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Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Endoskop zur fotografischen Aufnahme eines Organs in einem Körper. Insbesondere betrifft die Erfindung die Anzeige eines Spektralbildes, das durch Aussenden von Licht mit speziellen Wellenlängen erhalten wird.
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In einem elektronischen Endoskop wird ein Farbbild angezeigt, indem Weißlicht auf ein zu beobachtendes Objekt ausgesendet wird. Ein Spektralbild, das eine von der Farbe eines Normalbildes verschiedene Farbe hat, kann zudem angezeigt werden, indem Licht mit einer beschränkten Bandbreite von Wellenlängen wie Ultraviolettstrahlen, Infrarotstrahlen und dergleichen ausgesendet wird. Beispielsweise ist in einem Endoskopprozessor ein Drehfilter angeordnet, in dem ein Neutraldichtefilter, kurz ND-Filter, und ein optisches Bandpassfilter in Umfangsrichtung ausgebildet sind. Das ND-Filter reduziert die Intensität oder Menge sämtlicher Wellenlängen des sichtbaren Lichtes gleichmäßig, wenn das sichtbare Licht durch das ND-Filter tritt, während das Bandpassfilter sämtliches Licht mit Ausnahme von Licht spezieller Wellenlängen sperrt. Das Drehfilter rotiert in Übereinstimmung mit einem einzelnen Teilbild-/Vollbild-Intervall (Field/Frame-Intervall). Die Druckschrift
JP2011-200377A1 offenbart eine solche Drehfilterplatte. So werden Bildpixelsignale, die normalem Weißlicht entsprechen, und Bildpixelsignale, die schmalbandigem Licht entsprechen, abwechselnd aus einem Bildsensor ausgelesen, so dass zwei Bilder in Echtzeit auf einem Bildschirm angezeigt werden können. Die Menge an Licht, die durch das Bandpassfilter tritt, nimmt im Vergleich zur gleichen Menge an Licht, die in das Bandpassfilter eintritt, ab. Um ein Normalfarbbild und ein Spektralbild mit der gleichen Helligkeit anzuzeigen, wird die Menge an normalem Weißlicht um einen vorbestimmten Transmissionsgrad des ND-Filters reduziert.
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Hängt der Transmissionsgrad des ND-Filters von der Menge an Licht ab, das durch das Bandpassfilter tritt, so ist die Helligkeit des normalen Beobachtungsbildes möglicherweise nicht ausreichend für eine Beobachtung. Insbesondere wenn ein Prozess zur automatischen Helligkeitseinstellung entsprechend dem Luminanzpegel des Normalbeobachtungsbildes durchgeführt wird, sollte eine Blende weiter geöffnet werden als dies für gewöhnlich der Fall ist, wodurch es zu Schwierigkeiten in dem Prozess zur automatischen Helligkeitseinstellung kommen kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektronisches Endoskop anzugeben, das ein Normalbild und ein Spektralbild mit einer geeigneten Helligkeit anzeigt.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe durch das elektronische Endoskop nach Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Ein elektronisches Endoskop nach der Erfindung hat eine Lichtquelle, die ausgebildet ist, Normallicht auf ein zu beobachtendes Objekt zu senden, wobei das Normallicht ein Breitband an Wellenlängen aufweist; ein Drehfilter, das in dem Strahlengang von Licht, welches von der Lichtquelle zu einem Bildsensor läuft, positionierbar ist, und das ein optisches Bandpassfilter sowie ein Neutraldichtefilter aufweist, die in Umfangsrichtung angeordnet sind; eine Drehsteuerung, die ein Strahlengang-Durchquerungsintervall des Bandpassfilters und ein Strahlengang-Durchquerungsintervall des Neutraldichtefilters mit einem Teilbild-/Vollbild-Intervall synchronisiert; und einen Bildgenerator, der ein Normalbild aus Breitband-Bildpixelsignalen erzeugt und ein Spektralbild aus Spezialband-Bildpixelsignalen erzeugt. Die Breitband-Bildpixelsignale und die Spezial-Bildpixelsignale werden abwechselnd aus einem Bildspeicher ausgelesen. Der Bildgenerator hat einen Helligkeitseinsteller, der einen Helligkeitspegel des Spektralbildes einstellt. Das Neutraldichtefilter verringert dann die von der Lichtquelle ausgesendete Lichtmenge auf eine Lichtmenge, die einer erhöhten Helligkeit des Spektralbildes entspricht.
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Vorzugsweise ist der Transmissionsgrad des Neutraldichtefilters größer als ein Transmissionsgrad, der einem Verhältnis des Spektralwellenlängenintegralwertes des durch das Bandpassfilter tretenden Lichtes zu einem Standard-Wellenlängenintegralwert des Normallichtes entspricht. Der Helligkeitseinsteller führt vorzugsweise einen Verstärkungsprozess mit einem vorgegebenen Verstärkungswert durch. Der Transmissionsgrad kann auf einen Wert eingestellt werden, der einem Wert entspricht, der die Helligkeit des Normalbildes so ändert, dass diese mit der Helligkeit des korrigierten Spektralbildes übereinstimmt. Vorzugsweise ist ein Anzeigeprozessor vorgesehen, der ein Normalbild und ein Spektralbild simultan auf einem Bildschirm anzeigt. Auch kann ein Prozessor zur automatischen Helligkeitseinstellung vorgesehen sein, wobei dieser Prozessor die Helligkeit des Normalbildes und des Spektralbildes anhand der Helligkeit des Normalbildes einstellt.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Drehfilter für ein Endoskop vorgesehen, wobei dieses Drehfilter ein scheibenförmiges Drehelement, ein Neutraldichtefilter und ein optisches Bandpassfilter enthält. Das optische Bandpassfilter und das Neutraldichtefilter sind an dem Drehelement in Umfangsrichtung angeordnet. Das Neutraldichtefilter hat einen Transmissionsgrad, der die von der Lichtquelle ausgesendete Lichtmenge auf eine Lichtmenge verringert, die der durch einen Verstärkungsprozess erhöhten Helligkeit des Spektralbildes entspricht.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Darin zeigen:
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1 ein Blockdiagramm eines elektronischen Endoskops nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel;
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2A eine Ansicht, die einen Bildschirm in einem Normalbeobachtungsmodus zeigt;
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2B eine Ansicht, die einen Bildschirm in einem speziellen Beobachtungsmodus zeigt;
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2C eine Ansicht, die einen Bildschirm in einem Simultanbeobachtungsmodus zeigt;
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3 eine Ansicht, die eine Anordnung des Drehfilters zeigt;
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4 eine Vorderansicht des Drehfilters;
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5 ein Blockdiagramm einer ersten Bildsignalverarbeitungsschaltung, einer zweiten Bildverarbeitungsschaltung und eines Bildgenerators;
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6 eine Ansicht, die das spektrale Transmissionsvermögen des Bandpassfilters zeigt; und
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7 eine Ansicht, die eine Tabelle zeigt, in der der Zusammenhang zwischen dem Transmissionsgrad des ND-Filters und des Verstärkungswertes angegeben ist.
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Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
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1 ist ein Blockdiagramm, das ein elektronisches Endoskop gemäß Ausführungsbeispiel zeigt. 2A ist eine Ansicht, die einen Bildschirm in einem Normalbeobachtungsmodus zeigt. 2B ist eine Ansicht, die einen Bildschirm in einem Spezialbeobachtungsmodus zeigt. 2C ist eine Ansicht, die einen Bildschirm in einem Simultanbeobachtungsmodus zeigt.
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Ein elektronisches Endoskop ist mit einem Videobeobachtungsteil 10, der einen Bildsensor 12, z. B. ein CCD oder CMOS, aufweist, und einem Videoprozessor 20 ausgestattet. Der Videobeobachtungsteil 10 ist lösbar mit dem Videoprozessor 20 verbunden. Ein Monitor 50 und eine Tastatur 60 sind mit dem Videoprozessor 20 verbunden.
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Der Videoprozessor 20 ist mit einer Lichtquelle 22, z. B. einer Entladungslampe, ausgestattet, die Weißlicht aussendet. Das von der Lichtquelle 22 ausgesendete Licht tritt durch eine Sammellinse 28 und eine nicht gezeigte Eintrittsfläche eines Lichtleiters 11, der in dem Videobeobachtungsteil 10 angeordnet ist. Die Lichtquelle 11, die aus einem Lichtleitfaserbündel besteht, richtet das Licht auf den Spitzenabschnitt des Videobeobachtungsteils 10. Das durch den Lichtleiter 11 tretende Licht tritt durch die Spitze des Lichtleiters 11 und dann über eine nicht gezeigte Zerstreuungslinse aus der Spitze des Videobeobachtungsteils 10 aus, so dass ein zu beobachtendes Objekt beleuchtet werden kann.
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Das an dem Objekt reflektierte Licht tritt durch eine nicht gezeigte Objektivlinse und erreicht den Bildsensor 12, so dass ein Objektbild auf einer Lichterfassungsfläche des Bildsensors 12 erzeugt wird. Auf der Lichterfassungsfläche des CCDs 12 ist ein nicht gezeigtes Farbfilter-Array, das durch eine schachbrettartige Anordnung von Farbelementen einschließlich Gelb (Y), Magenta (Mg), Cyan (Cy) und Grün (G) oder Rot (R), Grün (G) und Blau (B) gebildet ist, so angeordnet, dass die Fläche jedes Farbelementes einem Pixel gegenüberliegt.
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In dem Bildsensor werden durch den fotoelektrischen Effekt infolge des durch das Farbfilter tretenden Lichtes analoge Bildpixelsignale erzeugt. Der Bildsensortreiber 32 gibt Taktimpulssignale an den Bildsensor 12 aus, so dass in regelmäßigen Zeitintervallen die Bildpixelsignale aus dem Bildsensor 12 ausgelesen werden. Bei Anwendung des NTSC- oder des PAL-Standards werden beispielsweise Bildpixelsignale entsprechend einem einzelnen Teilbild (Field) sukzessive in 1/60- oder 1/50-Sekunden-Zeitintervallen aus dem Bildsensor 12 ausgelesen. Die Bildpixelsignale werden einer Eingangssignalverarbeitungsschaltung 34 zugeführt.
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In der Eingangssignalverarbeitungsschaltung 34 wird an den Bildpixelsignalen eine Signalverarbeitung einschließlich eines A/D-Wandlerprozesses und eines Farbinterpolationsprozesses durchgeführt, so dass eine Reihe von R-, G- und B-Bildpixelsignalen erzeugt wird. Die erzeugten R-, G- und B-Bildpixelsignale werden einer ersten Bildsignalverarbeitungsschaltung (E. B. S. V. S.) 36 und/oder einer zweiten Bildsignalverarbeitungsschaltung (Z. B. S. V. S.) 38 zugeführt. In der ersten und/oder zweiten Bildsignalverarbeitungsschaltung 36 bzw. 38 werden an den R-, G- und B-Bildpixelsignalen verschiedene Prozesse einschließlich eines Weißabgleichsprozesses, eines Farbwandlungsprozesses, eines Verstärkungsprozesses und eines Gamma-Korrekturprozesses durchgeführt, so dass R-, G- und B-Bildsignale entsprechend einem einzelnen Teilbild/Vollbild (Field/Frame) sukzessive erzeugt und direkt an den Monitor 50 ausgegeben werden. Auf diese Weise wird ein bewegtes Vollfarbbild auf dem Monitor 50 angezeigt.
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Eine Systemsteuerung 30, die eine nicht gezeigte CPU, eine ROM-Einheit und eine RAM-Einheit enthält, steuert den Videoprozessor 20 und gibt Steuersignale an in dem Videoprozessor 200 enthaltene Schaltungen aus. Während des Gebrauchs des elektronischen Endoskops kann eine Bedienperson eine nicht gezeigte Beobachtungsschalttaste betätigen, die sich an dem Bedienfeld des Videoprozessors 20 befindet. Die Beobachtungsschalttaste nimmt eine Umschaltung eines Beobachtungsmodus zwischen einem Normalbeobachtungsmodus, einem Spezialbeobachtungsmodus (Spektralbildmodus) und einem Simultananzeigemodus (Doppelanzeigemodus) vor.
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Wie in 2A gezeigt, wird in dem Normalbeobachtungsmodus das Objekt mit Weißlicht (Normallicht) beleuchtet, das ein Breitband an Wellenlängen aufweist. Auf diese Weise wird ein Normalvollfarbbild angezeigt. Dagegen wird in dem Spezialbeobachtungsmodus das Objekt mit Licht beleuchtet, das ein spezielles Band an Wellenlängen aufweist (schmalbandiges Licht; vgl. 2B). Auf diese Weise kann ein klares Spektralbild eines Blutgefäßes angezeigt werden. Im Falle des Simultananzeigemodus wird abwechselnd eine Beleuchtung mit Weißlicht und mit schmalbandigem Licht vorgenommen, und auf dem Bildschirm werden ein Normalfarbbild und ein Spektralbild in Echtzeit angezeigt (vgl. 2C).
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Ein zwischen der Lichtquelle 22 und der Kondensorlinse 28 angeordneter Blendenmechanismus 26 erhöht oder verringert die Lichtmenge durch seine Öffnungs/Schließbewegung. Die Systemsteuerung 30 führt einen Prozess zur automatischen Helligkeitseinstellung in Teilbild/Vollbild-Intervallen aus, um die geeignete Helligkeit eines angezeigten Beobachtungsbildes zu erhalten. Konkret gibt dabei die Systemsteuerung 30 auf Grundlage von Luminanzsignalen, die sukzessive von der Eingangssignalverarbeitungsschaltung 34 zugeführt werden, Steuersignale an den Blendenmechanismus 26 aus. Im Falle des Simultananzeigemodus wird der Prozess zur Helligkeitseinstellung auf Grundlage von Luminanzsignalen durchgeführt, die aus Bildpixelsignalen erhalten werden, die mit Weißlicht erzeugt werden.
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Ein Drehfiltermechanismus 24 befindet sich zwischen der Lichtquelle 22 und dem Blendenmechanismus 26 und ist mit einem nicht gezeigten Drehfilter ausgestattet. Das Drehfilter wird selektiv in einem Strahlengang oder außerhalb des Strahlenganges angeordnet. Die Drehgeschwindigkeit oder die Phase des Drehfilters wird von der Systemsteuerung 30 gesteuert.
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3 ist eine Ansicht, die eine Anordnung des Drehfilters zeigt. 4 ist eine Vorderansicht des Drehfilters. Unter Bezugnahme auf die 3 und 4 wird im Folgenden das Drehfilter im Einzelnen erläutert.
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Das scheibenförmige Drehfilter 25 wird von einem Motor 27 um eine Achse C gedreht. In der Nähe des Randes des Drehfilters 25 befindet sich ein Codierer 29. Das Drehfilter 25 kann durch ein nicht gezeigtes Halteelement längs einer zur optischen Achse senkrechten Richtung zwischen einer Stellung direkt auf einer Linie mit dem Strahlengang und einer Stellung außerhalb des Strahlengangs bewegt werden.
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In dem Normalbeobachtungsmodus ist das Drehfilter 25 außerhalb des Strahlengangs angeordnet. Somit tritt Weißlicht, das von der Lichtquelle 22 ausgesendet wird, direkt in den Lichtleiter 11 ein. Im Falle des Spezialbeobachtungsmodus und des Simultananzeigemodus wird das Drehfilter 25 in den Strahlengang bewegt und gedreht.
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Das Drehfilter 25 hat ein Paar bogenförmige Bandpassfilter 25A und 25C und ein Paar bogenförmige ND-Filter 25B und 25D, die in Umfangsrichtung alternierend angeordnet sind und einander gegenüberliegen. Jedes Filter hat eine Umfangslänge, die einem Quadranten entspricht.
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In dem Spezialbeobachtungsmodus ist das Drehfilter 25, ohne sich zu drehen, an der Stelle angeordnet, an welcher der Strahlengang LB durch das Bandpassfilter 25A oder 25C tritt. Im Falle des Simultananzeigemodus ist dagegen das Drehfilter 25 an der Stelle angeordnet, an der der Strahlengang LB während der Drehung durch die Bandpassfilter 25A und 25C und die ND-Filter 25B und 25D tritt. Die Drehgeschwindigkeit und die Phase des Drehfilters 25 werden so gesteuert, dass sich das Drehfilter 25 während eines einzelnen Teilbild-Intervalls um ein Viertel dreht.
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Die Bandpassfilter 25A und 25C haben spektrale Verteilungscharakteristiken, die es einem Teil des Weißlichtes, der spezielle Wellenlängen aufweist, ermöglicht, durch die Bandpassfilter 25A und 25C zu treten. Sämtliche Wellenlängen des sichtbaren Lichtes treten durch die ND-Filter 25B und 25D; jedoch verringern die ND-Filter 25B und 25D die Intensität oder die Lichtmenge sämtlicher Wellenlängen des sichtbaren Lichtes gleichmäßig. Die ND-Filter 25B und 25D sind mit einem Film oder einem Metallgeflecht ausgestattet.
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In dem Simultananzeigemodus wird ein Strahlengang-Durchquerungsintervall eines einzelnen Bandpassfilters oder ND-Filters mit einem einzelnen Teilbild-Intervall synchronisiert, indem die Drehgeschwindigkeit und die Phase des Drehfilters 25 gesteuert werden. Somit werden auf ein einzelnes Teilbild bezogene Bildpixelsignale, die dem Weißlicht entsprechen, und auf ein einzelnes Teilbild bezogene Bildpixelsignale, die dem schmalbandigen Licht entsprechen, abwechselnd aus dem Bildspeicher ausgelesen.
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Die Systemsteuerung 30 steuert einen Schalter 31 so, dass eine Reihe von R-, G- und B-Bildpixelsignalen, die von dem Weißlicht erzeugt werden, und eine Reihe von R-, G- und B-Bildpixelsignalen, die von dem schmalbandigen Licht erzeugt werden, abwechselnd an die erste Bildsignalverarbeitungsschaltung 36 und die zweite Bildsignalverarbeitungsschaltung 38 gesendet werden.
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5 ist ein Blockdiagramm der ersten Bildsignalverarbeitungsschaltung 36, der zweiten Bildsignalverarbeitungsschaltung 38 und des Bildgenerators 40.
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Die erste Bildsignalverarbeitungsschaltung 36, welche die Reihe von R-, G- und B-Bildpixelsignalen auf Grundlage des Weißlichtes empfängt, ist mit einer Farbwandlerschaltung 36A, Bildverarbeitungsschaltungen 36B und 36C sowie einem Wähler 36D ausgestattet. In der Farbwandlerschaltung 36A werden Luminanzsignale und Farbdifferenzsignale entsprechend einem Normalfarbbildsignal erzeugt.
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Die Bildverarbeitungsschaltungen 36B und 36C führen einen Prozess zur Konturenverstärkung und dergleichen aus. In dem Normalbeobachtungsmodus wählt der Wähler 36D die von der Bildverarbeitungsschaltung 36B ausgegebenen Bildsignale aus und sendet diese an den Bildgenerator 40. In dem Simultananzeigemodus wählt der Wähler 36D die von der Bildverarbeitungsschaltung 36C ausgegebenen Bildsignale aus.
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Die zweite Bildsignalverarbeitungsschaltung 38, welche die Reihe von R-, G- und B-Bildpixelsignalen auf Grundlage des schmalbandigen Lichtes empfängt, ist mit Farbwandlerschaltungen 38A und 38B, Bildverarbeitungsschaltungen 38C und 38D sowie einem Wähler 38E ausgestattet. In den Farbwandlerschaltungen 38A und 38B werden Luminanzsignale und Farbdifferenzsignale auf Grundlage von Schmalbandlichtsignalen erzeugt.
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In dem Spezialbeobachtungsmodus wählt der Wähler 38E die von der Bildverarbeitungsschaltung 38C erzeugten Bildsignale aus und sendet diese an den Bildgenerator 40. In dem Simultananzeigemodus wählt der Wähler 38E die von der Farbwandlerschaltung 38B und der Bildverarbeitungsschaltung 38D erzeugten Bildsignale aus. In der Bildverarbeitungsschaltung 38D wird, wie später beschrieben, ein Verstärkungsprozess durchgeführt. In dem Simultanmodus kann die Bildverarbeitungsschaltung 38C einen Verstärkungsprozess durchführen. In diesem Fall wird in der Bildverarbeitungsschaltung 38C ein Verstärkungswert auf einen Wert eingestellt, der kleiner als der Wert in der Bildverarbeitungsschaltung 38D ist.
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Der Bildgenerator 40 hat Wähler 40A und 40C sowie eine Bildsyntheseschaltung 40B. Die Bildsyntheseschaltung 40B erzeugt in dem Simultananzeigemodus Bildsignale für ein Normalbild und Bildsignale für ein Spektralbild. In dem Normalbeobachtungsmodus oder dem Spezialbeobachtungsmodus wirken die Wähler 40A und 40C so, dass Bildsignale auf Grundlage normalen Weißlichtes oder Bildsignale auf Grundlage schmalbandigen Lichtes von dem Bildgenerator 40 ausgegeben werden. In dem Simultananzeigemodus wählt der Wähler 40C die von der Bildsyntheseschaltung 40B ausgegebenen Bildsignale aus.
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6 ist eine Ansicht, welche die spektrale Durchlässigkeit oder Transmission des Bandpassfilters zeigt. 7 ist eine Ansicht, die eine Tabelle zeigt, in welcher der Zusammenhang zwischen dem Transmissionsgrad des ND-Filters und dem Verstärkungswert angegeben ist. Unter Bezugnahme auf die 6 und 7 wird im Folgenden eine Helligkeitseinstellung erläutert, die in dem Simultananzeigemodus auf das Normalbild und das Spektralbild angewandt wird.
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Wie in 6 gezeigt, sperrt das Bandpassfilter 25A des Drehfilters 25 Licht mit Ausnahme schmalbandigen Lichtes, das Wellenlängen von etwa 415 nm und 540 nm aufweist. Licht mit anderen Wellenlängen kann durch das Bandpassfilter 25A treten. Das Bandpassfilter 25C sperrt Licht in ähnlicher Weise wie das Bandpassfilter 25A.
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Weißlicht hat eine kontinuierliche und gleichmäßige spektrale Verteilung, die ein Breitband von Wellenlängen abdeckt. Tritt Weißlicht in das Bandpassfilter 25A ein, welches die oben beschriebene spektrale Durchlässigkeit aufweist, so nimmt die gesamte Menge oder Intensität an Licht ab, da nur ein Teil des Lichtes durch das Bandpassfilter 25A tritt. Setzt man einen spektralen Integralwert „LA” von Weißlicht (im Folgenden als „spektraler Wellenlängenintegralwert” bezeichnet) auf einen Standardwert (hier 1), so ist der spektrale Intergralwert „LC” von Licht, das durch das Bandpassfilter 25A tritt, in diesem Ausführungsbeispiel 0,2.
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Den spektralen Integralwert LC erhält man, indem die Wellenlänge des durchtretenden Lichtes über das vollständige Wellenlängenspektrum integriert wird. Ist die gesamte Intensität/Menge an Weißlicht 100%, so beträgt deshalb die Intensität/Menge an Licht welches durch das Bandpassfilter 25A tritt, 20% (vgl. 7). Die Gesamtmenge an schmalbandigem Licht nimmt somit auf 1/5 der Menge an Weißlicht ab.
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Um eine solche Abnahme an Lichtmenge zu kompensieren, werden die Bildsignale, die auf Grundlage des schmalbandigen Lichtes erhalten werden, einem Verstärkungsprozess unterzogen. Der Verstärkungsprozess stellt nicht das Luminanzgleichgewicht bezüglich der R-, G- und B-Bildsignale ein, sondern erhöht stattdessen den Luminanzpegel des gesamten Spektralbildes. Was das Normalbeobachtungsbild betrifft, verringert zudem das ND-Filter 25B oder 25D das Weißlicht um eine vorgegebene Menge. Konkret verringern die ND-Filter 25B oder 25D das Weißlicht um eine solche Menge, dass die Helligkeit des Normalbeobachtungsbildes und die Helligkeit des Spektralbildes, die durch den Verstärkungsprozess korrigiert ist, im Wesentlichen gleich sind.
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Der Verstärkungswert kann auf einen Wert eingestellt werden, der gleich oder kleiner als 3, d. h. das Dreifache ist. Der Grund hierfür ist, dass vergleichsweise große Verstärkungswerte die Bildqualität beeinflussen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Verstärkungswert auf 2,5 eingestellt. Der Transmissionsgrad der ND-Filter 25B und 25D ist deshalb auf 50 Prozent eingestellt, d. h. die ND-Filter 25B und 25D verringern die Gesamtmenge an Weißlicht um die Hälfte. Somit ist die Helligkeit des Normalbildes gleich der korrigierten Helligkeit des Spektralbildes.
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Dieser Transmissionsgrad der ND-Filter 25B und 25D ist größer als der Transmissionsgrad, der dem Verhältnis des spektralen Wellenlängenintegralwertes „LC” zum Standard-Wellenlängenintegralwert „LA” entspricht, da die Helligkeit des Spektralbildes durch den Verstärkungsprozess erhöht ist. Das Normbild und das Spektralbild können somit mit derselben Helligkeit ohne einen Transmissionsgrad von 20 Prozent angezeigt werden. Folglich ist die Abnahme an Weißlicht bezüglich eines Bereichs beschränkt, in dem ein Verstärkungsprozess durchgeführt werden kann.
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Während des Simultananzeigemodus rotieren auf diese Weise das Drehfilter 25 mit den Bandpassfiltern 25A, 25C und den ND-Filtern 25B, 25D so, dass eine abwechselnde Beleuchtung mit Weißlicht und schmalbandigem Licht erfolgt. Die auf dem schmalbandigen Licht beruhenden Bildsignale werden dem Verstärkungsprozess unterzogen, um die Helligkeit des Spektralbildes zu erhöhen, während die Helligkeit des Normalbildes entsprechend dem Transmissionsgrad der ND-Filter 25B und 25D abnimmt. Der Wert des Transmissionsgrades ist so vorbestimmt, dass die Helligkeit des Normalbildes gleich der korrigierten Helligkeit des Spektralbildes wird.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Helligkeit des Normalbildes verringert, indem die Menge an Beleuchtungslicht herabgesetzt wird, während die Helligkeit des Spektralbildes durch die Bildverarbeitung erhöht wird. Da diese beiden unterschiedlichen Helligkeitseinstellungen vorgenommen werden, kann das Normalbild mit geeigneter Helligkeit angezeigt werden. Die Helligkeit des Spektralbildes ist verglichen mit der des Spektralbildes, das in dem Spezialbeobachtungsmodus angezeigt wird, vergleichsweise gering, da die Belichtungsmenge durch den Mechanismus des Drehfilters begrenzt ist. Jedoch wird die Helligkeit des Spektralbildes durch den Verstärkungsprozess korrigiert, wobei der Verstärkungswert (>1) auf einen geeigneten Wert gleich oder kleiner als 3 eingestellt wird. Somit kann das Spektralbild mit einer geeigneten Helligkeit angezeigt werden, und eine Bedienperson kann eine Diagnose anhand des Spektralbildes vornehmen. Außerdem kann in einem Prozess zur automatischen Helligkeitseinstellung auf Grundlage des Helligkeitspegels des Normalbildes die Helligkeit des Normalbildes und des Spektralbildes präzise eingestellt werden.
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Der Verstärkungswert kann auf einen Wert größer als 3 entsprechend der Leistung der Bildverarbeitungsschaltung eingestellt werden. Auch kann anstelle einer präzisen Helligkeitseinstellung die Helligkeit des Normalbildes bis zu einem gewissen Grad so geändert werden, dass die Helligkeit des Normalbildes ungefähr gleich der des Spektralbildes ist. Der Transmissionsgrad des ND-Filters kann anhand des Verhältnisses des Wellenlängenintergralwertes des schmalbandigen Filters festgelegt werden.
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Der Aufbau des Drehfilters kann nach Wunsch gewählt werden. Beispielsweise kann ein Drehfilter vorgesehen werden, das mehrere ND-Filter aufweist, die koaxial angeordnet sind und unterschiedliche Transmissionsgrade aufweisen. In diesem Fall wird das Drehfilter entsprechend einem Diagnoseinhalt positioniert. Auch können mehrere Drehfilter mit unterschiedlichen Transmissionsgraden vorgesehen sein. In diesem Fall wird ein einziges Drehfilter entsprechend einem Diagnoseinhalt ausgewählt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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