der WL- oder der UV-Beleuchtung dient. Der Schalter 156_C1 kann abwechselnd ein Signal hohen oder ein Signal geringen Pegels an die Systemsteuerung abgeben, wenn die Schaltertaste 152_C1 gedrückt wird. Wird das Signal hohen Pegels von dem Beleuchtungswahlschalter 156_C1 abgegeben, erkennt die Systemsteuerung 72, dass die WL-Beleuchtung gewählt ist. Wird das Signal geringen Pegels von dem Beleuchtungswahlschalter 156_C1 abgegeben, erkennt die Systemsteuerung 72, dass die UV-Beleuchtung gewählt ist. Bei jedem Betätigen der Schaltertaste 152_C1 werden also die WL- und die UV-Beleuchtung abwechselnd gewählt.
Bei jedem Einschalten des EIN/AUS-Schalters 156_PW wird das Signal hohen Pegels von dem Beleuchtungswahlschalter 156_C1 abgegeben, wodurch anfangs die WL-Beleuchtung gewählt wird.
Wie 32 zeigt, sind die Anzeigefelder 154_WL und 154_UV über und unter der Schaltertaste 152_C1 angeordnet und bestehen aus geeignetem durchscheinenden Kunstharz. Die jeweilige LED 158_WL bzw. 158_UV ist hinter dem Anzeigefeld 154_WL bzw. 154_UV angeordnet. Ist die WL-Beleuchtung mit dem Beleuchtungswahlschalter 156_C1 gewählt, so leuchtet nur die LED 158_WL , wodurch angezeigt wird, dass die WL-Beleuchtung gewählt ist. Ist die UV-Beleuchtung mit dem Beleuchtungswahlschalter 156_C1 gewählt, so leuchtet nur die LED 158_UV , wodurch angezeigt wird, dass die UV-Beleuchtung gewählt ist.
Die Schaltertaste 152_C2 ist eine selbsttätig rückstellende Schaltertaste, und ihr ist der Schalter 156_C2 zugeordnet, der als AUS/Reduktion-Wahlschalter zum Wählen des AUS-Zustands oder des Reduktion-Zustandes dient. Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform bestimmt der AUS/Reduktion-Wahlschalter 156_C2 bei Wahl der WL- oder der UV-Beleuchtung, ob eine Lampe (24, 26) der nicht gewählten Beleuchtungsart vollständig abgeschaltet werden soll oder nur ihre Lichtabgabe reduziert werden soll. Ist der AUS-Zustand gewählt, so ist die betreffende Lampe (24, 26) vollständig abgeschaltet, ist der Reduktion-Zustand gewählt, so ist die Lichtabgabe der betreffenden Lampe (24, 26) reduziert.
Ähnlich wie der Beleuchtungswahlschalter 156_C1 gibt der AUS/Reduktion-Wahlschalter 156_C2 abwechselnd ein Signal hohen Pegels oder ein Signal geringen Pegels an die Systemsteuerung ab, wenn die Schaltertaste 152_C2 betätigt wird. Wird das Signal hohen Pegels von dem AUS/Reduktion-Wahlschalter 156_C2 abgegeben, erkennt die Systemsteuerung 72, dass der AUS-Zustand gewählt ist. Wird das Signal geringen Pegels von dem AUS/Reduktion-Wahlschalter 156_C2 abgegeben, so erkennt die Systemsteuerung 72, dass der Reduktion-Zustand gewählt ist. Bei jeder Betätigung der Schaltertaste 152_C2 wird also der AUS-Zustand und der Reduktion-Zustand abwechselnd gewählt.
Bei jedem Einschalten des EIN/AUS-Schalters 156_PW wird das Signal hohen Pegels von dem AUS/Reduktion-Wahlschalter 156_C2 abgegeben, wodurch anfangs der AUS-Zustand gewählt wird.
Wie 32 zeigt, sind die Anzeigefelder 154_L1 und 154_L2 über und unter der Schaltertaste 152_C2 angeordnet und bestehen aus geeignetem durchscheinenden Kunstharz. Die jeweilige LED 158_L1 bzw. 158_L2 ist hinter dem jeweiligen Anzeigefeld 154_L1 und 154_L2 angeordnet. Ist der AUS-Zustand mit dem AUS/Reduktion-Wahlschalter 156_C2 gewählt, leuchtet nur die LED 158_L1 , wodurch angezeigt wird, dass der AUS-Zustand gewählt ist. Ist der Reduktion-Zustand mit dem AUS/Reduktion-Wahlschalter 156_C2 gewählt, leuchtet nur die LED 158_L2 , was den gewählten Reduktion-Zustand anzeigt.
Jede Schaltertaste 152_U1 , 152_U2 und 152_U3 ist eine selbsttätig rückstellende Schaltertaste und ihr ist jeweils der Schalter 156_U1 , 156_U2 bzw. 156_U3 zum Wählen der ersten, der zweiten oder der dritten UV-Belichtung zugeordnet. Der Schalter 156_U1 ist der Wahlschalter für die erste UV-Belichtung, der Schalter 156_U2 ist der Wahlschalter für die zweite UV-Belichtung, der Schalter 156_U3 ist der Wahlschalter für die dritte UV-Belichtung.
Nur bei Betätigen der jeweiligen Schaltertaste 152_U1 , 152_U2 , 152_U3 ändert sich der Ausgangspegel eines entsprechenden UV-Belichtungswahlschalters (156_U1 , 156_U2 , 156_U3 ) von geringem zu hohem Pegel. Sobald die betreffende Schaltertaste freigegeben wird, kehrt der Ausgangspegel des entsprechenden UV-Belichtungswahlschalters sofort von hohem zu niedrigem Wert zurück. Nur während der Betätigung der jeweiligen Schaltertaste 152_U1 , 152_U2 , 152_U3 gibt der entsprechende UV-Belichtungswahlschalter (156_U1 , 156_U2 , 156_U3 ) also ein Signal hohen Pegels an die Systemsteuerung 72 ab.
Wenn die WL-Beleuchtung gewählt ist, sind der erste, der zweite und der dritte UV-Belichtungswahlschalter 156_U1 , 156_U2 und 156_U3 unwirksam. Der erste, der zweite und der dritte UV-Belichtungswahlschalter 156_U1 , 156_U2 und 156_U3 werden nur dann wirksam geschaltet, wenn die UV-Beleuchtung gewählt ist. Während der Wahl der UV-Beleuchtung überwacht die Systemsteuerung 72, welcher Schalter (156_U1 , 156_U2 , 156_U3 ) das Signal hohen Pegels abgibt. Wird es von dem ersten UV-Belichtungswahlschalter 156_U1 abgegeben, so erkennt die Systemsteuerung 72, dass die erste UV-Belichtung gewählt ist. Wird es von dem zweiten UV-Belichtungswahlschalter 156_U2 abgegeben, so erkennt die Systemsteuerung 72, dass die zweite UV-Belichtung gewählt ist. Wird es von dem dritten UV-Belichtungswahlschalter 156_U3 abgegeben, so erkennt die Systemsteuerung, dass die dritte UV-Belichtung gewählt ist.
Jede Schaltertaste 152_U1 , 152_U2 und 152_U3 besteht aus einem durchscheinenden Kunstharz, und die jeweilige LED 158_U1 , 158_U2 und 158_PW ist hinter der Schaltertaste 152_U1 , 152_U2 und 152_U3 angeordnet. Wird die Schaltertaste 152_U1 betätigt, leuchtet nur die LED 158_U1 , was die Wahl der ersten UV-Belichtung anzeigt. Wird die Schaltertaste 152_U2 betätigt, leuchtet nur die LED 158_U2 , was die Wahl der zweiten UV-Belichtung anzeigt. Wird die Schaltertaste 152_U3 betätigt, leuchtet nur die LED 158_U3 , was die Wahl der dritten UV-Belichtung anzeigt.
Wie noch beschrieben wird, hat der Drehverschluss 134 anfangs die erste Betriebsstellung. Wird die UV-Belichtung nach dem Einschalten des EIN/AUS-Schalters 156_PW als erste gewählt, so wird bei dieser Wahl nur die LED 158_U1 eingeschaltet.
34 zeigt ein Flussdiagramm einer Initialisierungsroutine, die bei der zweiten Ausführungsform nur einmal von der Systemsteuerung 72 ausgeführt wird, wenn der EIN/AUS-Schalter 152_PW in den Zustand EIN gebracht wird.
Bei Schritt 3401 werden alle manuell betätigbaren Schalter (mit Ausnahme des EIN/AUS-Schalters 152_PW ) an der Frontplatte 88' gesperrt.
Bei Schritt 3402 wird geprüft, ob der erste Grenzschalter 118₁ des Antriebsmechanismus 116 für den Spiegel 114 im Zustand EIN ist, d.h. ob der Spiegel 114 seine erste Betriebsstellung hat. Wird bestätigt, dass der Spiegel 114 nicht die erste Betriebsstellung hat, geht die Steuerung zu Schritt 3403, bei dem der Start einer Lichtquelleninitialisierungsroutine veranlasst wird, um den Spiegel 114 in seine erste Betriebsstellung zu bringen. Wie bereits ausgeführt, hat der Spiegel 114 zunächst die erste Betriebsstellung, da die WL-Beleuchtung zwangsweise gewählt ist. Die Lichtquelleninitialisierungsroutine wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 35 erläutert.
Bei Schritt 3404 wird geprüft, ob der Grenzschalter 140 den EIN-Zustand hat, d.h. ob der Drehverschluss 134 in der ersten Betriebsstellung ist. Wird bestätigt, dass der Drehverschluss 134 nicht in der ersten Betriebsstellung ist, geht die Steuerung zu Schritt 3405, bei dem der Start einer UV-Belichtungsinitialisierungsroutine veranlasst wird, um den Drehverschluss 134 in die erste Betriebsstellung zu bringen. Wie bereits ausgeführt, hat der Drehverschluss 134 zunächst die erste Betriebsstellung, da dann die erste UV-Belichtung zwangsweise gewählt ist, wenn die WL-Beleuchtung auf UV-Beleuchtung umgeschaltet wird. Die UV-Belichtungsinitialisierungsroutine wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 36 erläutert.
Bei Schritt 3406 wird die WL-Lampe 24 eingeschaltet. Dann werden bei Schritt 3407 die LED's 158_PW , 158_WL und 158_L1 eingeschaltet. Das Einschalten der LED 158_PW zeigt, dass die Bildsignalprozessoreinheit 12 elektrisch eingeschaltet wird, das Einschalten der LED 158_WL zeigt, dass die WL-Beleuchtung gewählt ist, das Einschalten der LED 158_L1 zeigt, dass der AUS-Zustand gewählt ist.
Bei Schritt 3408 wird der Verstärkungsfaktor des Vorverstärkers 60 entsprechend der WL-Beleuchtung eingestellt. Dann wird bei Schritt 3409 der Eingangsprozessor 62 entsprechend der WL-Beleuchtung eingestellt.
Bei Schritt 3410 werden ein Beleuchtungsart-Anzeigemerker CF1, ein AUS/Reduktion-Anzeigemerker CF2 und ein Bereit-Anzeigemerker WF auf 0 gesetzt. Ferner wird bei Schritt 3410 ein erster UV-Belichtungsanzeigemerker EF1 auf 1 initialisiert, und ein zweiter und ein dritter UV-Belichtungsanzeigemerker EF2 und EF3 werden auf 0 initialisiert.
Der Beleuchtungsart-Anzeigemerker CF1 dient zur Anzeige, ob die WL-Beleuchtung oder die UV-Beleuchtung gewählt ist. Ist CF1 = 0, zeigt der Merker CF1, dass die WL-Beleuchtung gewählt ist. Ist CF1 = 1, zeigt der Merker CF1, dass die UV-Beleuchtung gewählt ist. Wie oben beschrieben, ist der Merker CF1 anfangs auf 0 initialisiert, da dann die WL-Beleuchtung zwangsweise gewählt ist.
Der AUS/Reduktion-Anzeigemerker CF2 zeigt an, ob der AUS-Zustand oder der Reduktion-Zustand gewählt ist. Ist CF2 = 0, zeigt der Merker CF2 die Wahl des AUS-Zustands. Ist CF2 = 1, zeigt der Merker CF2 die Wahl des Reduktion-Zustandes. Wie oben beschrieben, ist der Merker CF2 anfangs auf 0 initialisiert, da dann der AUS-Zustand zwangsweise gewählt ist.
Der Bereit-Anzeigemerker WF dient zur Anzeige, ob das Schalten von WL-Beleuchtung auf UV-Beleuchtung und umgekehrt abgeschlossen ist, wenn der Beleuchtungswahlschalter 152_C1 betätigt wird, wie es im Folgenden unter Bezugnahme auf eine Beleuchtungswahlschalter-Überwachungsroutine unter Bezugnahme auf 38 erläutert wird. Ferner dient der Bereitanzeigemerker WF zur Anzeige, ob die Wahl der ersten, der zweiten oder der dritten UV-Belichtung abgeschlossen ist, wenn der erste, der zweite oder der dritte UV-Beleuchtungswahlschalter 156_U1 , 156_U2 , 156_U3 betätigt wird, wie es im Folgenden unter Bezugnahme auf eine UV-Belichtungswahlüberwachungsroutine nach 41 erläutert wird.
Der erste UV-Belichtungsanzeigemerker EF1 dient zur Anzeige, ob die erste UV-Belichtung gewählt ist. Ist EF1 = 0, zeigt der Merker EF1 an, dass die erste UV-Belichtung nicht gewählt ist. Ist EF1 = 1, zeigt der Merker EF1 an, dass die erste UV-Belichtung gewählt ist. Wie oben erläutert, wird der UV-Belichtungsanzeigemerker EF1 auf 1 initialisiert (Schritt 3410), da beim ersten Umschalten von WL-Beleuchtung auf UV-Beleuchtung die erste UV-Belichtung zwangsweise gewählt wird.
Der zweite UV-Belichtungsanzeigemerker EF2 dient zur Anzeige, ob die zweite UV-Belichtung gewählt ist. Ist EF2 = 0, zeigt der Merker EF2 an, dass die zweite UV-Belichtung nicht gewählt ist. Ist EF2 = 1, zeigt der Merker EF2, dass die zweite UV-Belichtung gewählt ist.
Der dritte UV-Belichtungsanzeigemerker EF3 dient zur Anzeige, ob die dritte UV-Belichtung gewählt ist. Ist EF3 = 0, zeigt der Merker EF3 an, dass die dritte UV-Belichtung nicht gewählt ist. Ist EF3 = 1, zeigt der Merker EF3 an, dass die dritte UV-Belichtung gewählt ist.
Bei Schritt 3411 wird ein Bereitzeitzähler WC auf 60 initialisiert. Der Bereitzeitzähler WC dient zum Zählen einer Zeit von 3 s, wie im Folgenden erläutert wird.
Bei Schritt 3412 werden alle manuell betätigbaren Schalter mit Ausnahme des ersten, des zweiten und des dritten UV-Belichtungswahlschalters 156_U1 , 156_U2 und 156_U3 wirksam geschaltet.
35 zeigt ein Flussdiagramm der vorstehend genannten Lichtquelleninitialisierungsroutine, die in der Systemsteuerung 72 ausgeführt wird, nachdem sie bei Schritt 3403 der Initialisierungsroutine nach 34 aufgerufen wurde.
Bei Schritt 3501 wird der Motor 116d so betrieben, dass der Spiegel 114 in seine erste Betriebsstellung kommt. Dann wird bei Schritt 3502 in geeigneten regelmäßigen Intervallen von z.B. 50 ms überwacht, ob der erste Grenzschalter 118₁ eingeschaltet wird. Wird bestätigt, dass der erste Grenzschalter 118₁ eingeschaltet ist, geht die Steuerung zu Schritt 3503, bei dem der Motor 116d stillgesetzt wird, wodurch der Spiegel 114 in der ersten Betriebsstellung positioniert ist.
36 zeigt ein Flussdiagramm der vorstehend genannten UV-Belichtungsinitialisierungsroutine, die in der Systemsteuerung 72 nach Aufrufen bei Schritt 3405 der Initialisierungsroutine nach 34 ausgeführt wird.
Bei Schritt 3601 wird der Motor 138d so betrieben, dass der Drehverschluss 134 zur ersten Betriebsstellung kommt. Dann wird bei Schritt 3602 in geeigneten regelmäßigen Intervallen von z.B. 50 ms überwacht, ob der Grenzschalter 140 eingeschaltet wird. Wird bestätigt, dass der Grenzschalter 140 eingeschaltet ist, geht die Steuerung zu Schritt 3603, bei dem der Motor 138d stillgesetzt wird, wodurch der Drehverschluss 134 in der ersten Betriebsstellung positioniert ist.
37 ist ein Flussdiagramm einer AUS/Reduktion-Wahlschalterüberwachungsroutine, die als Zeitunterbrechungsroutine in der Systemsteuerung 72 in regelmäßigen geeigneten Intervallen von z.B. 50 ms ausgeführt wird. Die AUS/Reduktion-Wahlschalterüberwachungsroutine folgt auf die Initialisierungsroutine von 34 und wird nach jeweils 50 ms wiederholt, solange der EIN/AUS-Schalter 156_PW den Zustand EIN hat.
Bei Schritt 3701 wird überwacht, ob die Schaltertaste 152_C2 betätigt wurde. Wird eine solche Betätigung nicht erfasst, endet die Routine sofort. Obwohl die Routine nach jeweils 50 ms wiederholt ausgeführt wird, ergibt sich kein Fortschritt bis zu dem Betätigen der Schaltertaste 152_C2 .
Bei Schritt 3701 geht die Steuerung zu Schritt 3702, falls das Betätigen der Schaltertaste 152_C2 bestätigt wird, und hier wird geprüft, ob der AUS/Reduktion-Anzeigemerker CF2 den Wert 0 oder 1 hat.
Ist CF2 = 0, d.h. der AUS-Zustand ist gewählt, geht die Steuerung zu Schritt 3703, bei dem der Merker CF2 auf 1 gesetzt wird, wodurch angezeigt wird, dass der Reduktion-Zustand gewählt ist. Dann wird bei Schritt 3704 die LED 158_L1 abgeschaltet und die LED 158_L2 eingeschaltet, wodurch visuell angezeigt wird, dass der Reduktion-Zustand gewählt ist.
Ist bei Schritt 3702 CF2 = 1, d.h. der Reduktion-Zustand ist gewählt, geht die Steuerung von Schritt 3702 zu Schritt 3705, bei dem der Merker CF2 auf 0 gesetzt wird, wodurch angezeigt wird, dass der AUS-Zustand gewählt ist. Dann wird bei Schritt 3706 die LED 158_L1 eingeschaltet und die LED 158_L2 abgeschaltet, wodurch visuell angezeigt wird, dass der AUS-Zustand gewählt ist.
38 ist ein Flussdiagramm der vorstehend beschriebenen Beleuchtungswahlschalter-Überwachungsroutine, die als Zeitunterbrechungsroutine in der Systemsteuerung 72 in regelmäßigen Intervallen von z.B. 50 ms ausgeführt wird. Das Ausführen der Beleuchtungswahlschalter-Überwachungsroutine folgt auf die Initialisierungsroutine aus 34 und wird nach jeweils 50 ms wiederholt, solange der EIN/AUS-Schalter 156_PW den Zustand EIN hat.
Bei Schritt 3801 wird geprüft, ob der Bereit-Anzeigemerker WF den Wert 0 oder 1 hat. Im Anfangszustand geht die Steuerung zu Schritt 3802, da WF = 0 ist (Schritt 3410), so dass überwacht wird, ob die Schaltertaste 152_C1 betätigt wurde. Wird das Betätigen der Schaltertaste 152_C1 nicht erfasst, endet die Routine sofort. Obwohl die Routine nach jeweils 50 ms wiederholt wird, ergibt sich kein Fortschritt bis zum Betätigen der Schaltertaste 152_C1 .
Wird bei Schritt 3802 das Betätigen der Schaltertaste 152_C1 bestätigt, geht die Steuerung zu Schritt 3803, bei dem der Bereit-Anzeigemerker WF auf 1 gesetzt wird. Dann wird bei Schritt 3804 geprüft, ob der Beleuchtungsart-Anzeigemerker CF1 den Wert 0 oder 1 hat.
Ist CF1 = 0, d.h. die WL-Beleuchtung ist gewählt, geht die Steuerung zu Schritt 3805, bei dem der Merker CF1 auf 1 gesetzt wird, was die Wahl der UV-Beleuchtung anzeigt. Dann wird bei Schritt 3806 der Start einer UV-Beleuchtungsschaltroutine veranlasst, und die Routine endet. Die UV-Beleuchtungsschaltroutine wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 39 erläutert.
Ist bei Schritt 3804 CF1 = 1, d.h. die UV-Beleuchtung ist gewählt, geht die Steuerung von Schritt 3804 zu Schritt 3807, bei dem der Merker CF1 auf 0 gesetzt wird, wodurch die Wahl der WL-Beleuchtung angezeigt wird. Dann wird bei Schritt 3808 der Start einer WL-Beleuchtungsschaltroutine veranlasst, und die Routine endet.
Die WL-Beleuchtungsschaltroutine wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 40 erläutert.
Wenn der Merker WF auf 1 gesetzt ist (Schritt 3803), geht die Steuerung von Schritt 3801 zu Schritt 3809 (WF = 1), bei dem der Wert des Bereitzeitzählers WC, der als Anfangswert 60 ist (Schritt 3411), um 1 verringert wird. Dann wird bei Schritt 3810 geprüft, ob der Zähler WC den Stand 0 erreicht hat. Ist WC > 0, überspringt die Steuerung die Schritte 3811 und 3812, und somit endet die Routine. Danach ergibt sich trotz wiederholten Ausführens der Routine nach jeweils 50 ms kein Fortschritt, bis der Zähler WC den Stand 0 erreicht.
Ergibt Schritt 3810, dass der Zähler WC den Stand 0 erreicht hat, d.h. es ist eine Zeit von 3 s (50 ms × 60) abgelaufen, geht die Steuerung von Schritt 3810 zu Schritt 3811, bei dem der Bereit-Anzeigemerker WF auf 0 gesetzt wird. Dann wird der Bereitzeitzähler WC bei Schritt 3812 auf 60 zurückgestellt, und die Routine endet.
Während des Ablaufs der 3 s-Periode wird also die UV-Beleuchtungsschaltroutine nach 39 oder die WL-Beleuchtungsschaltroutine nach 40 ausgeführt (Schritt 3806 oder Schritt 3808). Die 3 s-Periode reicht also zum Schalten von der WL-Beleuchtung auf die UV-Beleuchtung und umgekehrt aus.
39 ist ein Flussdiagramm der genannten UV-Beleuchtungsschaltroutine, die in der Systemsteuerung 72 nach Aufruf bei Schritt 3806 der Beleuchtungswahlschalter-Überwachungsroutine nach 38 ausgeführt wird.
Bei Schritt 3901 werden alle manuell betätigbaren Schalter (mit Ausnahme des EIN/AUS-Schalters 152_PW ) an der Frontplatte 88' unwirksam geschaltet. Dann wird bei Schritt 3902 die UV-Lampe 26 eingeschaltet. Danach werden bei Schritt 3903 die LED 158_WL abgeschaltet und die LED 158_UV blinkend geschaltet, wodurch angezeigt wird, dass die WL-Beleuchtung auf UV-Beleuchtung umgeschaltet wird.
Bei Schritt 3904 wird die LED 158_U1 , 158_U2 oder 158_U3 entsprechend dem Wert des ersten, des zweiten und des dritten UV-Belichtungsanzeigemerkers EF1, EF2 und EF3 eingeschaltet. Ist EF1 = 1, EF2 = 0 und EF3 = 0, d.h. die erste UV-Belichtung ist gewählt, wird nur die LED 158_U1 eingeschaltet. Ist EF1 = 0, EF2 = 1 und EF3 = 0, d.h. die zweite UV-Belichtung ist gewählt, wird nur die LED 158_U2 eingeschaltet. Ist EF1 = 0, EF2 = 0 und EF3 = 1, d.h. die dritte UV-Belichtung ist gewählt, wird nur die LED 158_U3 eingeschaltet.
Bei Schritt 3905 wird der Motor 116d so betrieben, dass der Spiegel 114 von der ersten Betriebsstellung zur zweiten Betriebsstellung bewegt wird. Dann wird bei Schritt 3906 in geeigneten regelmäßigen Intervallen von z.B. 50 ms überwacht, ob der zweite Grenzschalter 118₂ eingeschaltet wurde. Wird bestätigt, dass der zweite Grenzschalter 118₂ eingeschaltet wurde, geht die Steuerung zu Schritt 3907, bei dem der Motor 116d stillgesetzt wird und der Spiegel 114 in der zweiten Betriebsstellung positioniert ist.
Bei Schritt 3908 wird geprüft, ob der AUS/Reduktion-Anzeigemerker CF2 den Wert 0 oder 1 hat. Ist CF2 = 0, d.h. der AUS-Zustand ist gewählt, geht die Steuerung zu Schritt 3909, bei dem die WL-Lampe 24 abgeschaltet wird. Ist bei Schritt 3908 CF2 = 1, d.h. der Reduktion-Zustand ist gewählt, geht die Steuerung zu Schritt 3910, bei dem die WL-Lampe 24 bei geringer Lichtabgabe eingeschaltet wird, wodurch sie so leuchtet, dass die abgegebene Lichtmenge reduziert ist.
Bei Schritt 3911 wird der Verstärkungsfaktor des Vorverstärkers 60 entsprechend den Werten des ersten, des zweiten und des dritten UV-Belichtungsanzeigemerkers EF1, EF2, EF3 eingestellt. Ist die erste UV-Belichtung gewählt (EF1 = 1, EF2 = 0, EF3 = 0), wird der Faktor entsprechend der ersten UV-Belichtung eingestellt. Ist die zweite UV-Belichtung gewählt (EF1 = 0, EF2 = 1, EF3 = 0), wird der Faktor entsprechend der zweiten UV-Belichtung eingestellt. Ist die dritte UV-Belichtung gewählt (EF1 = 0, EF2 = 0, EF3 = 1), wird der Faktor entsprechend der dritten UV-Belichtung eingestellt.
Bei Schritt 3912 wird der Eingangsprozessor 62 entsprechend den Werten des ersten, des zweiten und des dritten UV-Belichtungsanzeigemerkers EF1, EF2 und EF3 eingestellt. Ist die erste UV-Belichtung gewählt (EF1 = 1, EF2 = 0, EF3 = 0), wird der Eingangsprozessor 62 entsprechend der ersten UV-Belichtung eingestellt. Ist die zweite UV-Belichtung gewählt (EF1 = 0, EF2 = 1, EF3 = 0), wird der Eingangsprozessor 62 entsprechend der zweiten UV-Belichtung eingestellt. Ist die dritte UV-Belichtung gewählt (EF1 = 0, EF2 = 0, EF3 = 1), wird der Eingangsprozessor 62 entsprechend der dritten UV-Belichtung eingestellt.
Bei Schritt 3913 werden alle manuell betätigbaren Schalter freigegeben. Dann wird bei Schritt 3914 der Start der UV-Belichtungswahlüberwachungsroutine (41) veranlasst. Dann wird bei Schritt 3915 die LED 158_UV blinkend geschaltet, wodurch angezeigt wird, dass von WL-Beleuchtung auf UV-Beleuchtung umgeschaltet wurde.
40 ist ein Flussdiagramm der genannten WL-Beleuchtungsschaltroutine, die in der Systemsteuerung 72 nach Aufruf bei Schritt 3808 der Beleuchtungswahlschalter-Überwachungsroutine nach 38 ausgeführt wird.
Bei Schritt 4001 wird der Start der UV-Belichtungswahlüberwachungsroutine (41) veranlasst, da die UV-Belichtungswahlroutine nur erforderlich ist, wenn die UV-Beleuchtung gewählt ist.
Bei Schritt 4002 werden alle manuell betätigbaren Schalter (mit Ausnahme des EIN/AUS-Schalters 152_PW ) der Frontplatte 88' gesperrt. Bei Schritt 4003 wird die WL-Lampe 24 eingeschaltet. Dann wird bei Schritt 4004 die LED 158_WL blinkend geschaltet und die LED 158_UV abgeschaltet, was das Umschalten von UV-Beleuchtung auf WL-Beleuchtung anzeigt. Dann werden bei Schritt 4005 die LED's 158_U1 , 158_U2 und 158_U3 abgeschaltet.
Bei Schritt 4006 wird der Motor 116d so betrieben, dass der Spiegel 114 von der zweiten in die erste Betriebsstellung bewegt wird. Dann wird bei Schritt 4007 in geeigneten regelmäßigen Intervallen von z.B. 50 ms überwacht, ob der erste Grenzschalter 118₁ eingeschaltet wurde. Wird bestätigt, dass der erste Grenzschalter 118₁ eingeschaltet ist, geht die Steuerung zu Schritt 4008, bei dem der Motor 116d stillgesetzt wird, wodurch der Spiegel 114 in der ersten Betriebsstellung positioniert ist.
Bei Schritt 4009 wird geprüft, ob der AUS/Reduktion-Anzeigemerker CF2 den Wert 0 oder 1 hat. Ist CF2 = 0, d.h. der AUS-Zustand ist gewählt, geht die Steuerung zu Schritt 4010, bei dem die UV-Lampe abgeschaltet wird. Ist bei Schritt 4009 CF2 = 1, d.h. der Reduktion-Zustand ist gewählt, geht die Steuerung zu Schritt 4011, bei dem die UV-Lampe 26 bei geringer Lichtabgabe eingeschaltet wird, d.h. die UV-Lampe 26 leuchtet derart, dass ihre Lichtabgabemenge reduziert ist.
Bei Schritt 4012 wird der Verstärkungsfaktor des Vorverstärkers 60 entsprechend der WL-Beleuchtung eingestellt. Dann wird bei Schritt 4013 der Eingangsprozessor 62 entsprechend der WL-Beleuchtung eingestellt.
Bei Schritt 4014 werden alle manuell betätigbaren Schalter mit Ausnahme der Schalter 156_U1 , 156_U2 , 156_U3 freigegeben. Dann wird bei Schritt 4015 die blinkende LED 158_WL kontinuierlich eingeschaltet, was anzeigt, dass von UV-Beleuchtung auf WL-Beleuchtung umgeschaltet wurde.
41 ist ein Flussdiagramm der genannten UV-Belichtungswahlüberwachungsroutine, die als Zeitunterbrechungsroutine in der Systemsteuerung 72 mit regelmäßigen Intervallen von z.B. 50 ms ausgeführt wird. Diese Routine wird nach Aufruf bei Schritt 3914 der UV-Beleuchtungsschaltüberwachungsroutine nach 39 ausgeführt und nach Befehl bei Schritt 4001 der WL-Beleuchtungsschaltüberwachungsroutine nach 40 gestoppt.
Bei Schritt 4101 wird geprüft, ob der Bereit-Anzeigemerker WF den Wert 0 oder 1 hat. Im Anfangszustand ist WF = 0 (Schritt 3410), so dass die Steuerung zu Schritt 4102 geht, bei dem das Betätigen der Schaltertaste 152_U1 überwacht wird. Wird das Betätigen der Schaltertaste 152_U1 nicht erfasst, springt die Steuerung über Schritt 4103 zu Schritt 4106, bei dem das Betätigen der Schaltertaste 152_U2 überwacht wird. Wird dieses Betätigen nicht erfasst, springt die Steuerung über Schritt 4107 zu Schritt 4110, bei dem das Betätigen der Schaltertaste 152_U3 überwacht wird. Wird dieses Betätigen nicht erfasst, endet die Routine. In Abständen von 50 ms wird also überwacht, ob eine der Schaltertasten 152_U1 , 152_U2 oder 152_U3 betätigt wird.
Wird bei Schritt 4102 das Betätigen der Schaltertaste 152_U1 bestätigt, geht die Steuerung zu Schritt 4103, wo geprüft wird, ob der UV-Belichtungsanzeigemerker EF2 für die zweite UV-Belichtung oder der UV-Belichtungsanzeigemerker EF3 für die dritte UV-Belichtung den Wert 1 hat. Ist EF2 = 1 (d.h. die zweite UV-Belichtung ist gewählt), oder ist EF3 = 1 (d.h. die dritte UV-Belichtung ist gewählt), geht die Steuerung zu Schritt 4104, bei dem der Start einer ersten UV-Belichtungsschaltroutine veranlasst wird. Dann wird bei Schritt 4105 der Bereit-Anzeigemerker WF auf 1 gesetzt. Die erste UV-Belichtungsschaltroutine wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 42 noch beschrieben.
Haben bei Schritt 4103 beide Merker EF2 und EF3 den Zustand 0, d.h. der Merker EF1 hat den Zustand 1, geht die Steuerung zu Schritt 4106. Das Betätigen der Schaltertaste 152_U1 (Schritt 4102) wird ignoriert, da die erste UV-Belichtung bereits gewählt ist (EF1 = 1).
Wird bei Schritt 4106 das Betätigen der Schaltertaste 152_U2 bestätigt, geht die Steuerung zu Schritt 4107, wo geprüft wird, ob der erste UV-Belichtungsanzeigemerker EF1 oder der dritte UV-Belichtungsanzeigemerker EF3 den Zustand 1 hat. Ist EF1 = 1 (d.h. die erste UV-Belichtung ist gewählt) oder ist EF3 = 1 (d.h. die dritte UV-Belichtung ist gewählt), geht die Steuerung zu Schritt 4108, bei dem der Start einer zweiten UV-Belichtungsschaltroutine veranlasst wird. Dann wird bei Schritt 4109 der Bereit-Anzeigemerker WF auf 1 gesetzt. Die zweite Belichtungsschaltroutine wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 43 noch erläutert.
Haben bei Schritt 4107 beide Merker EF1 und EF3 den Wert 0, d.h. der Merker EF2 hat den Wert 1, geht die Steuerung zu Schritt 4110. Das Betätigen der Schaltertaste 152_U2 (Schritt 4106) wird ignoriert, da die zweite UV-Belichtung bereits gewählt ist (EF2 = 1).
Wird bei Schritt 4110 das Betätigen der Schaltertaste 152_U3 bestätigt, geht die Steuerung zu Schritt 4111, und es wird geprüft, ob der erste UV-Belichtungsanzeigemerker EF1 oder der zweite UV-Belichtungsanzeigemerker EF2 den Wert 1 hat. Ist EF1 = 1 (d.h. die erste UV-Belichtung ist gewählt) oder ist EF2 = 1 (d.h. die dritte UV-Belichtung ist gewählt), geht die Steuerung zu Schritt 4112, bei dem der Start einer dritten UV-Belichtungsschaltroutine veranlasst wird. Dann wird bei Schritt 4113 der Bereit-Anzeigemerker WF auf 1 gesetzt. Die dritte UV-Belichtungsschaltroutine wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 44 noch erläutert.
Haben bei Schritt 4111 beide Merker EF1 und EF2 den Wert 0, d.h. der Merker EF3 hat den Wert 1, endet die Steuerung. Das Betätigen der Schaltertaste 152_U3 (Schritt 4110) wird also ignoriert, da die dritte UV-Belichtung bereits gewählt ist (EF3 = 1).
Nachdem der Merker WF bei Schritt 4105, 4109 oder 4113 auf 1 gesetzt wurde, geht die Steuerung von Schritt 4101 zu Schritt 4114 (WF = 1), bei dem der Wert des Bereitzeitzählers WC, der als Anfangszustand den Wert 60 hatte (Schritt 3411) um 1 verringert wird. Dann wird bei Schritt 4115 geprüft, ob der Zähler WC den Stand 0 erreicht hat. Ist WC > 0, überspringt die Steuerung die Schritte 4116 und 4117, und somit endet die Routine. Obwohl die Routine nach jeweils 50 ms wiederholt ausgeführt wird, tritt kein Fortschritt ein, bis der Zähler WC den Wert 0 erreicht.
Ergibt Schritt 4115, dass der Zähler WC den Wert 0 erreicht hat, d.h. eine Periode von 3 s (50 ms × 60) ist abgelaufen, geht die Steuerung von Schritt 4115 zu Schritt 4116, bei dem der Bereitanzeigemerker WF auf 0 gesetzt wird. Dann wird bei Schritt 4117 der Bereitzeitzähler WC auf 60 zurückgestellt, und die Routine endet.
Während des Ablaufs der 3 s-Periode wird also die erste UV-Belichtungsschaltroutine (42), die zweite UV-Belichtungsschaltroutine (43) oder die dritte UV-Belichtungsschaltroutine (44) ausgeführt (Schritt 4104, 4108 oder 4112).
42 ist ein Flussdiagramm der ersten UV-Belichtungsschaltroutine, die in der Systemsteuerung 72 nach Aufruf bei Schritt 4104 der UV-Belichtungswahlüberwachungsroutine nach 41 ausgeführt wird.
Bei Schritt 4201 werden alle manuell betätigbaren Schalter (mit Ausnahme des EIN/AUS-Schalters 152_PW ) an der Frontplatte 88' gesperrt. Dann wird bei Schritt 4202 die LED 158_U1 blinkend gesteuert, was anzeigt, dass die erste UV-Belichtung gewählt ist.
Bei Schritt 4203 wird geprüft, ob der zweite UV-Belichtungsanzeigemerker EF2 den Wert 1 hat, d.h. ob der dritte UV-Belichtungsanzeigemerker EF3 den Wert 0 hat. Ist EF2 = 1 und EF3 = 0 (d.h. die zweite UV-Belichtung ist gewählt), geht die Steuerung zu Schritt 4204, bei dem die LED 158_U2 abgeschaltet wird. Dann wird bei Schritt 4205 der Merker EF2 auf 0 gesetzt. Ist andererseits EF2 = 0 und EF3 = 1 (d.h. die dritte UV-Belichtung ist gewählt), geht die Steuerung von Schritt 4203 zu Schritt 4206, bei dem die LED 158_U3 abgeschaltet wird. Dann wird der Merker EF3 bei Schritt 4207 auf 0 gesetzt.
In jedem Fall wird bei Schritt 4208 der Motor 138d so betrieben, dass der Drehverschluss 134 in die erste Betriebsstellung kommt. Dann wird bei Schritt 4209 in geeigneten regelmäßigen Intervallen von z.B. 50 ms überwacht, ob der Grenzschalter 140 in den Zustand EIN gebracht wurde. Wird bestätigt, dass der Grenzschalter 140 den Zustand EIN hat, geht die Steuerung zu Schritt 4210, bei dem der Motor 138d stillgesetzt wird, wodurch der Drehverschluss 134 in der ersten Betriebsstellung positioniert ist.
Bei Schritt 4211 wird die blinkende LED 158_U1 kontinuierlich eingeschaltet, wodurch visuell angezeigt wird, dass die erste UV-Belichtung gewählt ist. Dann wird bei Schritt 4212 der Merker EF1 auf 1 gesetzt, wodurch der Abschluss der Wahl der ersten UV-Belichtung angezeigt wird. Dann werden bei Schritt 4213 alle manuell betätigbaren Schalter freigegeben, und somit endet die Routine.
43 zeigt ein Flussdiagramm der zweiten UV-Belichtungsschaltroutine, die in der Systemsteuerung 72 nach Aufruf bei Schritt 4108 der UV-Belichtungswahlüberwachungsroutine nach 41 ausgeführt wird. Bei Schritt 4301 werden alle manuell betätigbaren Schalter (mit Ausnahme des EIN/AUS-Schalters 152_PW ) an der Frontplatte 88' gesperrt. Dann wird bei Schritt 4302 die LED 158_U2 blinkend gesteuert, wodurch die Wahl der zweiten UV-Belichtung angezeigt wird.
Bei Schritt 4303 wird geprüft, ob der erste UV-Belichtungsanzeigemerker EF1 den Wert 1 hat, d.h. ob der dritte UV-Belichtungsanzeigemerker EF3 den Wert 0 hat.
Ist EF1 = 1 und EF3 = 0 (d.h. die erste UV-Belichtung ist gewählt), geht die Steuerung von Schritt 4303 zu Schritt 4304, bei dem die LED 158_U1 abgeschaltet wird. Dann wird bei Schritt 4305 der Merker EF1 auf 0 gesetzt. Dann wird bei Schritt 4306 der Motor 138d so betrieben, dass der Drehverschluss 134 von der ersten zur zweiten Betriebsstellung bewegt wird.
Ist andererseits EF1 = 0 und EF3 = 1 (d.h. die dritte UV-Belichtung ist gewählt), geht die Steuerung von Schritt 4303 zu Schritt 4307, bei dem die LED 158_U3 abgeschaltet wird. Dann wird bei Schritt 4308 der Merker EF3 auf 0 gesetzt. Dann wird bei Schritt 4309 der Motor 138d so betrieben, dass der Drehverschluss 134 von der dritten zur zweiten Betriebsstellung bewegt wird.
In jedem Fall wird bei Schritt 4310 in geeigneten regelmäßigen Intervallen von z.B. 50 ms überwacht, ob der Erfassungsmagnet 146_L2 durch den magnetischen Positionsdetektor 144 erfasst wurde. Wird dieses Erfassen mit dem Positionsdetektor 144 bestätigt, geht die Steuerung zu Schritt 4311, bei dem der Motor 138d stillgesetzt wird, wodurch der Drehverschluss 134 in der zweiten Betriebsstellung positioniert ist.
Bei Schritt 4312 wird die blinkende LED 158_U2 kontinuierlich eingeschaltet, wodurch visuell angezeigt wird, dass die zweite UV-Belichtung gewählt ist. Dann wird bei Schritt 4313 der Merker EF2 auf 1 gesetzt, was anzeigt, dass die Wahl der zweiten UV-Belichtung beendet ist. Dann werden bei Schritt 4314 alle manuell betätigbaren Schalter freigegeben, und somit endet die Routine.
44 ist ein Flussdiagramm der dritten UV-Belichtungsschaltroutine, die in der Systemsteuerung 72 nach Aufruf bei Schritt 4112 der UV-Belichtungswahlüberwachungsroutine nach 41 ausgeführt wird.
Bei Schritt 4401 werden alle manuell betätigbaren Schalter (mit Ausnahme des EIN/AUS-Schalters 152_PW ) an der Frontplatte 88' gesperrt. Dann wird bei Schritt 4402 die LED 158_U3 blinkend geschaltet, wodurch die Wahl der dritten UV-Belichtung angezeigt wird.
Bei Schritt 4403 wird geprüft, ob der erste UV-Belichtungsanzeigemerker EF1 den Wert 1 hat, d.h. ob der zweite UV-Belichtungsanzeigemerker EF2 den Wert 0 hat. Ist EF1 = 1 und EF2 = 0 (d.h. die erste UV-Belichtung ist gewählt), geht die Steuerung zu Schritt 4404, bei dem die LED 158_U1 abgeschaltet wird. Dann wird bei Schritt 4405 der Merker EF1 auf 0 gesetzt. Ist andererseits EF1 = 0 und EF2 = 1 (d.h. die zweite UV-Belichtung ist gewählt), geht die Steuerung von Schritt 4403 zu Schritt 4406, bei dem die LED 158_U2 abgeschaltet wird. Dann wird bei Schritt 4407 der Merker EF2 auf 0 gesetzt.
In jedem Fall wird bei Schritt 4408 der Motor 138d so betrieben, dass der Drehverschluss 134 in die dritte Betriebsstellung bewegt wird. Dann wird bei Schritt 4409 in geeigneten regelmäßigen Intervallen von z.B. 50 ms überwacht, ob der Erfassungsmagnet 140_L3 mit dem magnetischen Positionsdetektor 144 erfasst wurde. Wird diese Erfassung durch den magnetischen Positionsdetektor 144 bestätigt, geht die Steuerung zu Schritt 4410, bei dem der Motor 138d stillgesetzt wird, wodurch der Drehverschluss 134 in der dritten Betriebsstellung positioniert ist.
Bei Schritt 4411 wird die blinkende LED 158_U3 kontinuierlich eingeschaltet, wodurch visuell angezeigt wird, dass die dritte UV-Belichtung gewählt ist. Dann wird bei Schritt 4412 der Merker EF3 auf 1 gesetzt, was anzeigt, dass die Wahl der dritten UV-Belichtung beendet ist. Dann werden bei Schritt 4413 alle manuell betätigbaren Schalter freigegeben, und somit endet die Routine.
Obwohl in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen die Lichtquelle spezifischer Wellenlänge als Ultraviolettlampe beschrieben ist, kann auch eine andere Lichtquelle spezifischer Wellenlänge, beispielsweise eine Infrarotlampe zur medizinischen Behandlung verwendet werden.

Claims

Elektronisches Endoskopsystem mit: einem Beobachtungsinstrument (10'), das an einem distalen Ende zum Erzeugen von Bildpixelsignalen einen Bildsensor (14) hat; einer Bildsignalprozessoreinheit (12), mit der ein proximales Ende des Beobachtungsinstrumentes (10') verbunden ist und die die Bildpixelsignale verarbeitet, um dadurch ein Videosignal zu erzeugen; einer Lichtquellenvorrichtung (19') in der Bildsignalprozessoreinheit (12); und einem optischen Lichtleiter (18), der durch das Beobachtungsinstrument (10') verläuft und optisch mit der Lichtquellenvorrichtung (19') verbunden ist, wenn die Verbindung zwischen dem Beobachtungsinstrument (10') und der Bildsignalprozessoreinheit (12) hergestellt ist, wobei die Lichtquellenvorrichtung (19') enthält: eine erste Lichtquelle (24), die weißes Licht abgibt; eine zweite Lichtquelle (26), die Licht einer spezifischen Wellenlänge abgibt; einen Lichtquellenschalter (112), der wahlweise das weiße Licht oder das Licht der spezifischen Wellenlänge in den optischen Lichtleiter (18) einleitet; einen der zweiten Lichtquelle (26) derart zugeordneten Drehverschluss (134), dass sich der Drehverschluss (134) in einem Lichtweg befindet, über den das Licht der spezifischen Wellenlänge geleitet wird, und der mindestens zwei in Umfangsrichtung in regelmäßigen Winkelabständen angeordnete Lichtabschirmelemente (134S₁ , 134S₂ , 134S₃ , 134S₄ ) unterschiedlicher radialer Länge hat; und einen Verschlussantriebsmechanismus (138), der den Drehverschluss (134) relativ zu dem Lichtweg derart bewegt und positioniert, dass der Lichtweg wahlweise durch die Lichtabschirmelemente (134S₁ , 134S₂ , 134S₃ , 134S₄ ) unterschiedlicher radialer Länge gesperrt wird, wodurch eine Belichtungszeit, während der der Bildsensor (14) mit dem Licht der spezifischen Wellenlänge beleuchtet wird, geändert wird.
Elektronisches Endoskopsystem nach Anspruch 1, in dem die Lichtquellenvorrichtung (19') ferner einen in dem Lichtweg, über den das weiße Licht ge leitet wird, angeordneten drehbaren Farbfilter (124) enthält, dessen Rotationsfrequenz ein ganzzahliges Vielfaches der Rotationsfrequenz des Drehverschlusses (134) ist.
Elektronisches Endoskopsystem nach Anspruch 1, in dem der Lichtquellenschalter (112) enthält: einen Lichtablenker (114); und einen Ablenker-Antriebsmechanismus (116), der den Lichtablenker (114) zwischen einer ersten Betriebsstellung und einer zweiten Betriebsstellung bewegt, wobei das von der ersten Lichtquelle (24) abgegebene weiße Licht direkt in den optischen Lichtleiter (18) eingeleitet wird, wenn der Lichtablenker (114) in der ersten Betriebsstellung positioniert ist, und das von der ersten Lichtquelle (24) abgegebene weiße Licht gesperrt und das von der zweiten Lichtquelle (26) abgegebene Licht der spezifischen Wellenlänge durch den Lichtablenker (114) in den optischen Lichtleiter eingeleitet wird, wenn der Lichtablenker (114) in der zweiten Betriebsstellung positioniert ist.
Elektronisches Endoskopsystem nach Anspruch 3, mit: einem Beleuchtungswahlschalter (94) zum Wählen zwischen einer ersten Beleuchtungsart, in der das weiße Licht in den optischen Lichtleiter (18) eingeleitet wird, und einer zweiten Beleuchtungsart, in der das Licht der spezifischen Wellenlänge in den Lichtleiter (18) eingeleitet wird, und einer Steuerung (72), die den Ablenker-Antriebsmechanismus (116) derart steuert, dass der Lichtablenker (114) in die erste Betriebsstellung positioniert wird, wenn die erste Beleuchtungsart mit dem Beleuchtungswahlschalter (94) gewählt ist, sowie derart, dass der Lichtablenker (114) in die zweite Betriebsstellung positioniert wird, wenn die zweite Beleuchtungsart mit dem Beleuchtungswahlschalter (94) gewählt ist.
Elektronisches Endoskopsystem nach Anspruch 1, in dem der Drehverschluss (134) durch den Verschlussantriebsmechanismus (138) zwischen einer ersten und einer zweiten Relativposition bezüglich des Lichtweges der spezifischen Wellenlänge bewegt wird, wobei dieser Lichtweg durch ein län geres Lichtabschirmelement (134S₁ ) gesperrt wird, wenn der Drehverschluss (134) in der ersten Relativposition ist, und durch beide Lichtabschirmelemente (134S₁ , 134S₂ , 134S₃ , 134S₄ ) gesperrt wird, wenn der Drehverschluss (134) in der zweiten Relativposition ist.
Elektronisches Endoskopsystem nach Anspruch 5, mit: einer Steuerung (72), die den Verschlussantriebsmechanismus (138) derart steuert, dass der Drehverschluss (134) in einer ersten Belichtungsart, in der der Lichtweg des Lichts der spezifischen Wellenlänge durch das längere Lichtabschirmelement (134S₁ ) gesperrt wird, in der ersten Betriebsstellung positioniert ist, sowie derart, dass der Drehverschluss (134) in einer zweiten Belichtungsart, in der der Lichtweg des Lichts der spezifischen Wellenlänge durch beide Lichtabschirmelemente (134S₁ , 134S₂ , 134S₃ , 134S₄ ) gesperrt wird, in der zweiten Betriebsstellung positioniert ist.