DE102009054018B4

DE102009054018B4 - Abtastendoskop, Abtastendoskopprozessor und Abtastendoskopeinrichtung

Info

Publication number: DE102009054018B4
Application number: DE102009054018.0A
Authority: DE
Inventors: Hideo Sugimoto
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2008-11-19
Filing date: 2009-11-19
Publication date: 2017-06-22
Anticipated expiration: 2029-11-20
Also published as: US20100125170A1; DE102009054018A1; US8226551B2; JP2010119607A; JP5225038B2

Abstract

Abtastendoskop, umfassend: einen ersten Übertrager mit einem ersten Abstrahlende, wobei der erste Übertrager aus dem ersten Abstrahlende einen Lichtstrahl aussendet, der einen Beobachtungsbereich beleuchtet; einen Antrieb, der das erste Abstrahlende in einer Richtung senkrecht zu einer Abstrahlrichtung bewegt, wobei der Lichtstrahl aus dem ersten Abstrahlende des ersten Übertragers in die Abstrahlrichtung ausgesendet wird; und einen Spiegel, der von dem ersten Abstrahlende in erster Richtung angeordnet ist, wobei die erste Richtung die Abstrahlrichtung ist, wenn sich das Abstrahlende an einem Standardpunkt befindet, der Spiegel einen Durchlassteil und eine Reflexionsfläche aufweist, das von dem ersten Abstrahlende ausgesendete Abstrahllicht durch den Durchlassteil tritt, wenn sich das erste Abstrahlende innerhalb eines ersten Kreisumfangs befindet, dessen Mittelpunkt mit dem Standardpunkt zusammenfällt und dessen Radius gleich einer ersten Länge ist, die Reflexionsfläche um eine erste gerade Linie herum ausgebildet ist, die erste gerade Linie parallel zur ersten Richtung liegt und den Standardpunkt enthält, der Abstand zwischen einer ersten Position auf der ersten geraden Linie und einer beliebigen zweiten Position auf der Reflexionsfläche zunimmt, wenn die erste Position in die erste Richtung bewegt wird, die Reflexionsfläche das von dem ersten Abstrahlende ausgesendete Abstrahllicht auf den um die erste gerade Linie herum vorgesehenen Beobachtungsbereich reflektiert, wenn sich das erste Abstrahlende außerhalb des ersten Kreisumfangs befindet, eine Linie, die die erste und zweite Position miteinander verbindet, senkrecht zu der ersten geraden Linie liegt.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abtastendoskop, das ein optisches Bild eines Objektes, das um ein Einführrohr des Abtastendoskops herum angeordnet ist, in einer Frontalansicht fotografisch und/oder filmerisch aufnimmt.
Das japanische Patent JP 3 943 927 B2 offenbart ein Abtastendoskop, das ein optisches Bild eines Beobachtungsbereichs fotografisch und/oder filmerisch aufnimmt, indem es den Beobachtungsbereich mit Licht abtastet, das auf einen winzigen Punkt in dem Bereich geleuchtet wird, und sukzessive das an den beleuchteten Punkten reflektierte Licht einfängt. In einem üblichen Abtastendoskop wird das Beleuchtungslicht durch eine Lichtleitfaser von einem ortsfesten Eintrittsende zu einem beweglichen Abstrahlende geleitet und eine Abtastung vorgenommen, indem das Abstrahlende der Lichtleitfaser sukzessive bewegt wird.
Ein übliches Abtastendoskop ist so gestaltet, dass ein Gesichtsfeld des Abtastendoskops vor einem distalen Ende eines Einführrohrs des Abtastendoskops liegt. Jedoch ist es schwierig, bestimmte Arten von Objekten mittels eines solchen Abtastendoskops zu beobachten. Dies liegt daran, dass es schwierig ist, die Position des Einführrohrs in einem dünnen Hohlraum, z. B. in einer Bronchialverästelung, so einzustellen, dass das distale Ende des Einführrohrs der Innenfläche des dünnen Hohlraums zugewandt ist. Folglich wird die Innenfläche eines dünnen Hohlraums unter einem großen Eintrittswinkel bezüglich der Innenfläche fotografisch und/oder filmerisch aufgenommen. Jedoch ist es schwierig, den Zustand der Innenfläche anhand des Innenflächenbildes zu erkennen, dass unter einem solch großen Eintrittswinkel fotografisch und/oder filmerisch aufgenommen worden ist.
Aus der US 2008/0 265 178 A1 ist ein Abtastmikroskop bekannt, das eine Lichtquelle und einen Lichtleiter mit einem Abstrahlende aufweist, welches das von der Lichtquelle erzeugte und durch den Lichtleiter propagierende Licht auf ein Objekt abstrahlt. Das Abstrahlende des Lichtleiters ist mittels eines Antriebs in einer Richtung senkrecht zur Abstrahlrichtung bewegbar. Die Schwingungsfrequenz, mit der das Abstrahlende des Lichtleiters bewegt wird, variiert ausgehend von einer Anfangsfrequenz, die von der Resonanzfrequenz des Lichtleiters abweicht, bis zur Resonanzfrequenz.
In der US 7 129 472 B1 ist eine Abtasteinrichtung beschrieben, die ebenfalls einen über eine Lichtquelle gespeisten Lichtleiter enthält, dessen Abstrahlende mittels eines Antriebs senkrecht zur Abstrahlrichtung in Schwingung versetzt wird.
Aus der WO 2006/004 743 A2 ist ein Abtastendoskop bekannt, bei dem ein Lichtleiter mittels eines Antriebs so bewegt wird, das dessen Abstrahlende senkrecht zur Lichtausbreitungsrichtung schwingt. Über eine in Längsrichtung mittels eines Motors bewegbare Linse lässt sich die Tiefe des Schärfenpunktes innerhalb der Probe variieren.
Zusammenfassung der Erfindung
Deshalb ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Abtastendoskop anzugeben, das optische Bilder, die Frontalansichten von Objekten darstellen, vor dem distalen Ende eines Einführrohrs und in der Umgebung des Einführrohrs fotografisch und/oder filmerisch aufnehmen kann.
Nach der vorliegenden Erfindung ist ein Abtastendoskop vorgesehen, das einen ersten Übertrager, einen Antrieb und einen Spiegel umfasst. Der erste Übertrager hat ein erstes Abstrahlende. Der erste Übertrager sendet aus dem ersten Abstrahlende einen Lichtstrahl aus. Der Lichtstrahl beleuchtet einen Beobachtungsbereich. Der Antrieb bewegt das erste Abstrahlende in einer Richtung senkrecht zu einer Abstrahlrichtung. Der Lichtstrahl wird von dem ersten Abstrahlende des ersten Übertragers in Abstrahlrichtung ausgesendet. Der Spiegel ist von dem ersten Abstrahlende in erster Richtung angeordnet. Die erste Richtung ist die Abstrahlrichtung, wenn sich das Abstrahlende auf einem Standardpunkt befindet. Der Spiegel weist einen Durchlassteil und eine Reflexionsfläche auf. Das von dem ersten Abstrahlende ausgesendete Abstrahllicht tritt durch einen Durchlassteil, wenn sich das erste Abstrahlende innerhalb eines ersten Kreisumfangs befindet. Der Mittelpunkt des ersten Kreisumfangs fällt mit dem Standardpunkt zusammen. Der Radius des ersten Kreisumfangs ist gleich einer ersten Länge. Die Reflexionsfläche ist um eine erste gerade Linie herum ausgebildet. Die erste gerade Linie liegt parallel zur ersten Richtung und enthält den Standardpunkt. Der Abstand zwischen einer ersten Position auf der ersten geraden Linie und einer beliebigen zweiten Position auf der Reflexionsfläche nimmt zu, wenn die erste Position in die erste Richtung bewegt wird. Die Reflexionsfläche reflektiert das von dem ersten Abstrahlende ausgesendete Abstrahllicht in Richtung des um die erste gerade Linie herum vorgesehenen Beobachtungsbereichs, wenn sich das erste Abstrahlende außerhalb des ersten Kreisumfangs befindet. Eine Linie, die die erste und die zweite Position miteinander verbindet, liegt senkrecht zur ersten geraden Linie.
Nach der vorliegenden Erfindung ist ein Abtastendoskopprozessor vorgesehen, der eine Lichtquelle, einen Lichtempfänger, einen Bildprozessor und eine Steuerung umfasst. Die Lichtquelle liefert das Abstrahllicht, das von dem ersten Abstrahlende auf den ersten Übertrager des Abtastendoskops ausgesendet wird. Der Lichtempfänger empfängt und erfasst die Menge des reflektierten Lichtes oder der Fluoreszenzstrahlung, die an dem mit dem Abstrahllicht beleuchteten Beobachtungsbereich erzeugt wird. Der Bildprozessor erzeugt auf Grundlage der von dem Lichtempfänger erfassten Menge des reflektierten Lichtes oder der Fluoreszenzstrahlung ein Bild, das dem Beobachtungsbereich entspricht. Die Steuerung weist den Bildprozessor an, ein Frontalbild zu erzeugen, wenn das erste Abstrahlende innerhalb des ersten Kreisumfangs bewegt wird. Die Steuerung weist den Bildprozessor an, ein Seitenbild zu erzeugen, wenn sich das erste Abstrahlende außerhalb des ersten Kreisumfangs bewegt. Das Frontalbild ist ein Bild des Beobachtungsbereichs in der von dem Abstrahlende ausgehenden ersten Richtung. Das Seitenbild ist ein Bild des Beobachtungsbereichs um die erste gerade Linie herum in der Nähe des ersten Abstrahlendes.
Nach der vorliegenden Erfindung ist eine Abtastendoskopeinrichtung vorgesehen, die das Abtastendoskop und den Abtastendoskopprozessor umfasst.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die Gegenstände und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:
1 eine schematische Darstellung einer Abtastendoskopeinrichtung ist, die ein Abtastendoskop und einen Abtastendoskopprozessor nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält;
2 ein Blockdiagramm ist, das den internen Aufbau des Abtastendoskopprozessors schematisch zeigt;
3 ein Blockdiagramm ist, das den internen Aufbau des Abtastendoskops schematisch zeigt;
4 eine Schnittansicht des Abstrahlendes der Beleuchtungsfaser längs deren Achsrichtung ist;
5 eine Schnittansicht des Faserantriebs längs der Achsrichtung der Beleuchtungsfaser ist, wobei diese Schnittansicht dazu dient, den Aufbau des Faserantriebs zu veranschaulichen;
6 eine Vorderansicht des Faserantriebs vom Abstrahlende der Beleuchtungsfaser her ist;
7 eine perspektivische Ansicht des Faserantriebs ist;
8 ein Graph ist, der die Positionsänderung des Abstrahlendes gegenüber dem Standardpunkt längs der ersten und der zweiten Biegerichtung zeigt;
9 eine Darstellung einer spiralförmigen Bahn ist, längs der das Abstrahlende der Beleuchtungsfaser durch den Faserantrieb bewegt wird;
10 eine perspektivische Ansicht der ersten Bildfasern und des Hohlrohrs ist, wobei diese perspektivische Ansicht dazu dient, die Anordnung der ersten Bildfasern auf dem Hohlrohr zu veranschaulichen;
11 eine perspektivische Ansicht der ersten und der zweiten Bildfasern sowie des Hohlrohrs ist, die dazu dient, die Anordnung der ersten und der zweiten Bildfasern auf dem Hohlrohr zu veranschaulichen;
12 eine perspektivische Ansicht der ersten und der zweiten Bildfasern, des Hohlrohrs und der Ringlinse ist, wobei diese perspektivische Ansicht dazu dient, die Anordnung der ersten und der zweiten Bildfasern sowie der Ringlinse auf dem Hohlrohr zu veranschaulichen;
13 eine perspektivische Ansicht der ersten und der zweiten Bildfasern, des Hohlrohrs, der Ringlinse und des rohrförmigen Glases ist, wobei diese perspektivische Ansicht dazu dient, die Anordnung der ersten und der zweiten Bildfasern, der Ringlinse und des rohrförmigen Glases auf dem Hohlrohr zu veranschaulichen;
14 eine perspektivische Ansicht des distalen Endes des Einführrohrs ist;
15 eine perspektivische Ansicht des Spiegels ist;
16 eine Darstellung der Punkte auf dem Spiegel ist, die mit dem weißen Laserstrahl beleuchtet werden, wenn das Abstrahlende der Beleuchtungsfaser längs des ersten Kreisumfangs bewegt wird;
17 eine Darstellung einer Stelle ist, die mit dem weißen Laserstrahl beleuchtet wird, wenn dieser durch das Loch tritt;
18 eine Darstellung einer Stelle ist, die mit dem weißen Laserstrahl beleuchtet wird, wenn dieser an der Reflexionsfläche reflektiert wird;
19 eine Darstellung einer Ortskurve der Punkte des Beobachtungsbereichs ist, die mit dem weißen Laserstrahl beleuchtet werden, der aus dem bewegten Abstrahlende der Beleuchtungsfaser ausgesendet wird;
20 den Zusammenhang zwischen der Form des mit dem weißen Laserstrahl abgetasteten zweiten Beobachtungsbereichs und der auf dem Monitor angezeigten abgewickelten Darstellung veranschaulicht; und
21 ein Graph ist, der den Zusammenhang zwischen der Signalintensität des Pixelsignals und der abgelaufenen Zeit zeigt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand des in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Die in 1 gezeigte Abtastendoskopeinrichtung 10 umfasst einen Abtastendoskopprozessor 20, ein Abtastendoskop 50 und einen Monitor 11. Der Abtastendoskopprozessor 20 ist an das Abtastendoskop 50 und den Monitor 11 angeschlossen.
Im Folgenden sind mit einem Abstrahlende einer Beleuchtungsfaser (in 1 nicht gezeigt) und mit Eintrittsenden von ersten und zweiten Bildfasern (in 1 nicht gezeigt) Enden gemeint, die in dem distalen Ende des Einführrohrs 51 des Abtastendoskops 50 montiert sind. Zudem sind mit einem Eintrittsende der Beleuchtungsfaser und mit Abstrahlenden der ersten und der zweiten Bildfasern Enden gemeint, die in einem Anschlussstück 52 montiert sind, das an den Abtastendoskopprozessor 20 angeschlossen ist.
Der Abtastendoskopprozessor 20 liefert Licht, das einen ersten und einen zweiten Beobachtungsbereich, die später beschrieben werden, beleuchtet. Das von dem Abtastendoskopprozessor 20 ausgesendete Licht wird durch die Beleuchtungsfaser (erster Übertrager) zu dem distalen Ende des Einführrohrs 51 geleitet und beleuchtet zwei Punkte in dem ersten und dem zweiten Beobachtungsbereich. Das von dem beleuchteten Punkt reflektierte Licht wird von dem distalen Ende des Einführrohrs 51 zu dem Abtastendoskopprozessor 20 geleitet.
Die Ausrichtung des Abstrahlendes der Beleuchtungsfaser wird durch einen Faserantrieb (in 1 nicht gezeigt) verändert. Indem die Ausrichtung verändert wird, werden der erste und der zweite Beobachtungsbereich mit dem aus der Beleuchtungsfaser ausgesendeten Licht abgetastet. Der Faserantrieb wird von dem Abtastendoskopprozessor 20 gesteuert.
Der Abtastendoskopprozessor 20 empfängt reflektiertes Licht, das an dem beleuchteten Punkt gestreut wird, und erzeugt ein der empfangenen Lichtmenge entsprechendes Pixelsignal. Ein Bildsignal entsprechend einem einzelnen Vollbild wird erzeugt, indem Pixelsignale entsprechend dem insgesamt in dem Beobachtungsbereich verteilten beleuchteten Punkten erzeugt werden. Das erzeugte Bildsignal wird an den Monitor 11 gesendet, auf dem ein dem empfangenen Bildsignal entsprechendes Bild angezeigt wird.
Wie in 2 gezeigt, enthält der Abtastendoskopprozessor 20 eine Lichtquelleneinheit 30, eine Lichtaufnahmeeinheit 21, einen Abtasttreiber 22, eine Bildverarbeitungsschaltung 23, eine Zeitsteuerung 24, eine Systemsteuerung 25 sowie weitere Komponenten.
Die Lichtquelleneinheit 30 enthält einen roten, einen grünen und einen blauen Laser (nicht gezeigt), die einen roten, einen grünen bzw. einen blauen Laserstrahl aussenden. Der rote, der grüne und der blaue Laserstrahl werden zu einem weißen Laserstrahl gemischt, der von der Lichtquelleneinheit 30 ausgesendet wird.
Die Lichtquelleneinheit 30 speist die Beleuchtungsfaser 53 mit einem weißen Laserstrahl, der von der Lichtquelleneinheit 30 ausgesendet wird. Der Abtasttreiben 22 steuert den Faserantrieb 54 so, dass das Abstrahlende der Beleuchtungsfaser 53 längs einer vorbestimmten Bahn bewegt wird.
Das an dem ersten und dem zweiten Beobachtungsbereich reflektierte Licht wird von den ersten und den zweiten Bildfasern 55a und 55b, die das Abtastendoskop 50 bilden, an den Abtastendoskopprozessor 20 übertragen. Das übertragene Licht fällt auf die Lichtaufnahmeeinheit 21.
Die Lichtaufnahmeeinheit 21 erzeugt ein Pixelsignal entsprechend der reflektierten Lichtmenge. Das Pixelsignal wird zu der Bildverarbeitungsschaltung 23 geleitet, die das empfangene Pixelsignal in dem Bildspeicher 26 speichert. Sind einmal die Pixelsignale, die den beleuchteten, über den ersten und den zweiten Beobachtungsbereich verteilten Punkten entsprechen, gespeichert, so führt die Bildverarbeitungsschaltung 23 eine vorbestimmte Bildverarbeitung an den Pixelsignalen durch; anschließend wird das Bildsignal, das einem einzelnen Vollbild entspricht, über den Codierer 27 an den Monitor 11 gesendet.
Indem das Abtastendoskop 50 an den Abtastendoskopprozessor 20 angeschlossen wird, sind die optischen Kopplungen zwischen der Lichtquelleneinheit 30 und der in dem Abtastendoskop 50 montierten Beleuchtungsfaser 53 sowie zwischen der Lichtaufnahmeeinheit 21 und den ersten und den zweiten Bildfasern 55a und 55b hergestellt. Indem zudem Abtastendoskop 50 an den Abtastendoskopprozessor 20 angeschlossen wird, ist der in dem Abtastendoskop 50 montierte Faserantrieb 54 elektrisch mit dem Abtasttreiber 22 verbunden.
Die zeitliche Abstimmung für die Operationen, die von der Lichtquelleneinheit 30, der Lichtaufnahmeeinheit 21, der Bildverarbeitungsschaltung 23, dem Abtasttreiber 22 und dem Codierer 27 durchzuführen sind, werden von der Zeitsteuerung 24 gesteuert. Außerdem werden die Zeitsteuerung 24 sowie weitere Komponenten der Endoskopeinrichtung 10 von der Systemsteuerung 25 gesteuert. Ein Benutzer kann Befehle in den Eingabeblock 28 eingeben, der ein Bedienfeld (nicht gezeigt) sowie weitere Mechanismen umfasst.
Als nächstes wird der Aufbau des Abtastendoskops 50 beschrieben. Wie in 3 gezeigt, enthält das Abtastendoskop 50 die Beleuchtungsfaser 53, den Faserantrieb 54, die ersten und die zweiten Bildfasern 55a und 55b, einen Spiegel 61 sowie weitere Komponenten.
Die Beleuchtungsfaser 53 sowie die ersten und die zweiten Bildfasern 55a und 55b sind ausgehend von dem Anschlussstück 52 bis zum distalen Ende des Einführrohrs 51 innerhalb des Abtastendoskops 50 angeordnet. Wie oben beschrieben fällt der von der Lichtquelleneinheit 30 ausgesendete weiße Laserstrahl auf das Eintrittsende der Beleuchtungsfaser 53. Der einfallende weiße Laserstrahl wird zum Abstrahlende der Beleuchtungsfaser 53 geleitet.
Wie in 4 gezeigt, ist an dem distalen Ende des Einführrohrs 51 ein festes Hohlrohr 57 montiert. Das Hohlrohr 57 ist so angeordnet, dass die Achsrichtungen des distalen Endes des Einführrohrs 51 und des Hohlrohrs 57 parallel liegen.
Die Beleuchtungsfaser 53 ist innerhalb des Hohlrohrs 57 an dem Faserantrieb 54 gehalten. Die Beleuchtungsfaser 53 ist in dem Hohlrohr 57 so angeordnet, dass die Achsrichtung des Hohlrohrs 57 parallel zu einer ersten Richtung liegt, die die Achsrichtung des Einführrohrs 51 ist, das nicht durch den Faserantrieb 54 bewegt wird.
Wie in 5 gezeigt, enthält der Faserantrieb 54 einen Halteblock 54s und einen Biegeblock 54b. Der Biegeblock 54b ist zylindrisch geformt. Die Beleuchtungsfaser 53 ist durch den zylindrischen Biegeblock 54b eingesetzt. Die Beleuchtungsfaser 53 ist durch den Halteblock 54s am vorderen Ende des Biegeblocks 54b, welches am nächsten zu dem distalen Ende des Einführrohrs 51 hin angeordnet ist, gehalten.
Wie in 6 gezeigt, sind an dem Biegeblock 54b ein erstes und ein zweites Biegeelement 54b1 und 54b2 befestigt. Das erste und das zweite Biegeelement 54b1 und 54b2 sind jeweils aus Paaren von zwei piezoelektrischen Elementen gebildet. Zudem expandieren und kontrahieren das erste und das zweite Biegeelement 54b1 und 54b2 längs der Achsrichtung des zylindrischen Biegeblocks 54b auf Grundlage eines Faserantriebsignals, das von dem Abtasttreiber 22 gesendet wird.
Zwei piezoelektrische Elemente, die das erste Biegeelement 54b1 bilden, sind so an der Außenfläche des zylindrischen Biegeblocks 54b befestigt, dass die Achse des zylindrischen Biegeblocks 54b zwischen den piezoelektrischen Elementen liegt. Außerdem sind zwei piezoelektrische Elemente, die das zweite Biegeelement 54b2 bilden, an der Außenfläche des zylindrischen Biegeblocks 54b an einer Stelle befestigt, die in Umfangsrichtung um 90° um die Achse des zylindrischen Biegeblocks 54b gegenüber dem ersten Biegeelement 54b1 versetzt ist.
Wie in 7 gezeigt, biegt sich der Biegeblock 54b in eine erste Biegerichtung, indem eines der piezoelektrischen Elemente, die das erste Biegeelement 54b1 bilden, expandiert und gleichzeitig das andere kontrahiert. Die piezoelektrischen Elemente, die das erste Biegeelement 54b1 bilden, sind längs der ersten Biegerichtung angeordnet, t.
Zudem biegt sich der Biegeblock 54b in einer zweiten Biegerichtung, indem eines der beiden piezoelektrischen Elemente, die das zweite Biegeelement 54b2 bilden, expandiert und gleichzeitig das andere kontrahiert. Die piezoelektrischen Elemente, die das zweite Biegeelement 54b2 bilden, sind längs der zweiten Biegerichtung angeordnet.
Die Seitenfläche der Beleuchtungsfaser 53 wird von dem Biegeblock 54b über den Halteblock 54s in die erste und/oder die zweite Biegerichtung gedrückt, und die Beleuchtungsfaser 53 biegt sich in die erste und/oder die zweite Biegerichtung, die senkrecht zur Achsrichtung der Beleuchtungsfaser 53 liegen. Das Abstrahlende der Beleuchtungsfaser 53 wird durch Biegen der Beleuchtungsfaser 53 bewegt.
Wie in 8 gezeigt, wird das Abstrahlende der Beleuchtungsfaser 53 so bewegt, dass das Abstrahlende in der ersten und der zweiten Biegerichtung mit Amplituden schwingt, die wiederholt zunehmen und abnehmen. Die Frequenzen der Schwingung in der ersten und der zweiten Biegerichtung werden so eingestellt, dass sie gleich sind. Außerdem werden die Perioden für das Ansteigen und das Abfallen der Amplituden der Schwingung in der ersten und der zweiten Biegerichtung synchronisiert. Die Phasen der Schwingung in der ersten und der zweiten Biegerichtung sind ferner um 90° verschoben.
Indem das Abstrahlende der Beleuchtungsfaser 53 in oben beschriebener Weise in der ersten und der zweiten Biegerichtung schwingt, folgt das Abstrahlende der in 9 gezeigten spiralförmigen Bahn, und der erste und der zweite Beobachtungsbereich werden mit dem weißen Laserstrahl abgetastet.
Die Position des Abstrahlendes der Beleuchtungsfaser 53 bei nicht gebogener Beleuchtungsfaser 53 ist als Standardpunkt definiert. Während das Abstrahlende mit zunehmender Amplitude ausgehend von dem Standardpunkt schwingt (vgl. „Abtastperiode” in 8), werden der erste und der zweite Beobachtungsbereich mit dem weißen Laserstrahl beleuchtet und Pixelsignale erzeugt, wie später beschrieben wird.
Erreicht die Amplitude innerhalb des vorbestimmten Bereiches ein Maximum, so endet eine einzelne Abtastoperation zur Erzeugung eines einzelnen Bildes. Nach Beendigung einer Abtastoperation kehrt das Abstrahlende der Beleuchtungsfaser 53 zu dem Standardpunkt zurück, indem das Abstrahlende in der ersten und der zweiten Biegerichtung während einer Pausenperiode mit abnehmender Amplitude schwingt, wie in 8 gezeigt ist. Ist das Abstrahlende in den Standardpunkt bewegt, so legt dies den Beginn einer Abtastoperation zur Erzeugung eines weiteren Bildes fest.
Wie in den 4 und 10 gezeigt, ist die Vielzahl an ersten Bildfasern 55a so um das Hohlrohr 57 herum befestigt, dass die ersten Bildfasern 55a das Hohlrohr 57 umgeben. Außerdem sind die ersten Bildfasern 55a so befestigt, dass die Achsrichtungen der ersten Bildfasern 55a am Eintrittsende und das Hohlrohr 57 parallel liegen. Zudem sind die ersten Bildfasern 55a so befestigt, dass die Eintrittsenden der ersten Bildfasern 55a und das Ende des Hohlrohrs 57 zum distalen Ende des Einführrohrs 51 hin alle gleichmäßig aufeinander ausgerichtet sind.
Wie in den 4 und 11 gezeigt, ist die Vielzahl an zweiten Bildfasern 55b um das Hohlrohr 57, das von den ersten Bildfasern 55a umgegeben ist, befestigt, so dass die zweiten Bildfasern 55b das Bündel der ersten Bildfasern 55a auf dem Hohlrohr 57 umgeben. Außerdem sind die zweiten Bildfasern 55b so befestigt, dass die Achslinien der zweiten Bildfasern 55b parallel zu dem Hohlrohr 57 am Eintrittsende liegen. Ferner sind die zweiten Bildfasern 55b so befestigt, dass die Eintrittsenden der ersten Bildfasern 55a gegenüber den Eintrittsenden der zweiten Bildfasern 55b hervorstehen.
Wie in den 4 und 12 gezeigt, sind das Hohlrohr 57 und das Bündel der ersten Bildfasern 55a innerhalb einer Ringlinse 58 eingesetzt. Die Ringlinse 58 ist auf die Eintrittsenden der zweiten Bildfasern 55b geklebt.
Wie in den 4 und 13 gezeigt, sind ferner ein Kopfende des Hohlrohrs 57 und das Bündel der ersten Bildfasern 55a aneinander angebracht und in das rohrförmige Glas 59 eingesetzt. Das Hohlrohr 57 und das Bündel der ersten Bildfasern 55a sind auch aneinander befestigt, jedoch durchdringen das distale Ende des Hohlrohrs 57 und das Bündel der ersten Bildfasern 55a das rohrförmige Glas 59 nicht. Das rohrförmige Glas 59 ist farblos und durchsichtig. An einem unbedeckten Abschnitt (vgl. „US in 4”), der nicht an dem Hohlrohr 57 angebracht ist, tritt Licht aus dem Inneren des rohrförmigen Glases 59.
Wie in 14 gezeigt, sind die ersten und die zweiten Bildfasern 55a und 55b, das Hohlrohr 57, die Ringlinse 58 und das rohrförmige Glas 59 so angeordnet, dass das rohrförmige Glas 59 und die Ringlinse 58 von dem distalen Ende des Einführrohrs 51 hervorstehen.
Wie in 4 gezeigt, ist eine Spiegelbefestigungsplatte fest auf ein Ende des rohrförmigen Glases 59 geklebt, das dem Ende, das an dem Hohlrohr 57 angebracht ist, entgegengesetzt ist. Indem die Spiegelbefestigungsplatte 60 fest auf das rohrförmige Glas 59 geklebt ist, wird verhindert, dass Wasser in das Innere des Hohlrohrs 57 gelangt. Die Spiegelbefestigungsplatte 60 besteht aus einem durchsichtigen Material. Der von dem Abstrahlende der Beleuchtungsfaser 53 ausgesendete weiße Laserstrahl tritt ungeschwächt durch die Spiegelbefestigungsplatte.
An der Spiegelbefestigungsplatte 60 ist innerhalb des rohrförmigen Glases 59 ein Spiegel 61 montiert. Wie in 15 gezeigt, hat der Spiegel 61 die Form eines Kreiskegelstumpfes. Zudem hat der Spiegel 61 an jedem Ende des Kreiskegelstumpfes eine Öffnung 61o.
Auf der Seitenfläche des Spiegels 61 befindet sich eine Reflexionsfläche 61r, die den von der Lichtquelleneinheit 30 ausgesendeten weißen Laserstrahl reflektiert. Die Reflexionsfläche 61r hat eine Anfangsmarkierung 61m1, die eine Linie längs der Erzeugenden des Kreiskegelstumpfes bildet. Die Anfangsmarkierung 61m1 ist beispielsweise eine schwarze, gerade Linie und absorbiert den auf die Anfangsmarkierung 61m1 fallenden weißen Laserstrahl ohne Reflexion.
Der Spiegel 61 hat eine Grenzmarkierung 61m2 an der Grenze zwischen der Seitenfläche und der Öffnung 61o am kleineren Ende des Kreiskegelstumpfes. Die Grenzmarkierung 61m2 ist ein längs der Grenze verlaufender Kreis; der auf die Grenzmarkierung 61m2 fallende weiße Laserstrahl wird ohne Reflexion absorbiert. Der Umfang der kreisförmigen Grenzmarkierung 61m2 ist so vorbestimmt, dass der auf dem Spiegel 61 liegende Punkt, der mit dem Weißlaserstrahl, der von dem längs der spiralförmigen Bahn bewegten Abstrahlende ausgesendet wird, beleuchtet wird, die Grenzmarkierung 61m2 nach dem ersten Erreichen der Grenzmarkierung 61m2 in einer Rotation kreuzt.
Der an der Spiegelbefestigungsplatte 60 vorgesehene Spiegel 61 ist so angeordnet, dass die Kegelachse des Spiegels 61 an einer ersten geraden Linie (vgl. „L1 in 4”) ausgerichtet ist, die durch den Standardpunkt geht und parallel zur Achsrichtung des Hohlrohrs 57 liegt.
Wie in 16 gezeigt, ist die Öffnung 61o gebildet durch einen Schnitt längs des von dem Abstrahlende der Beleuchtungsfaser 53 ausgesendeten weißen Laserstrahls, während das Abstrahlende längs eines ersten Kreisumfangs (vgl. „c1”) bewegt wird, dessen Mittelpunkt mit dem Standardpunkt zusammenfällt und dessen Radius gleich einem vorbestimmten ersten Radius (vgl. „r1”) ist. Die Innenfläche der Öffnung 61o ist demnach parallel zur Kegelfläche eines imaginären Kegels, dessen Achse mit der ersten geraden Linie (vgl. „L1”) zusammenfällt.
Zudem ist der Spiegel 61 so ausgebildet, dass, wenn der Abstand zwischen dem Abstrahlende der Beleuchtungsfaser 53 und dem Standardpunkt größer als der erste Radius ist, der von dem Abstrahlende ausgesendete weiße Laserstrahl, der auf die Reflexionsfläche 61r trifft, in Richtung des unbedeckten Abschnittes des rohrförmigen Glases 59 reflektiert wird, jedoch nicht in Richtung des Hohlrohrs 57 reflektiert wird.
Wie in 4 gezeigt, ist das an dem Hohlrohr 57 angebrachte Ende des rohrförmigen Glases 59 in seiner Gesamtheit von einem Abschirmfilm 59f (Abschirmung) bedeckt. Der Abschirmfilm 59f hindert den weißen Laserstrahl, der teilweise in Richtung des rohrförmigen Glases 59 reflektiert wird, daran, über die Ringlinse 58 in die Eintrittsenden der zweiten Bildfasern 55b zu gelangen.
Da die Bewegung des Abstrahlendes der Beleuchtungsfaser 53 an dem Standardpunkt beginnt und sich fortsetzt, bis das Abstrahlende den ersten Kreisumfang (vgl. „C1”) erreicht, tritt der vor dem Abstrahlende ausgesendete weiße Laserstrahl durch die Spiegelbefestigungsplatte 60 hindurch durch das Innere der Öffnung 61o des Spiegels 61, wie in 17 gezeigt ist. Außerdem beleuchtet der weiße Laserstrahl den ersten Beobachtungsbereich (vgl. „OA1”), der dem distalen Ende des Einführrohrs 51 zugewandt ist. Der mit dem weißen Laserstrahl beleuchtete Punkt des ersten Beobachtungsbereichs wird längs der spiralförmigen Bahn bewegt, die der Bahn ähnelt, längs der das Abstrahlende bewegt wird.
Das reflektierte Licht wird an dem in dem ersten Beobachtungsbereich liegenden Punkt gestreut, der mit dem weißen Laserstrahl beleuchtet wird. Das reflektierte Licht fällt auf die Eintrittsenden der ersten Bildfasern 55a. Das reflektierte Licht, das auf die Eintrittsenden der ersten Bildfasern 55a fällt, wird zu den Austrittsenden der ersten Bildfasern 55a geleitet. Wie oben beschrieben, sich die Abstrahlenden der ersten Bildfasern 55a optisch mit der Lichtaufnahmeeinheit 21 gekoppelt. Das zu den Abstrahlenden geleitete reflektierte Licht fällt auf die Lichtaufnahmeeinheit 21.
Wird das Abstrahlende der Beleuchtungsfaser 53 außerhalb des ersten Kreisumfangs bewegt, so wird der von dem Abstrahlende ausgesendete weiße Laserstrahl, wie in 18 gezeigt, an der Reflexionsfläche 61r des Spiegels 61 reflektiert, tritt durch den unbedeckten Abschnitt (vgl. „US”) des rohrförmigen Glases 59 und beleuchtet den zweiten Beobachtungsbereich (vgl. „OA2”), der um das rohrförmige Glas 59 herum angeordnet ist.
Wie in 19 gezeigt, bewegt sich der Punkt des zweiten Beobachtungsbereichs, der mit dem durch den unbedeckten Bereich gehenden weißen Laserstrahl beleuchtet wird, längs einer spiralförmigen Bahn. Der zweite Beobachtungsbereich wird mit dem weißen Laserstrahl abgetastet, indem sich der weiße Laserstrahl längs der spiralförmigen Bahn bewegt. Der in dem zweiten Beobachtungsbereich liegende Punkt, der mit dem weißen Laserstrahl beleuchtet wird, wenn der von dem Abstrahlende ausgesendete weiße Laserstrahl den Schnittpunkt der Anfangsmarkierung 61m1 und der Grenzmarkierung 61m2 erreicht, wird als Abtaststartpunkt definiert. Der Punkt des zweiten Beobachtungsbereichs, der mit dem weißen Laserstrahl beleuchtet wird, wenn sich das Abstrahlende der Beleuchtungsfaser 53 an dem Punkt befindet, der von dem Mittelpunkt der spiralförmigen Bahn am weitesten entfernt ist, wird als Abtastendpunkt definiert.
Das reflektierte Licht wird an dem mit dem weißen Laserstrahl beleuchteten Punkt gestreut, der sich in dem zweiten Beobachtungsbereich befindet. Das reflektierte Licht wird durch die Ringlinse 58 eingesammelt und fällt auf die Eintrittsenden der zweiten Bildfasern 55b (vgl. 18). Das reflektierte Licht, das auf die Eintrittsenden der zweiten Bildfasern 55b fallt, wird zu den Abstrahlenden der zweiten Bildfasern 55b geleitet. Wie oben beschrieben, sind die Abstrahlenden der zweiten Bildfasern 55b optisch mit der Lichtaufnahmeeinheit 21 gekoppelt. Das reflektierte Licht, das zu den Abstrahlenden geleitet wird, fällt auf die Lichtaufnahmeeinheit 21.
Die Lichtaufnahmeeinheit 21 erfasst die Menge der roten, der grünen und der blauen Lichtkomponente in dem reflektierten Licht und erzeugt Pixelsignale entsprechend den Mengen dieser Lichtkomponenten. Die Pixelsignale werden an die Bildverarbeitungsschaltung 23 gesendet.
Während das Abstrahlende der Beleuchtungsfaser 53 längs des ersten Kreisumfangs bewegt wird, wird die Frequenz zur Erzeugung der Pixelsignale so eingestellt, dass diese Frequenz proportional zum Abstand zwischen dem Standardpunkt und der Position des Abstrahlendes ist. Wird das Abstrahlende der Beleuchtungsfaser 53 längs der spiralförmigen Bahn mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit bewegt, so ändert sich der Abstand zwischen den in dem ersten Beobachtungsbereich liegenden Punkten, die mit dem weißen Laserstrahl beleuchtet werden, gemäß dem Abstand zwischen den Punkten und dem Standardpunkt. Indem die Frequenz zur Erzeugung der Pixelsignale in oben beschriebener Weise eingestellt wird, kann so die Erzeugung unnötiger Pixelsignale nahe dem Standardpunkt vermieden werden.
Die Bildverarbeitungsschaltung 23 schätzt auf Grundlage von Signalen, die zum Steuern des Abtasttreibers 22 genutzt werden, die Punkte ab, die mit dem weißen Laserstrahl beleuchtet werden. Außerdem speichert die Bildverarbeitungsschaltung 23 die empfangenen Pixelsignale unter den Adressen des Bildspeichers ab, die diesen abgeschätzten Punkten entsprechen.
Der Bildspeicher 26 enthält einen ersten und einen zweiten Speicherbereich. Der erste und der zweite Speicherbereich sind für Bilder des ersten bzw. des zweiten Beobachtungsbereichs bereitgestellt. Während das Abstrahlende der Beleuchtungsfaser 53 innerhalb des ersten Kreisumfangs bewegt wird, werden folglich die erzeugten Pixelsignale in dem ersten Speicherbereich gespeichert. Während das Abstrahlende außerhalb des ersten Kreisumfangs bewegt wird, werden dagegen die erzeugten Pixelsignale in dem zweiten Speicherbereich gespeichert.
Wie oben beschrieben, werden der erste und der zweite Beobachtungsbereich mit dem weißen Laserstrahl abgetastet, Pixelsignale auf Grundlage des Lichtes erzeugt, das an den jeweiligen, mit dem weißen Laserstrahl beleuchteten Punkten reflektiert wird, und die erzeugten Pixelsignale unter den diesen Punkten zugeordneten Adressen gespeichert. Das Bildsignal, das dem ersten und dem zweiten Beobachtungsbereich entspricht, enthält diejenigen Pixelsignale, die den Punkten entsprechen, die von dem Standardpunkt zu dem Abtastendpunkt reichen. Wie oben beschrieben, führt die Bildverarbeitungsschaltung 23 eine vorbestimmte Bildverarbeitung an den Bildsignalen durch. Nachdem die Bildsignale dieser vorbestimmten Bildverarbeitung unterzogen worden sind, werden sie an den Monitor 11 gesendet.
Wie in 20 gezeigt, werden auf dem Monitor 11 gleichzeitig ein erstes und ein zweites Bild (vgl. „IM1” und „IM2”; Frontalbild und Seitenbild) angezeigt, die dem ersten bzw. dem zweiten Beobachtungsbereich entsprechen. Auf dem Monitor 11 wird die abgewickelte Darstellung des zweiten Beobachtungsbereichs (vgl. „OA2”) angezeigt, der mit dem weißen Laserstrahl längs der spiralförmigen Bahn abgetastet worden ist. Die abgewickelte Darstellung ist eine Darstellung, die längs der der Anfangsmarkierung 61m1 entsprechenden Erzeugenden des zweiten Beobachtungsbereichs geöffnet ist.
Zusätzlich zu den Punkten, die mit dem weißen Laserstrahl beleuchtet worden sind, schätzt die Bildverarbeitungsschaltung 23 auch die Position des Abstrahlendes der Beleuchtungsfaser 53 auf Grundlage von Signalen ab, die zum Steuern des Abtasttreibers 22 genutzt werden. Wie weiter unten erläutert, werden zudem die Punkte, zu denen der weiße Laserstrahl die Anfangsmarkierung 61m1 und die Grenzmarkierung 61m2 beleuchtet, zur Abschätzung der Position des Abstrahlendes der Beleuchtungsfaser 53 genutzt.
Fällt der weiße Laserstrahl auf die Anfangsmarkierung 61m1 und die Grenzmarkierung 61m2, so wird, wie oben beschrieben, der weiße Laserstrahl absorbiert und erreicht nicht den ersten und den zweiten Beobachtungsbereich. Wie in 21 gezeigt, werden die Punkte zu den Zeitpunkten, zu denen die Signalintensität der Pixelsignale auf die Intensität abnimmt, die schwarz entspricht, als diejenigen Momente bestimmt, zu denen der mit dem weißen Laserstrahl beleuchtete Punkt auf der Anfangsmarkierung 61m1 oder der Grenzmarkierung 61m2 liegt.
Die Periode, während der auf dem Spiegel 61 liegende Punkt, der mit dem weißen Laserstrahl beleuchtet wird, längs der Grenzmarkierung 61m2 bewegt wird, ist gleich der Periode, in der das Abstrahlende der Beleuchtungsfaser 53 einmal längs der spiralförmigen Bahn zirkuliert, und länger als die Periode, die der beleuchtete Punkt benötigt, die Anfangsmarkierung 61m1 zu kreuzen. Somit kann anhand der Länge der Periode, während der die Signalintensität der Pixelsignale auf die Signalintensität, die schwarz entspricht, herabgesetzt ist, bestimmt werden, ob der beleuchtete Punkt auf der Grenzmarkierung 61m2 bewegt wird, oder der beleuchtete Punkt die Anfangsmarkierung 61m1 kreuzt.
Wie in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel können optische Bilder von Objekten beobachtet werden, die vor dem distalen Ende des Einführrohrs 51 und um das Einführrohr 51 herum angeordnet sind. Somit kann eine Frontalansicht einer Innenwand eines dünnen Hohlraums mit einem Bild in Richtung des distalen Endes betrachtet werden.
Der Spiegel 61 hat in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die Form eines Kreiskegelstumpfes, der die Öffnung 61o aufweist, die sich von dem kleineren Ende zum größeren Ende erstreckt. Die Form des Spiegels 61 ist jedoch nicht auf den Kreiskegelstumpf beschränkt. Es können auch andere Formen zur Anwendung kommen, sofern der Abstand von der ersten Position auf der ersten geraden Linie zu einer beliebigen zweiten Position auf der Reflexionsfläche 61r mit dem Abstand zwischen der ersten Position und der Beleuchtungsfaser 53 zunimmt. Die Linie, die die erste und die zweite Position miteinander verbindet, liegt senkrecht zu der ersten geraden Linie. Mit anderen Worten kann auch eine andere Form zur Anwendung kommen, sofern der Abstand von der ersten Position zu einer beliebigen zweiten Position zunimmt, wenn die erste Position in die erste Richtung bewegt wird. Beispielsweise kann die Form einer Schale oder einer Glocke angewandt werden.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Innenfläche der Öffnung 61o parallel zur Kegelfläche eines imaginären Kegels, dessen Achse mit der ersten geraden Linie zusammenfällt. Die Innenfläche muss jedoch nicht parallel zur Kegelfläche liegen. Es können auch andere Formen für die Öffnung 61o angewandt werden, sofern der von dem Abstrahlende der Beleuchtungsfaser 53 ausgesendete weiße Laserstrahl den Spiegel 61 umgehen und seine Vorwärtsrichtung unverändert aufrecht erhalten kann, während das Abstrahlende innerhalb des ersten Kreisumfangs bewegt wird.
Beispielsweise kann die Innenfläche parallel zur ersten Richtung liegen. Bei einer solchen Form kann der weiße Laserstrahl die Innenfläche der Öffnung 61o beleuchten. Jedoch kann auch die schwarzgefärbte Innenfläche als Grenzmarkierung 61m2 genutzt werden. Alternativ kann ein Schlitz auf dem Spiegel 61 als Öffnung 61o ausgebildet werden, so dass der von dem Abstrahlende ausgesendete weiße Laserstrahl durch diesen Schlitz treten kann.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Öffnung 61o an einem Spiegel 61 ausgebildet. Die Öffnung 61o muss jedoch nicht vorhanden sein, sofern der von dem Abstrahlende ausgesendet weiße Laserstrahl durch den Spiegel 61 treten kann, ohne dass sich die Vorwärtsrichtung des Lasers ändert, während das Abstrahlende innerhalb des ersten Kreisumfangs bewegt wird. Beispielsweise kann ein farbloses und durchsichtiges Material die Öffnung 61o ersetzen, so dass der weiße Laserstrahl durch das farblose und durchsichtige Material tritt.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel enthält das Abtastendoskop 50 die ersten und die zweiten Bildfasern 55a und 55b zur Übertragung des an dem ersten bzw. dem zweiten Beobachtungsbereich reflektierten Lichtes. Jedoch kann auch eine einzige Gruppe von Bildfasern gemeinsam zur Übertragung des an dem ersten und dem zweiten Beobachtungsbereich reflektierten Lichtes genutzt werden. Jedoch ist es in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel von Vorteil, die ersten und die zweiten Bildfasern 55a und 55b in dem Abtastendoskop 50 zu montieren, um die Lichtmenge zu maximieren, die an dem ersten und dem zweiten Beobachtungsbereich reflektiert wird und auf das Eintrittsende fällt.
Es ist möglich, die Position des Abstrahlendes der Beleuchtungsfaser 53 ohne die der Anfangsmarkierung 61m1 und der Grenzmarkierung 61m2 entsprechenden Pixelsignale abzuschätzen. Indem jedoch die Position des Abstrahlendes nicht nur anhand von Signalen, die zum Steuern des Abtasttreibers dienen, sondern auch anhand der Zeit abgeschätzt wird, die der weiße Laserstrahl benötigt, um die Anfangsmarkierung 61m1 zu kreuzen und sich längs der Grenzmarkierung 61m2 zu bewegen, kann die Genauigkeit dieser Abschätzung verbessert werden, wie dies in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Fall ist.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Ende des rohrförmigen Glases 59 in seiner Gesamtheit von einem Abschirmfilm 59f bedeckt. Das Ende des rohrförmigen Glases 59 muss jedoch nicht von dem Abschirmfilm 59f bedeckt sein. Es ist möglich, nur das an dem zweiten Beobachtungsbereich reflektierte Licht auf die Eintrittsenden der zweiten Bildfasern 55b fallen zu lassen, ohne den Abschirmfilm 59f vorzusehen. Um jedoch ein genaueres Bild zu erzeugen, ist es jedoch von Vorteil, den an dem Spiegel 61 reflektierten weißen Laserstrahl daran zu hindern, in das Eintrittsende der zweiten Bildfasern 55b einzutreten. Dementsprechend ist es von Vorteil, das Ende des rohrförmigen Glases 59 wie in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel mit dem Abschirmfilm 59f zu bedecken.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das Abstrahlende der Beleuchtungsfaser 53 längs der spiralförmigen Bahn bewegt. Der erste und der zweite Beobachtungsbereich können jedoch auch dann mit dem weißen Laserstrahl abgetastet werden, wenn das Abstrahlende längs anderer Bahnen bewegt wird.
In dem Ausführungsbeispiel sendet die Lichtquelleneinheit 30 den weißen Laserstrahl aus. Die Lichtquelleneinheit 30 kann jedoch auch andere Arten von Licht aussenden, z. B. Anregungslicht, das ein Organ zur Abgabe von Fluoreszenzstrahlung anregt. In diesem Fall kann die Autofluoreszenzstrahlung, die auf die Eintrittsenden der ersten und der zweiten Bildfasern 55a und 55b fällt, zu der Lichtaufnahmeeinheit 21 geleitet und das Bild auf Grundlage der Autofluoreszenzstrahlung erzeugt werden.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die Punkte im Hinblick auf die Zeit zur Erzeugung der Pixelsignale so eingestellt, dass die Frequenz zur Erzeugung der Pixelsignale proportional zum Abstand zwischen dem Standardpunkt und dem Ort des Abstrahlendes der Beleuchtungsfaser 53 ist, während der weiße Laserstrahl den ersten Beobachtungsbereich beleuchtet. Jedoch müssen die Punkte im Hinblick auf die Zeit zur Erzeugung der Pixelsignale nicht eingestellt werden. Wie oben beschrieben, ist es jedoch von Vorteil, die Punkte im Hinblick auf die Zeit zur Erzeugung der Pixelsignale einzustellen, um die Erzeugung unnötiger Pixelsignale zu vermeiden.
Obwohl die vorliegende Erfindung hier anhand der Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben worden ist, versteht sich von selbst, dass dem Fachmann vielerlei Abwandlungen und Änderungen möglich sind, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

Abtastendoskop, umfassend: einen ersten Übertrager mit einem ersten Abstrahlende, wobei der erste Übertrager aus dem ersten Abstrahlende einen Lichtstrahl aussendet, der einen Beobachtungsbereich beleuchtet; einen Antrieb, der das erste Abstrahlende in einer Richtung senkrecht zu einer Abstrahlrichtung bewegt, wobei der Lichtstrahl aus dem ersten Abstrahlende des ersten Übertragers in die Abstrahlrichtung ausgesendet wird; und einen Spiegel, der von dem ersten Abstrahlende in erster Richtung angeordnet ist, wobei die erste Richtung die Abstrahlrichtung ist, wenn sich das Abstrahlende an einem Standardpunkt befindet, der Spiegel einen Durchlassteil und eine Reflexionsfläche aufweist, das von dem ersten Abstrahlende ausgesendete Abstrahllicht durch den Durchlassteil tritt, wenn sich das erste Abstrahlende innerhalb eines ersten Kreisumfangs befindet, dessen Mittelpunkt mit dem Standardpunkt zusammenfällt und dessen Radius gleich einer ersten Länge ist, die Reflexionsfläche um eine erste gerade Linie herum ausgebildet ist, die erste gerade Linie parallel zur ersten Richtung liegt und den Standardpunkt enthält, der Abstand zwischen einer ersten Position auf der ersten geraden Linie und einer beliebigen zweiten Position auf der Reflexionsfläche zunimmt, wenn die erste Position in die erste Richtung bewegt wird, die Reflexionsfläche das von dem ersten Abstrahlende ausgesendete Abstrahllicht auf den um die erste gerade Linie herum vorgesehenen Beobachtungsbereich reflektiert, wenn sich das erste Abstrahlende außerhalb des ersten Kreisumfangs befindet, eine Linie, die die erste und zweite Position miteinander verbindet, senkrecht zu der ersten geraden Linie liegt.
Abtastendoskop nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen zweiten Übertrager mit einem zweiten Eintrittsende und einem zweiten Abstrahlende, wobei der zweite Übertrager so angeordnet ist, dass das zweite Eintrittsende in die erste Richtung weist, reflektiertes Licht oder Fluoreszenzstrahlung, das bzw. die an dem Beobachtungsbereich, der mit dem durch den Durchlassteil tretenden Abstrahllicht beleuchtet wird, erzeugt wird, auf das zweite Eintrittsende fällt, der zweite Übertrager das reflektierte Licht oder die Fluoreszenzstrahlung, das bzw. die auf das zweite Eintrittsende fällt, zu dem zweiten Abstrahlende leitet; einen dritten Übertrager mit einem dritten Eintrittsende und einem dritten Abstrahlende, wobei reflektiertes Licht oder Fluoreszenzstrahlung, das bzw. die an dem mit dem von der Reflexionsfläche reflektierten Abstrahllicht beleuchteten Beobachtungsbereich erzeugt wird, auf das dritte Eintrittsende fällt, der dritte Sender das reflektierte Licht oder die Fluoreszenzstrahlung, das bzw. die auf das dritte Eintrittsende fällt, zu dem dritten Abstrahlende leitet; eine Abschirmung, die das Abstrahllicht, das an der Reflexionsfläche reflektiert und ohne Erreichen des Beobachtungsbereichs zu dem dritten Eintrittsende gelangt, daran hindert, in das dritte Eintrittsende einzutreten.
Abtastendoskop nach Anspruch 1, bei dem der Durchlassteil eine Öffnung ist.
Abtastendoskop nach Anspruch 3, bei dem der Antrieb das erste Abstrahlende bewegt, indem er den ersten Übertrager nahe dem Abstrahlende biegt, die Innenfläche der Öffnung eine Kegelfläche eines Kreiskegelstumpfes ist, dessen Erzeugende mit einer geraden Linie, die von dem Abstrahlende in Abstrahlrichtung ausgeht, zusammenfällt, wenn sich das erste Abstrahlende auf dem ersten Kreisumfang befindet.
Abtastendoskop nach Anspruch 3, bei dem die Innenfläche der Öffnung mit einer Seitenfläche eines Zylinders zusammenfällt, dessen Achse parallel zur ersten Richtung liegt, wobei die Innenfläche eine Abschirmung aufweist, die das Abstrahllicht absorbiert.
Abtastendoskop nach Anspruch 1, ferner umfassend eine erste Markierung an der Grenze zwischen dem Durchlassteil und der Reflexionsfläche, wobei die erste Markierung das Abstrahllicht absorbiert.
Abtastendoskop nach Anspruch 1, bei dem die Reflexionsfläche parallel zu einem Kreiskegelstumpf liegt, dessen Achse mit der ersten geraden Linie zusammenfällt.
Abtastendoskop nach Anspruch 7, ferner umfassend eine zweite Markierung, die das Abstrahllicht absorbiert, wobei die zweite Markierung eine gerade Linie ist, die parallel zu einer Erzeugenden des Kreiskegelstumpfes der Reflexionsfläche liegt.
Abtastendoskop nach Anspruch 1, bei dem der Antrieb das erste Abstrahlende längs einer spiralförmigen Bahn bewegt, deren Mittelpunkt mit dem Standardpunkt zusammenfällt.
Abtastendoskopprozessor, umfassend: eine Lichtquelle, die das Abstrahllicht liefert, das von dem ersten Abstrahlende zu dem ersten Übertrager des Abtastendoskops nach Anspruch 1 ausgesendet wird; einen Lichtempfänger, der die Menge des reflektierten Lichtes oder der Fluoreszenzstrahlung, die an dem mit dem Abstrahllicht beleuchteten Beobachtungsbereich erzeugt wird, empfängt und erfasst; einen Bildprozessor, der auf Grundlage der von dem Lichtempfänger erfassten Menge des reflektierten Lichtes oder der Fluoreszenzstrahlung ein dem Beobachtungsbereich entsprechendes Bild erzeugt; und eine Steuerung, die den Bildprozessor anweist, ein Frontalbild zu erzeugen, wenn das erste Abstrahlende innerhalb des ersten Kreisumfangs bewegt wird, wobei die Steuerung den Bildprozessor anweist, ein Seitenbild zu erzeugen, wenn das erste Abstrahlende außerhalb des ersten Kreisumfangs bewegt wird, das Frontalbild ein Bild des Beobachtungsbereichs in der von dem ersten Abstrahlende ausgehenden ersten Richtung ist, das Seitenbild ein Bild des Beobachtungsbereichs um die erste gerade Linie herum in der Nähe des ersten Abstrahlendes ist.
Abtastendoskopeinrichtung, umfassend das Abtastendoskop nach Anspruch 1 und den Abtastendoskopprozessor nach Anspruch 10.