DE3011984C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Endoskop zum Erzeugen eines Farbbildsignals nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der US-PS 40 74 306 ist ein Endoskop bekannt, das ein vollständiges Farbbild des durch den Abtastkopf abgetaste­ ten Bereiches gibt. Die in dem Sichtbereich enthaltene Bild­ information wird in die drei Primärfarben Rot, Grün und Blau zerlegt und die Signale für die Primärfarben werden sequen­ tiell auf eine Kathodenstrahlröhre übertragen und dort über­ einandergelegt, um das mehrfarbige Bild zu erzeugen.

Das bekannte Endoskop erfordert eine Spezialausführung für das sequentielle Verarbeiten der drei voneinander unabhängigen Bildsignale.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Endoskop zu schaffen, bei dem das Farbbild auf einem Video­ gerät vom Standard-Format sichtbar gemacht werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß entfällt eine spezielle Ausleseeinrichtung. Ohne Schwierigkeiten kann ein vergrößertes Bild hoher Auf­ lösung des in der Bildebene des Endoskops liegenden Objektes erzielt werden, wobei eine Standard-Videoausrüstung zum Darstellen, Speichern und Weiterverarbeiten des Farbbildes benutzt werden kann.

Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Die Erfindung soll nun anhand der Figuren näher be­ schrieben werden. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Endoskops einer ersten Aus­ führungsform, wobei ein übliches aus zwei Teilbildern aufgebautes Bild auf einem Standard-Fernsehschirm er­ zeugt werden kann,

Fig. 2 ein Blockdiagramm einer vereinfachten Ausführung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Teilansicht des Abtastkopfes gemäß Fig. 1,

Fig. 4 eine Aufsicht auf den Abtastkopf gemäß Fig. 3 in Blick­ richtung der Pfeile 4-4,

Fig. 5 ein Blockdiagramm eines Endoskops einer zweiten Ausführungsform und

Fig. 6 ein Blockdiagramm einer dritten Ausführungsform des Endo­ skops.

Zu dem in der Fig. 1 gezeigten Endoskop gehört ein Abtast- oder Betrachtungskopf 11, der in einen relativ engen Hohlraum ein­ geführt oder durch eine relativ enge Öffnung geführt werden kann, und ein elektrischer Abschnitt 32, der die visuellen Daten ent­ sprechenden Signale vom Betrachtungskopf empfängt und diese Daten­ signale in ein Ausgangssignal umwandelt, das mit einer Standard- Videoausrüstung voll kompatibel ist hinsichtlich Speicherung, An­ zeige oder Weiterleitung der Signalinformation. Hierzu gehören z. B. Videobandaufzeichnungsgeräte, Fernsehmonitore, Fernsehempfänger u. dgl.

Zu dem System gehört auch eine Beleuchtungseinrichtung 12. Diese enthält drei einzelne Lichtquellen 13, 14, 15, die in vorgegebener Zündfolge von einem Impulsgenerator 17 her angesteu­ ert werden. An den lichtabgebenden Endflächen der Impulslampen sind optische Elemente 18, 19 bzw. 20 angeordnet, die der Filterung des emittierten Lichtes und der Fokussierung des Lichts auf die Lichteinlaßflächen eines zugeordneten Lichtleiterbündels dienen. Jede Lampe ist eine Hochintensitätslampe, die weißes Licht ohne Erzeugung störender Mengen von Infrarotlicht erzeugen kann. Die Lampen können über einen relativ weiten Betriebsbereich einge­ stellt werden, ohne daß hinsichtlich der Farbtemperatur Abstriche gemacht werden müssen. Beim Einschalten oder Abschalten weist jede Lampe eine Anstiegs- oder Abfallzeit im Bereich von 10 bis 100 µsec auf.

In der Praxis ist jedes der optischen Elemente 18-20 speziell darauf ausgelegt, nur Licht einer der ausgewählten Primärfarben zu leiten, während Licht anderer Farben vollständig abblockiert wird. Das Be­ leuchtungssystem ist so programmiert, daß Licht in die Lichtein­ trittsflächen des Lichtleiterbündels in der Reihenfolge Rot, Grün und Blau eingetastet wird; es kommt jedoch jede beliebige andere Zündfolge ebenfalls in Frage. Wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist, wird das Lichtleiterbündel 22 an seinem proximalen Ende in drei Teilbündel unterteilt, wobei die Endfläche eines jeden Teilbündels in der Nähe eines der drei optischen Elemente 18, 19 bzw. 20 ange­ ordnet ist. Die Lichteintrittsfläche eines jeden Bündels erstreckt sich im wesentlichen senkrecht zur optischen Achse des zugeordneten Elements und liegt möglichst angenähert in der Brennebene des opti­ schen Elements. Daher wird der größere Teil des die optischen Ele­ mente durchsetzenden Lichtes jeweils in das zugeordnete Teilbündel eingeleitet und durch das flexible Lichtleiterbündel 22 in den ent­ fernt liegenden Betrachtungskopf eingeleitet.

An seinem distalen Ende ist das Lichtleiterbündel 22 zur besseren Raumausnützung in dem Betrachtungskopf und zur Verringerung des normalerweise durch ein einziges Bündel hervorgerufenen Schatten­ effekts in zwei Teilbündel 25 unterteilt. Die die drei Farben füh­ renden Abschnitte des Lichtleiterbündels sind am distalen Ende einer Zufallsverteilung unterworfen, um im Sichtbereich eine homo­ gene Mischung der Farben zu erzielen und somit eine gleichmäßige Belichtung während eines jeden Tastzyklus zu erzielen. Die vom distalen Ende des Lichtleiterbündels 22 freigesetzte Lichtenergie wird auf das Objekt bzw. die Objektebene des Systems mittels einer Linse oder eines Linsensystems 26 abgebildet. Die Linse 26 und das Lichtleiterbündel 22 können entweder physikalisch oder optisch oder beides eingestellt werden, um eine optimale Beleuchtung auf der Objektebene zu erzielen.

Unmittelbar unterhalb dem distalen Ende des lichtzuführenden Licht­ leiterbündels 22 ist ein Objektiv bzw. eine bildformende Linse 28 angeordnet. Das Objektiv 28 ist so angeordnet, daß es ein Bild der in der Objektebene enthaltenen Szene auf die lichtempfindliche Fläche 29 einer selbstabtastenden Festkörper-Bildaufnahmeeinrich­ tung 30 fokussiert. Hierfür kommt z. B. eine ladungsgekoppelte Ein­ richtung (CCD) in Frage, die in der Bildebene des Objektivs ange­ ordnet ist. Obwohl in den Figuren nur eine einfache Linse 28 dar­ gestellt ist, dürfte es dem Fachmann doch klar sein, daß hier kom­ plexere optische Einheiten zum Einsatz kommen können. Vorzugswei­ se kann das Objektivlinsensystem ein Weitwinkelsystem sein, dessen Sichtwinkel R ungefähr 85° beträgt.

Wie genauer in der Zeitschrift "Scientific American", Februar 1974 beschrieben worden ist, enthält eine spannungsgekoppelte Bildauf­ nahmeeinrichtung eine Reihe von photoempfindlichen Bildelementen, die im allgemeinen als "Pixel" bezeichnet werden, die bezüglich der optischen Achse des Systems senkrecht ausgerichtet sind, um ein im allgemeinen rechtwinkliges Gittermuster aufzubauen. Bei Be­ trieb der Bildaufnahmeeinrichtung wird auf die CCD-Empfangsflächen auffallendes Licht in dem einzelnen Pixelgebiet enthaltene Elek­ tronen dazu veranlassen, in Ladungspaketen zu akkumulieren bzw. sich zu sammeln. Nach einem bestimmten Zeitintervall wird die in jedem Paket enthaltene Ladung auf eine dem Pixel zugeordnete Elek­ trode geführt, wodurch ein elektrisches Auslesesignal der auf der zugeordneten Empfangsfläche aufgezeichneten optischen Bildinforma­ tion zur Verfügung gestellt wird. Die in dieser Weise gespeicherte Bildinformation wird dann aus dem einzelnen Element in einer Zei­ lensequenz ausgelesen, die mit dem Ausleseverfahren vergleichbar ist, das in einem seriell arbeitenden Flow-Schieberegister verwen­ det wird. Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Bildaufnahme­ einrichtung 30 ein Verstärker 33 (Fig. 3) zugeordnet, der betriebs­ mäßig mit dieser verbunden ist und der sowohl als Mittel für den Betrieb der CCD-Komponenten als auch der sofort folgenden Vorver­ stärkung der ausgelesenen Daten dient. Die Vorverstärkung verhin­ dert unerwünschte Rauscherzeugung oder Übersprechen in den Leitun­ gen, und die Verwendung des "Driver"-Verstärkers reduziert die An­ zahl der in der Ausleseleitung 31 erforderlichen Leiter, welche als Ausleseleitung 31 die Bildaufnahmeeinrichtung 30 mit dem externen elektrischen Abschnitt 32 verbinden.

Wie aus den Fig. 3 und 4 hervorgeht, sind den distalen Enden der beiden Teilbündel 25 Beleuchtungsfenster 34 zugeordnet und ist der Objektivlinse 28 ein Sichtfenster 35 vorgeschaltet. Durch die Auf­ teilung des distalen Endes des Lichtleiterbündels 22 in zwei Teil­ bündel verbleibt in dem Betrachtungskopf hinreichend Raum, so daß andere Komponenten, z. B. eine Biopsie-Einrichtung 36, wie sie in der Fig. 4 dargestellt ist, leicht eingebaut werden können. Es können auch Mittel für das Abwaschen von Flüssigkeiten od. dgl. von den Fenstern 34, 35 zusammen mit der Biopsie-Einrichtung 36 oder an ihrer Stelle angeordnet sein.

Gemäß Fig. 1 ist der elektrische Abschnitt 32 des Systems so aus­ gelegt, daß er das von der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 30 kommende Signal über die optische Information annehmen kann und diese Information in ein solches Format umwandeln kann, daß mit einer Standard-Videoausrüstung kompatibel ist. Typischerweise wird in den meisten Standard-Videoausrüstungen, wenn nicht in allen, jedes Bild aus zwei verflochtenen Teilbildern auf­ gebaut, die zum Aufbau einer getreuen Wiedergabe des betrachteten Bereichs kombiniert werden. Jedes Teilbild enthält eine vorausge­ wählte Anzahl von horizontalen Datenzeilen, die auf dem Bildschirm innerhalb einer vorgegebenen Zeitperiode aufgezeichnet werden. Ob­ wohl die Anzahl der Datenzeilen und die Dauer der Teilbildperioden ver­ schieden sein kann, so bleibt doch die Betriebsweise der Video­ systeme grundsätzlich die gleiche.

Beispielsweise wird das Endoskop nunmehr unter Bezug­ nahme auf ein Videoformat beschrieben, in dem jedes Teilbild 244 Hori­ zontaldatenzeilen enthält, die in ¹/₆₀tel Sekunde dargestellt werden. Somit enthält jedes Bild 488 Datenzeilen und kann innerhalb ¹/₃₀tel Sekunde vollständig wiedergegeben werden. Um diesem Format zu entsprechen, ist die Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 30 mit einem Gittermuster aus 488 × 358 Pixels versehen. Die Horizontal­ zahl von 358 Pixels kann in Abhängigkeit von der Bandbreite des Empfängers und der gewünschten Auflösung verändert werden.

Bei dem in der Fig. 1 gezeigten Bildsystem wird die erste Teilbildperi­ ode von ¹/₆₀tel Sekunde benutzt, um die von der Bildaufnahmeein­ richtung 30 abgegebene visuelle Farbinformation in drei Registern oder Speichern 40, 41, 42 einzuspeichern. Die drei Speicher sind in einer ersten Speicherbank 43 zusammengefaßt. Während des Betriebs des Endoskops wird jede Lampe in dem Beleuchtungssytem ein­ mal während der Periodendauer eines Teilbildes von dem Impulsgenerator 17 her angetriggert, der auf das Zeitsteuersignal der Uhr des Haupt­ zeitgebers 45 anspricht. Typischerweise ist jede Lampe während eines Intervalls von ¹/₁₈₀ Sekunden Dauer an- und abgeschaltet, so daß der Bereich in der Objektebene der Objektlinse 28 während einer jeden Teilbildperiode nacheinander in Rot, Grün und Blau beleuch­ tet wird.

Während des ersten Rot-Abbildungsintervalls nimmt die Bildaufnahme­ einrichtung 30 rote Bildinformation auf und wandelt sie in ein elektrisches Ausgangssignal um, das an den Vorverstärkungsabschnitt des Verstärkers 33 angelegt wird und dann einem nachgeschalteten Videoverstärker 38 zugeführt wird. Das Intervall von Beleuchtung bis Auslesung beträgt ¹/₁₈₀ Sekunde. Beim Start des Abbildungs­ zyklus für Rot hat der Hauptzeitgeber 45 auch Analogschalter 46 und 47 so konditioniert, daß sie eine Lage einnehmen, daß das Da­ tensignal vom Ausgang des Videoverstärkers 38 in den ersten Spei­ cher 40 eingespeichert wird. Bezüglich der Zuschaltung der Analog­ schalter 46 und 47 wird ausdrücklich auf die Fig. 1 verwiesen. In Praxis ist vorzugsweise jeder Speicher ein Analog-CCD-Chip, jedoch kann auch jedes andere geeignete Schieberegister für die Speicherung dieser Art von Daten eingesetzt werden. Aus der nachfolgenden Be­ schreibung wird noch klar werden, daß jeder CCD-Speicher bei dieser besonderen Ausführungsform Daten nur während eines der beiden ein Bild aufbauenden Felder speichern muß und daher kann der Speicher mittels eines vereinfachten Gitters von 244 × 358 Pixels verwirk­ licht werden.

Beim nachfolgenden Ausbildungszyklus für Grün ist die Festkörper­ bildaufnahmeeinrichtung 30 frei von Daten und befindet sich in einem Zustand, in dem sie Farbinformationen für Grün aufnehmen kann. Auch hier wird das Ausgangssignal der Bildaufnahmeeinrichtung 30 verstärkt und in einer Zeile-für-Zeile-Sequenz in den ersten Spei­ cher 40 in der Speicherbank 43 eingeschoben. Dies führt wiederum dazu, daß die im Speicher 40 enthaltenen Bilddaten für Rot seriell in den Speicher 41 eingelesen werden. In gleicher Weise wird bei dem Abbildungszyklus für Blau die für Blau erzeugte Farbinformation in den Speicher 40 eingeschoben, worauf die Daten für Rot seriell in den Speicher 42 und die Daten für Grün in den Speicher 41 einge­ schoben werden. Damit ist die erste oder ungerade Teilbildperiode ab­ geschlossen.

Am Ende des ersten Teilbildes schaltet der Hauptzeitgeber die Analog­ schalter 46, 47, 48 (der Schalter 48 hatte zuvor dieselbe Stellung wie der Schalter 47 eingenommen) um, so daß die in den Speichern 40, 41, 42 gespeicherte Farbinformation gleichzeitig mit Videoge­ schwindigkeit in einen Videoprozessor eingetastet wird. Der Parallel­ fluß an Information wird mit der 244-Zeilendarstellung des zweiten Teilbildes mit Hilfe des Hauptzeitgebers 45 synchronisiert. Die beiden Analogschalter 56 und 57 einer weiter unten noch beschriebenen zwei­ ten Speicherbank 44 werden zusammen mit den Analogschaltern 47 und 48 aus der in der Fig. 1 gezeigten Stellung umgeschaltet. Daher können beim taktweisen Einlesen der in den Speichern 40, 41, 42 ge­ speicherten Information in die Videoausrüstung neue Daten von der Bildaufnahmeeinrichtung 30 in die Speicher der Speicherbank 44 ein­ gelesen werden.

In dem Videoprozessor 50 werden die anfänglichen drei Bildsignale korrigiert und einer Form überführt, die von einer Standard-Fernseh­ ausrüstung akzeptiert werden kann. Um ein sofortiges Betrachten der Daten zu erzielen, wird das Signal in einer Moduliereinheit 51 mo­ duliert und direkt einem Fernsehempfänger 52 zugeführt, um auf diesem betrachtet zu werden. Während des zweiten oder geradzahli­ gen Teilbildes werden die Lampen in der angegebenen Sequenz er­ neut getastet und die Primärfarbenbildsignale werden seriell in Spei­ cher 55, 54 und 53 der zweiten Speicherbank in der Folge Rot, Grün und Blau eingeschoben. Nach Empfang dieser neuen Daten werden die Analogschalter durch den Hauptzeitgeber 45 in ihre Ausgangsstel­ lung zurückgebracht. Die gespeicherten Daten werden dann parallel in den Videoprozessor 50 eingelesen. Das zweite Teilbild an Farbinfor­ mationen wird dann bearbeitet und mit dem ersten Teilbild verschachtelt, um eine Farbwiedergabe des betrachteten Bereichs von hoher Auflösung zu erzeugen, die auf dem Bildschirm des Farbfernsehempfän­ gers 52 während der Speicherung eines ungeraden Teilbildes in die Spei­ cherbank 44 wiedergegeben wird.

In der Fig. 2 ist eine vereinfachte Anordnung der Erfindung darge­ stellt, bei der die Anzahl der zum Aufbau des Farbbildes erforder­ lichen Speicher verringert ist. Die Videodatenverarbeitung und Wie­ dergabe mit den Blöcken 50, 51, 52 ist wieder vom Standard-Format, und das Beleuchtungssystem 12 und der Betrachtungskopf 11 entsprechen denen von Fig. 2 und es sind daher die gleichen Bezugszeichen ver­ wendet worden. Auch hier wird wieder eine Vollbilddarstellung ge­ geben. Wegen der Verringerung der Speicher muß jedoch ein Teilbild in jedem Bild ausgetastet sein. Dies führt zu einer Verringerung des Auflösungsvermögens, ermöglicht jedoch die Verwendung einer einfacheren CCD-Bildaufnahmeeinrichtung mit einem Format von 244 × 179 Pixel. Entsprechend sind nur zwei Speicher 60 und 61 erforderlich, und diese Speicher können in star­ kem Maße vereinfacht sein und somit wirtschaftlicher hergestellt werden. Bei Beginn des ersten Teilbildes werden den Speichern 60 und 61 vorgeschaltete Analogschalter 63 bzw. 64 in die in der Fig. 2 gezeigte Stellung gebracht, so daß die Bildinformation für Rot und Grün, die aus der Bildaufnahmeeinrichtung 30 ausgelesen wird, seriell in die Speicher 61 bzw. 60 eingeschoben wird. Mit Hilfe eines Hauptzeitgebers 60 wird jedes Farbsignal aus der Bildaufnah­ meeinrichtung 30 in einem Zeitintervall von ¹/₁₂₀ sec ausgelesen. Bei Beginn des nächsten Teilbildes wird die Auslesegeschwindigkeit der Bildaufnahmeeinrichtung 30 vom Hauptzeitgeber 62 her geändert. Die Schalter 63 und 64 werden repositioniert, so daß die in der Bild­ aufnahmeeinrichtung 30 gespeicherten Daten für Blau zusammen mit den in den Speichern 60 und 61 gespeicherten Daten in Parallel­ flußbeziehung in den Videoprozessor 50 eingelesen werden. Die Daten werden von dort über die Moduliereinheit 51 in den Fernsehempfän­ ger 52 eingespeist.

Auf diese Weise wird bei der vereinfachten Ausführungsform nur ein Teilbild für jedes Bild zur Erzeugung einer optischen Abbildung auf dem Fernsehschirm verwendet. Das zweite Teilbild eines jeden Einzelbildes wird ausgetastet oder an Masse während der Zeit­ dauer gelegt, in der neue Daten in die Speicher eingespeichert werden. Auf diese Weise kann das Auflösungsvermögen des Bildes etwas verschlechtert werden, da eine Verflechtung von zwei Teilbildern fortfällt. Die Detailgenauigkeit und die Qualität des Bildes ist aber mehr als zufriedenstellend, so daß das Instrument für die be­ absichtigten Zwecke durchaus verwendet werden kann.

Die Schaltung zur Erzeugung des Farbbildes ist vereinfacht und die Kosten für die Bildaufnahmeeinrichtung und die Speichereinheiten sind infolge des Einsatzes der Anordnung mit 244 Zeilen wesentlich herabgesetzt.

Bei der in der Fig. 5 gezeigten Ausführungsform kommen wieder der Betrachtungskopf 11 und das Beleuchtungssystem 12 zum Einsatz, des­ halb sind für diese Teile auch die bereits verwendeten Bezugszei­ chen eingesetzt. Bei dieser Ausführungsform wird das Ausgangssi­ gnal der CCD-Bildaufnahmeeinrichtung 30, das über den Verstärker 38 geführt worden ist, auf einen Analog/Digitalwandler 65 gegeben, dessen digitales Ausgangssignal auf einen Rechnerabschnitt 67 ge­ führt ist. Durch den Analog/Digitalwandler 65 wird die Ausgangs­ information der CCD-Bildaufnahmeeinrichtung in ein 6-Bit-Format gebracht. Es wurde gefunden, daß ein 6-Bit-Format genügend Infor­ mation enthält, um der Videoausrüstung ein Bildsignal hoher Auf­ lösung zuzuführen. Es sollte klar sein, daß die Formatbildung auch mit mehr oder weniger Bit erfolgen kann. Das Ausgangssignal des Analog/Digitalwandlers 65 wird auf einen Multiplexer 71 geführt, und die Daten werden auf eine von sechs Ausgangsleitungen in Ab­ hängigkeit eines Taktsignals eines Hauptzeitgebers 73 gemulti­ plext. Während des ersten Teilbildes werden drei Farbdaten in eine erste Speicherbank 74 geladen und während des zweiten Teil­ bildes werden drei Farbdaten in eine zweite Speicherbank geladen. Jede der beiden Speicherbänke enthält drei Speicher.

Wie bereits erwähnt, weist die CCD-Bildaufnahmeeinrichtung vorzugs­ weise ein Gitter von 488 × 358 Pixel für die Erzeugung eines ver­ flochtenen Vollbildes auf dem Empfänger 52 auf. Die Lampen 13-15 werden daher in Intervallen von ¹/₁₈₀ sec getastet, um ein volles Farbfeld alle ¹/₆₀ sec abzugeben. Nachdem die Farbsignale in digitale Form gebracht worden sind, werden sie in die beiden Spei­ cherbänke 74 und 75 gemultiplext, von denen jede einen Abschnitt für die Wiedergabe von Rot, Grün und Blau enthält.

Während des ersten Teilbildes wird die in der Speicherbank 77 gespei­ cherte Information auf einen Ausgangsmultiplexer 76 geführt und von dort auf drei Digital/Analogwandler 77, 78, 79 für Rot, Grün bzw. Blau. In Abhängigkeit von einem Zeitsteuersignal vom Hauptzeitge­ ber 73 werden die drei Farbsignale gleichzeitig von den Digital/ Analogwandlern auf den Videoprozessor 50, die Moduliereinrichtung 51 und den Fernsehempfänger 52 mit Videogeschwindigkeit geführt. Während des ersten Teilbildes werden neue Farbdaten in die Speicher für Rot, Grün bzw. Blau der in der Fig. 5 unteren Speicherbank 75 geladen. Bei Beginn des zweiten Teilbildes wird die Funktion der Spei­ cher umgekehrt, so daß das System Farbbilddaten während jedes Halb­ bildes eines Einzelbildes der Videoausrüstung zuführen kann.

Es ist bekannt, daß ein Endoskop typischerweise dazu benutzt wird, die Innenflächen von Körperhohlräumen zu betrachten. Es ist daher wichtig, daß der Betrachtungskopf, d. h. der Teil des Systems, der in die Körperhöhle eingeführt wird, so klein als möglich ist, um Sicherheit und Schmerzfreiheit der zu untersuchenden Person zu garantieren. Aus der vorstehenden Offenbarung wird klar, daß durch Verwendung einer einzigen CCD-Bildaufnahmeeinrichtung 30 in dem Betrachtungskopf dessen Größe auf einem Minimum gehalten werden kann, ohne daß die Arbeitsweise des Systems verschlechtert wird. Es sollte klar sein, daß die Größe der CCD-Bildaufnahmeeinrichtung 30 weiter verringert werden kann, indem das Pixel-Gittermuster klei­ ner als das 488-Zeilenformat gemacht wird, wie es in üblicher Fern­ sehausrüstung verwendet wird.

Zum Beispiel kann ein System mit einem Gittermuster von 244 × 134 für die Bereitstellung der Verflechtung bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 verwendet werden. In diesem Fall wird die Gesamtfläche des Bil­ des auf dem Schirm verringert. Obwohl das Bild etwas in seiner Größe verringert worden ist, bleibt jedoch die Auflösung des Bil­ des relativ unbeeinflußt. Weiterhin kann bei diesem reduzierten Bildformat der nicht benutzte Teil des Bildschirms elektronisch mit Bildinformation belegt werden, die sich auf zusätzliche Infor­ mation bezogen auf den gerade untersuchten Patienten bezieht. Nach Wunsch können natürlich auch andere auf den Einsatz der Einrichtung bezogene Daten auf der Freifläche des Bildschirms dargestellt werden.

Da das vorliegende System mit allen Standard-Videoausrüstungen kom­ patibel ist, kann die Bildinformation auch auf Videobändern aufge­ zeichnet und in Zukunft nochmals oder erstmals betrachtet werden.

Dies kann auf einfache Weise dadurch bewerkstelligt werden, daß der Ausgang der Moduliereinrichtung 51 auf einen Standard-Video­ prozessor (z. B. Videoband-Gerät) 80 geführt wird, wie dies in der Fig. 5 dargestellt ist. Natürlich ist es auch möglich, daß - wie es in der Fig. 2 dargestellt ist - die rohen Daten am Ausgang des Videoprozessors 50 direkt auf einen Standard-Videomonitor 59 ge­ führt werden, so daß die Videoeinheiten 51 und 52 nicht unbedingt erforderlich sind.

Bei der in der Fig. 6 gezeigten Ausführungsform werden die Farb­ daten, die in einer Reihe von Speichern gespeichert sind, fort­ laufend der Videoausrüstung mit Videogeschwindigkeit zugeführt, um ein für ein Vollbild geeignetes voll verflochtenes Farbsignal abzugeben, das für Betrachtung, Speicherung auf Band od. dgl. ge­ eignet ist. Bei dieser Ausführungsform wird jedoch jedes Primär­ farbsignal, das in einem der Speicher gespeichert ist, periodisch auf den neuesten Stand gebracht, wobei diese Verbesserung mit einer Geschwindigkeit bewirkt wird, die wesentlich kleiner ist als die Videogeschwindigkeit. Dieses Ergebnis wird mit Hilfe der in der Fig. 6 dargestellten vier Speicher 85, 86, 87 und 88 erreicht.

Bei der in der Fig. 6 gezeigten Ausführungsform wird der Sichtbe­ reich mit Licht jeweils einer Primärfarbe mit Hilfe der drei Lam­ pen 13, 14, 15 des Beleuchtungssystems 12 beleuchtet. Das Licht wird zur Aufbelichtung der CCD-Bildaufnahmeeinrichtung 30 benutzt und ein elektrisches Auslesesignal wird in einer Zeile-für-Zeile-Se­ quenz ausgelesen. Wie aus der Fig. 6 ersichtlich ist, kann das Aus­ lesesignal mit Hilfe einer Schalterbank S-1 selektiv auf einen der Speicher 85-88 geführt werden. Bei Betrieb ist jeder der Speicher in der gleichen Weise verdrahtet. Das Ausgangssignal des Verstär­ kers 38 wird in jeden Speicher durch einen elektrisch betätigbaren Schalter S-1 der Schalterbank geführt. Ein Teil des Ausgangssignals wird abgeleitet, verstärkt und auf den Eingang des Speichers über die Leitung 91 und einen elektrisch betätigbaren Schalter S-3 zu­ rückgeführt, wie dies aus der Fig. 6 ersichtlich ist.

Bei Betrieb der Anordnung werden die Ausgangsdaten der CCD-Bild­ aufnahmeeinrichtung 30 sequentiell in drei der Speicher eingespei­ chert, z. B. die Speicher 86, 87 und 88, indem die zugeordneten Ein­ gabeschalter S-1 unter Ansprechen auf ein vorprogrammiertes Signal von einem Hauptzeitgeber 93 zyklisch betätigt werden. Bei in jedem Speicher gespeicherter Farbinformation werden die den Speichern jeweils zugeordneten Schalter S-3 gleichzeitig mit Schaltern S-2 am Beginn des Einzelbildes geschlossen und die gespeicherte Infor­ mation wird aus den Speichern parallel mit Videogeschwindigkeit ausgelesen. Die Schalter S-2 liegen zwischen den Ausgängen der Speicher 85-88 und den Eingängen eines Multiplexers 90.

Während die Information aus jedem Speicher in einer Zeile-für-Zei­ le-Sequenz ausgelesen wird, werden die alten Daten mit Hilfe des Rückkopplungsnetzwerks in jedem Speicher erneuert. Auf diese Weise werden Farbbilddaten fortlaufend dem Multiplexer 90 während eines Halbbildes eines jeden Einzelbildes zugeführt, während gleichzei­ tig die Speicher von der CCD-Bildaufnahmeeinrichtung isoliert sind.

Während die die drei Primärfarben betreffenden Daten dem Multiplexer 90 mit Videogeschwindigkeit zugeführt werden, können auf den neu­ esten Stand gebrachte Daten für eine der Primärfarben von der Bild­ aufnahmeeinrichtung 30 in den vierten Speicher 85 mit relativ nie­ driger Geschwindigkeit eingelesen werden. Während der Periode, in der die Daten auf den neuesten Stand gebracht werden, ist der dem Speicher 85 zugeordnete Schalter S-1 geschlossen, während die dem Speicher 85 zugeordneten Schalter S-2 und S-3 geöffnet sind.Die Stellung dieser Schalter wird mit Hilfe des Hauptzeitgebers 93 fest­ gelegt. Wenn im Speicher 85 die Verbesserungsinformation für die 244 Zeilen zugeführt worden ist, wird der Speicher, der alte Daten bezüglich der verbesserten Primärfarbe enthält, von der Leitung abgetrennt, indem die zugeordneten Schalter S-2 und S-3 in einer vorgegebenen Zeitsequenz betätigt werden. Zunächst wird der Schal­ ter S-3 geöffnet, während der Schalter S-2 in seinem geschlossenen Zustand gehalten wird, damit die gespeicherten Daten in den Multi­ plexer 90 entleert werden können. Sind die alten Daten ausgelesen, werden die dem Speicher mit den im Stand verbesserten Daten zuge­ ordneten Schalter S-2 und S-3 gleichzeitig in zeitlicher Beziehung mit dem Beginn der Periode für das nächste Teilbild geschlossen, so daß die neuen Daten von dem in seinem Datenstand verbesserten Speicher in Parallelfluß den verbleibenden gespeicherten Daten in den Multiplexer 90 eingelesen werden. Der Schalter S-1 des in seinem Datenstand verbesserten Speichers wird zu diesem Zeitpunkt geöffnet, während der dem geräumten Speicher zugeordnete Schalter S-1 ge­ schlossen wird.

Der Speicher, der zuvor gelöscht worden ist, ist nun in der Lage, neue oder in ihrem Stand verbesserte Daten bezüglich einer zweiten Primärfarbe aufzunehmen, so daß die obige Ablauffolge wiederholt werden kann. Jede Farbe wird auf diese Weise sequentiell in ihrem Informationsstand verbessert, wodurch die Bildinformation fortlau­ fend verbessert wird.

Die drei Farbdaten, die in den Multiplexer 90 eingegeben werden, werden verarbeitet, wie dies im Stand der Technik bekannt ist und werden auf drei Ausgangsleitungen R, G und P gemultiplext. Das Mul­ tiplex-Signal wird auf den Videoprozessor 50, die Moduliereinrich­ tung 51 und das Fernsehgerät 52 geführt.

Claims (5)

1. Endoskop zum Erzeugen eines Farbbildsignals für einen Standard-Format-Video-Empfänger, bei dem jedes Einzelbild aus geraden und ungeraden Teilbildern besteht, mit einem in enge Hohlräume einführbaren Betrachtungskopf, mit einer selbstabtastenden Festkörper-Bildaufnahmeeinrich­ tung zum Erzeugen eines das Farbbild zeilenweise darstellen­ den elektrischen Auslesesignals, mit einer Beleuchtungsein­ richtung, die den Sichtbereich sequentiell mit Licht der Primärfarben während einer jeden Teilbildperiode beleuchtet, wobei die Bildinformation seriell bezüglich der Primärfarben ausgelesen wird, und mit Speichern für die Bildinformation, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils in einer geraden Teilbildperiode zur Anzeige ausgelesenen Bild­ signale der Primärfarben und die jeweils in einer ungeraden Teilbildperiode zur Anzeige ausgelesenen Bildsignale der Primär­ farben getrennt für sich gespeichert werden und daß die ge­ speicherten Bildsignale abwechselnd während der geraden und ungeraden Teilbildperioden zur Anzeige an den Videoempfänger geführt werden.

2. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die gespeicherten Bildsignale in jedem Speicher periodisch fortgeschrieben werden.

3. Endoskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung (12) je eine von dem Betrachtungskopf entfernte Lichtquelle (13, 14, 15) für jede Primärfarbe aufweist und daß der Be­ trachtungskopf und die Lichtquelle über flexible Lichtleiter verbunden sind.

4. Endoskop nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lichtleiter eines Lichtleiter­ bündels (22) am Lichteintrittsende in eine der Zahl der Lichtquellen entsprechende Anzahl von Teilbündeln unter­ teilt ist.

5. Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen in einer bestimmten Reihenfolge aktiviert werden.