DE3743920C2

DE3743920C2 -

Info

Publication number: DE3743920C2
Application number: DE3743920A
Authority: DE
Inventors: Kazunari Hachiohji Tokio/Tokyo Jp Nakamura; Toshihiko Hino Tokio/Tokyo Jp Hagiwara; Akira Hachioji Tokio/Tokyo Jp Takano
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1986-12-26
Filing date: 1987-12-23
Publication date: 1990-09-20
Also published as: DE3743920A1; US4953539A

Description

Die Erfindung geht aus von einer Endoskopvorrichtung, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, 11 bzw. 20.

In den letzten Jahren finden Endoskopvorrichtungen immer mehr Verwendung, bei denen ein längliches Einführteil in Körperhöhlen eingeführt wird, um damit Organe in der Höhle zu beobachten. Bekannt ist auch eine Endoskopvorrichtung mit einem Instrumentenkanal, durch den ein Instrument eingeführt werden kann, so daß ein inneres Organ entsprechend behandelt werden kann.

Die bekannten Endoskopvorrichtungen sind derart aufgebaut, daß ein Objekt, insbesondere ein Organ in einer Körperhöhle beleuchtet wird und daß die von dem Organ reflektierte Lichtstrahlen zur Erzeugung eines Bildes gesammelt werden, so daß eine Betrachtung des Organs möglich ist. Auf medizinischem Gebiet besteht ferner ein wachsender Bedarf an Vorrichtungen, mit denen nicht nur die äußere Oberfläche eines Organs in der Körperhöhle beobachtet werden kann, sondern auch andere Teile, etwa die Rückseite der Magenwand, Blutgefäße in Membranen oder Schleimhäuten, der Zustand eines Tumors und dergleichen.

In diesem Zusammenhang wird auf die Japanische Patentoffenlegungsschrift 21 678/1979 verwiesen, die eine Endoskopvorrichtung offenbart, mit der unter Verwendung von durch organisches Gewebe hindurchgelassenem Licht ein gewünschtes Objekt beobachtet werden kann.

Die Durchleuchtung eines Körpers mit normalen sichtbaren Strahlen führt jedoch zu einem unzureichenden Lichtwert am Eingang des Endoskops, da organisches Gewebe gewöhnlich eine geringe Durchlässigkeit für normale sichtbare Strahlen besitzt. Eine Beobachtung oder Diagnose auf Grund des unzureichenden Lichtwertes wird deshalb erschwert. Zur Beseitigung dieses Problems ist es notwendig, eine Lichtquelle hoher Leistung einzusetzen, die große Abmessungen und ein hohes Gewicht besitzt und eine hohe elektrische Energie verbraucht.

Eine medizinische Diagnose oder Beobachtung wird des öfteren auch derart durchgeführt, daß sowohl ein Bild auf Grund von Licht erzeugt wird, das von einer externen Lichtquelle ausgestrahlt und von dem organischen Gewebe durchgelassen wird, als auch ein Bild, das sich durch eine interne Beleuchtung mittels einer Lichtquelle ergibt, die in die Körperhöhle eingeführt wurde. Selbstverständlich variiert die von der externen Lichtquelle ausgestrahlte und vom organischen Gewebe durchgelassene Lichtmenge abhängig von der Beobachtungsposition. Eine übliche Endoskopvorrichtung ist jedoch nicht dafür ausgestattet, daß das Lichtstärkeverhältnis zwischen dem durch die innere Beleuchtung erzeugten Bild festgestellt und berücksichtigt wird. Somit kann ein Benutzer das Lichtstärkeverhältnis der Bilder zum Verändern der Beobachtungspositionen nicht optimieren.

Die Endoskopvorrichtung gemäß der Japanischen Patentveröffentlichung 21 678/1979 weist den Nachteil auf, daß mittels des durchgelassenen Lichts kein kontinuierliches Objektbild erstellt werden kann, da die Bilder synchron mit einem Blitzlicht fotografiert werden.

Die Japanische Patentveröffentlichung 50 576/1981 offenbart eine Einrichtung, bei der Licht mit hoher Lichtstärke auf menschliches Gewebe gerichtet wird und bei der ein Bild auf Grund des durch das Gewebe durchgelassenen Lichtes erzeugt und durch ein Infrarotfilter fotografiert wird. Bei dieser Einrichtung besteht jedoch das Problem, daß nur sehr begrenzte Teile des menschlichen Körpers beobachtet werden können, da sowohl die Lichtquelle als auch der infrarote Film außerhalb des menschlichen Körpers angeordnet sind.

Aus der DE-OS 25 06 630 und 27 23 243 ist es bekannt, eine Strahlungsquelle in eine Körperhöhle einzuführen und die Strahlen nach dem Durchdringen des Gewebes auszuwerten. Die Strahlungsquelle stellt hierbei eine Röntgenröhre für zahnärztliche Zwecke dar, die in den Mund des Patienten eingeführt wird. Zur Vornahme von Röntgenaufnahmen wird ein Röntgenfilm auf der Außenseite des Patienten in dem aufzunehmenden Bereich aufgelegt, während zur Vornahme von Röntgendurchleuchtungen ein Röntgenbildverstärker mit nachgeschalteter Fernsehkamera vorgesehen ist. Infolge der Verwendung von Röntgenstrahlung ergeben sich jedoch Probleme mit der Abschirmung der Radioaktivität.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Endoskopvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1, 11 bzw. 20 beschriebenen Art so weiterzubilden, daß ein Reflexionsbild durch eine innere Beleuchtungseinrichtung und ein Durchstrahlungsbild durch eine externe Beleuchtungseinrichtung gut beobachtet werden kann.

Lösungen dieser Aufgabe ergeben sich anhand der kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1, 11 und 20. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Da Strahlen im Infrarotbereich und über dem roten Wellenlängenbereich eine gute Durchlässigkeit in organischem Gewebe aufzeigen, kann die Bildaufnahmeeinrichtung neben dem Reflexionsbild gleichzeitig ein Durchstrahlungsbild aufnehmen. Außerdem ist es möglich, das Lichtstärkeverhältnis zwischen dem aus von dem Gewebe durchgelassenen Licht von einer externen Lichtquelle erzeugten Bild und demjenigen Bild zu steuern, das durch Licht einer Lichtquelle für innere Beleuchtung erzeugt wurde, so daß die Beobachtung der entsprechenden Bilder optimiert werden kan. Ferner ist ein kontinuierliches Fotografieren des von dem durchgelassenen Licht erzeugten Bildes möglich, so daß das Durchstrahlungsbild mit einem Reflexionsbild verglichen werden kann, das vom Licht einer internen Lichtquelle stammt.

Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 48 näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Endoskopvorrichtung,

Fig. 2 eine Darstellung eines Sondenteils eines elektronischen Endoskops der Endoskopvorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 ein elektronisches Endoskop, das bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Endoskopvorrichtung verwendet wird.

Fig. 4 eine Darstellung einer spektralen Lichtdurchlaßkennlinie eines organischen Gewebes zur Erläuterung des dritten Ausführungsbeispiels der Endoskopvorrichtung,

Fig. 5 eine Darstellung des vierten Ausführungsbeispiels der Endoskopvorrichtung,

Fig. 6 eine Darstellung einer Sonde eines Endoskops, die bei dem vierten Ausführungsbeispiel verwendet wird,

Fig. 7 eine Darstellung des fünften Ausführungsbeispiels der Endoskopvorrichtung,

Fig. 8 eine Schnittansicht einer Sonde eines Endoskops, die bei dem fünften Ausführungsbeispiel der Endoskopvorrichtung verwendet wird,

Fig. 9 eine Darstellung des sechsten Ausführungsbeispiels der Endoskopvorrichtung,

Fig. 10 eine Darstellung eines Endoskops, wie es bei dem 7. Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird,

Fig. 11 eine Darstellung einer Sonde des Endoskops nach Fig. 10,

Fig. 12 eine Ansicht einer Sonde eines Endoskops gemäß dem 8. Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 13 eine Darstellung eines 9. Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,

Fig. 14 eine Darstellung eines 10. Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,

Fig. 15 eine Darstellung eines 11. Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,

Fig. 16 eine Darstellung eines 12. Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,

Fig. 17 eine Darstellung eines 13. Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,

Fig. 18 eine Darstellung eines 14. Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,

Fig. 19 eine Darstellung eines 15. Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,

Fig. 20 eine Darstellung eines 16. Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,

Fig. 21 eine Darstellung einer Sonde eines Endoskops, wie sie bei dem 16. Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung verwendet wird,

Fig. 22A ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Zeitgabe der Lichtaussendung von einer internen Lichtquelle bei dem 16. Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 22B ein Zeitdiagramm der Zeitgabe der Lichtaussendung von einer externen Lichtquelle bei dem 16. Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 23 eine Darstellung zur Erläuterung, wie die Lichtpegel von der externen Lichtquelle und der internen Lichtquelle verändert werden können,

Fig. 24 eine Darstellung einer Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung, wie sie bei dem 17. Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird,

Fig. 25 ein Blockdiagramm einer Endoskopeinrichtung gemäß dem 18. Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 26 ein Blockschaltbild des 19. Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,

Fig. 27A ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Ausgangssignale eines Zeitgabegenerators gemäß dem 19. Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 27B ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Ausgangssignale S 1 eines Flipflops gemäß dem 19. Ausführungsbeispiel der Erfindung

Fig. 27C ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung des Ausgangssignals S 2 eines Flipflops, das beim 19. Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird,

Fig. 27D ein Zeitdiagramm des Ausgangssignals einer Impulsgeneratorschaltung des 19. Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 27E ein Zeitdiagramm des Ausgangssignals S 1 eines bei dem 19. Ausführungsbeispiel verwendeten Flipflops,

Fig. 27F ein Zeitdiagramm des Ausgangssignals S 2 eines bei dem 19. Ausführungsbeispiel verwendeten Flipflops,

Fig. 28 ein Blockschaltbild eines 20. Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,

Fig. 29 ein Blockschaltbild des 21. Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,

Fig. 30 eine Darstellung einer Sonde eines Endoskops wie es beim 21. Ausführungsbeispiel verwendet wird,

Fig. 31 ein Blockschaltbild des 22. Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,

Fig. 32 eine Darstellung eines bei dem 22. Ausführungsbeispiel verwendeten Rotationsfilters,

Fig. 33A ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem 22. Ausführungsbeispiel,

Fig. 33B ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Zeitgabe der Aussendung von internem Beleuchtungslicht beim 22. Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 33C ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Zeitgabe der Aussendung von externen Beleuchtungslicht beim 22. Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 34 ein Blockschaltbild des 23. Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,

Fig. 35 eine Darstellung eines Rotationsfilters gemäß 23. Ausführungsbeispiel,

Fig. 36A ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Zeitgabe der Rotation des Rotationsfilters,

Fig. 36B ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung des Ausgangssignals eines Rotationsfilterkodierers,

Fig. 36C ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Zeitgabe der Lichtaussendung von einer Strobelampe,

Fig. 36D ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Arbeitsweise einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung beim 23. Ausführungsbeispiel,

Fig. 37 ein Blockschaltbild eines 24. Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,

Fig. 38 eine Darstellung eines Rotationsfilters des 24. Ausführungsbeispiels,

Fig. 39 ein Blockschaltbild einer Synchronisierschaltung,

Fig. 40A ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Zeitgabe der Rotation des Rotationsfilters,

Fig. 40B ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Zeitgabe eines Startimpulses eines Rotationsfilterkodierers,

Fig. 40C ein Zeitdiagramm eines Anfangsimpulses eines Rotationsfilterkodierers,

Fig. 40D ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung des Ausgangssignals einer Synchronisierschaltung,

Fig. 40E ein Zeitdiagramm der Arbeitsweise der Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung,

Fig. 41A ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Arbeitsweise einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung,

Fig. 41B ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Zeitgabe der Lichtaussendung von einer internen Lichtquelle gemäß dem 24. Ausführungsbeispiel,

Fig. 41C ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Zeitgabe der Lichtaussendung von einer externen Lichtquelle beim 24. Ausführungsbeispiel,

Fig. 42 ein Blockschaltbild eines 25. Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,

Fig. 43 ein Blockschaltbild eines 26. Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,

Fig. 44 ein Blockschaltbild eines 27. Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Endkoskopeinrichtung,

Fig. 45 ein Blockschaltbild einer 28. Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,

Fig. 46A ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Arbeitsweise einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung des 28. Ausführungsbeispiels,

Fig. 46B ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Zeitgabe eines Blitzsignals wie es bei dem 28. Ausführungsbeispiel verwendet wird,

Fig. 46C ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Zeitgabe der Lichtaussendung einer externen Lichtquelle,

Fig. 45D ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Änderung im Licht einer internen Lichtquelle,

Fig. 46E ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Zeitgabe des Schaltens eines Schaltkreises im 28. Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 46F ein Zeitdiagramm der Zeitgabe eines anderen Schaltkreises im 28. Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 46G eine Zeitgabe zur Veranschaulichung der Arbeitsweise einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem 28. Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 46H ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Zeitgabe der Lichtaussendung von einer externen Lichtquelle beim 28. Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 47 ein Blockschaltbild eines 29. Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung,

Fig. 48A ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Arbeitsweise einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung des 29. Ausführungsbeispiels,

Fig. 48B ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Zeitgabe eines Blitzsignals beim 29. Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 48C ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Zeitgabe für die Darstellung eines Bildes auf einer Monitorvorrichtung beim 29. Ausführungsbeispiel,

Fig. 48D ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Zeitgabe der Lichtaussendung von einer externen Lichtquelle beim 29. Ausführungsbeispiel,

Fig. 48E ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Änderung in dem Licht einer internen Lichtquelle beim 29. Ausführungsbeispiel,

Fig. 48F ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Zeitgabe des Schaltvorgangs zum Schreiben von Information in einen beim 29. Ausführungsbeispiel verwendeten Speicher und

Fig. 48G ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Zeitgabe des Schaltvorgangs zum Lesen von Information aus dem Speicher,

Die Fig. 1 und 2 veranschaulichen ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung. Wie sich aus Fig. 1 ergibt, umfaßt die Endoskopeinrichtung 1 des ersten Ausführungsbeispiels ein elektronisches Endoskop 2, eine externe Lichtquelle 3 zum externen Anlegen von Beleuchtungslicht von außen an ein Organ derart, daß das elektronische Endoskop Licht von der externen Lichtquelle 3 durch das Organ empfängt, eine Steuereinheit 6, die mit dem elektronischen Endoskop 2 über ein Kabel 4 verbunden ist und eine Videosignal-Verarbeitungsschaltung 28 aufweist, und eine Lichtquellenvorrichtung 5 zum internen Beleuchten des Organs sowie einen Monitor 7, der als Anzeigevorrichtung mit der Steuereinheit 6 verbunden ist.

Das elektronische Endoskop 2 besitzt ein längliches Einführteil 10 und ein Handhabungsteil 11 mit großem Durchmesser, das am hinteren Ende des Einführteils 10 angeschlossen ist. Das Einführteil 10 kann flexibel oder starr sein und läßt sich in eine Körperhöhle 12 a eines menschlichen Körpers 12 beispielsweise durch den Mund einführen. Wie sich aus Fig. 2 ergibt, enthält eine Sonde 13 am vorderen Ende des Einführteils 10 ein optisches Bildformungssystem 14, etwa ein Objektivlinsensystem. Eine Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung 15, etwa eine CCD-Vorrichtung, ist in der Bilderzeugungsposition (Brennebene) des optischen Bildformungssystem 14 angeordnet.

Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 15 spricht zumindest auf infrarote Strahlen an. Das Ausgangssignal der Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung 15 wird über eine Signalleitung 16, die sich durch das Einführteil 4 erstreckt, und das Kabel 4 zu der Videosignalverarbeitungsvorrichtung 28 in der Steuereinheit 6 geleitet, wo es in ein Videosignal umgewandelt wird. Dieses Videosignal wird an die Monitorvorrichtung 7 angelegt, so daß das Bild des zu beobachtenden Objekts auf der Monitorvorrichtung 7 dargestellt werden kann. Die interne Lichtquellenvorrichtung 5 der Steuereinheit 6 umfaßt eine Lichtquelle 18, die Licht aussendet. Das Licht von der Lichtquelle 18 wird mittels eines Reflexionsspiegels 19 gesammelt und über das Filter 20 in einen Lichtleiter 21 eingeführt, der aus einem flexiblen Faserbündel besteht. Der Lichtleiter 21 ist durch das Kabel 4 und das Einführteil 10 geführt und kann Beleuchtungslicht, das auf sein Stirnende auffällt aus der Sonde 13 am Ende des Lichtleiters 21 auf das Objekt richten.

Die Lichtquelle 18 kann eine Xenonlampe eine Halogenlampe oder eine Strobelampe sein. Das von der Lichtquelle 18 ausgestrahlte Licht kann einen Wellenlängenbereich haben, der sich über den ultravioletten Bereich, den sichtbaren Bereich und/oder den infraroten Bereich erstreckt. Das Infrarotfilter 20 wird gemäß dem Wellenlängenbereich des Lichtes ausgewählt, das zur Beobachtung verwendet wird. Beispielsweise wird ein Infrarotsperrfilter verwendet.

Die externe Lichtquellenvorrichtung 3 enthält eine Lichtquelle 23, deren Licht über ein Filter 24 auf die Oberfläche 25 eines menschlichen Körpers 12 gerichtet wird. Das Licht durchdringt den menschlichen Körper 12, so daß ein Bild eines organischen Gewebes mittels des durch den menschlichen Körper 12 gelangenden Lichts erzeugt wird. Dieses Bild sei nachstehend als Durchlaßlichtbild bezeichnet. Das so erzeugte Durchlaßlichtbild wird von der Bildaufnahmevorrichtung 15 des elektronischen Endoskops 2 aufgenommen.

Die Lichtquelle 23 kann eine Xenonlampe, eine Halogenlampe oder eine Strobelampe sein und das davon ausgestrahlte Licht sollte zumindest einen Infrarotanteil enthalten. Das Filter 24 sollte ebenfalls zumindest einen Lichtanteil im infraroten Wellenlängenbereich durchlassen. Beispielsweise kann das Filter 24 ein Infrarotdurchlaßfilter, ein Filter zum Durchlassen eines Lichtanteils im infraroten Wellenlängenbereich und eines Teiles des sichtbaren Bereichs, ein Filter das nur einen speziellen Teil des infraroten Wellenlängenbereichs durchläßt, oder ein Filter sein, das Infrarotstrahlen von 700 bis 1000 nm durchläßt, während der Wärme erzeugende Infrarotanteil mit Wellenlängen über 1000 nm abgeschnitten wird. Das Filter wird entsprechend der Wellenlänge des bei der Beobachtung verwendeten Lichts ausgewählt.

Die externe Lichtquellenvorrichtung 3 ist beispielsweise an einem Halter 31 mittels eines Universalarmes 32 aufgehängt, so daß ihre Position bezüglich des menschlichen Körpers 12 einstellbar ist.

Bei einer derartigen Anordnung wird Beleuchtungslicht beispielsweise im sichtbaren Wellenlängenbereich von der internen Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 5 abgegeben und durch das Filter 20 dem Ende des Lichtleiters 21 zugeführt und auf eine Stelle in einer Körperhöhle 12 a gerichtet.

Das von dieser Stelle reflektierte Licht wird mittels der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 15 über das optische Bildformungssystem empfangen, so daß das Bild der Oberfläche des Objekts beispielsweise sichtbar erzeugt wird. Dieses Bild sei nachstehend als "Reflexionslichtbild" bezeichnet.

Andererseits wird von der externen Lichtquelle 3 Beleuchtungslicht mit zumindest einem infraroten Anteil auf die Oberfläche 25 des menschlichen Körpers gerichtet und erreicht das Innere der Körperhöhle 12 a durch organisches Gewebe. Das auf Grund des von dem organischen Gewebe durchgelassenen externen Lichts erzeugte Durchlaßlichtbild des organischen Gewebes wird mittels der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 15 fotografiert, die zumindest auf infrarote Strahlen anspricht.

Das sich auf Grund der internen Beleuchtung ergebende Reflexionslichtbild und das sich auf Grund der externen Beleuchtung ergebende Projektionslichtbild können gleichzeitig beobachtet werden oder, alternativ, nur eines der beiden Bilder gemäß der externen bzw. internen Beleuchtung wird eingeschaltet, so daß der Benutzer entweder das eine oder andere Bild betrachten kann.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel das Licht, das von außen in den menschlichen Körper eingeführt wird, zumindest einen infraroten Anteil enthält, der von dem organischen Gewebe verhältnismäßig gut durchgelassen wird. Der durchgelassene Infrarotanteil des externen Lichtes ist derart groß, daß das Innere des Gewebes gut unter Aufnahme des Bildes beobachtet werden kann, das auf Grund des durchgelassenen Infrarotanteils des externen Beleuchtungslichts erzeugt wurde.

Werden Infrarotstrahlen für das externe Beleuchtungslicht verwendet, dann können in vorteilhafter Weise die Abmessungen, das Gewicht und der Energieverbrauch der Lichtquelle 23 der externen Lichtquellenvorrichtung 3 reduziert werden.

Die Verwendung infraroter Strahlen bietet den weiteren Vorteil, daß der Zustand von Blutgefäßen oder Tumore in Membranen oder Schleimhäuten wesentlich besser beobachtet werden können als bei alleiniger Verwendung normaler sichtbarer Strahlen, und zwar durch Beobachtung der Blutmenge oder des Vorhandenseins von Blut auf Grund der Tatsache, daß Hämoglobin im Blut die Infrarotstrahlen absorbiert, die in dem von der externen Lichtquelle ausgesandten Licht enthalten sind.

Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Endoskopeinrichtung.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist am vorderen Ende 13 des Einführteils 10 eine Kondensorlinse 34 und in der Brennebene der Kondensorlinse 34 ein Infrarotsensor 35 vorgesehen. Das Ausgangssignal des Infrarotsensors 35 wird über eine Signalleitung 36, die sich in dem Einführteil 10 erstreckt, und das Kabel 4 der Steuereinheit 6 zugeführt. In der Steuereinheit 6 ist eine Lichtmengendetektorschaltung 38 angeordnet, die die Menge an Infrarotlichtanteil feststellen kann, der auf den Infrarotsensor 35 auffällt.

Bei diesem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es möglich, die positionelle Beziehung zwischen der externen Lichtquellenvorrichtung 3 und dem Objekt durch Abfühlen der Menge des Infrarotlichtanteils festzustellen, der von dem Infrarotsensor 35 empfangen wird. Somit läßt sich durch Einstellen der Position der Sonde 13 und der externen Lichtquellenvorrichtung 3, die Beleuchtung optimieren, so daß die maximale Menge an Infrarotstrahlen von dem Infrarotsensor empfangen wird.

Zur Erläuterung eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung wird auf die Fig. 4 Bezug genommen. Das dritte Ausführungsbeispiel gleicht im wesentlichen dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme, daß das Filter 24 rote und nahe infrarote Strahlen mit Wellenlängen nicht niedriger als 600 nm durchläßt.

Somit ist das auf den zu beobachtenden Körper von außen gerichtete Licht im Bereich der roten und nahe infraroten Wellenlängen nicht niedriger als 600 nm.

Aus Fig. 4 ergibt sich, daß organisches Gewebe im allgemeinen eine speziell hohe Durchlässigkeit im Wellenlängenbereich über 600 nm besitzt. Auch Farbelemente im menschlichen Körper wie Hämoglobin zeigen im allgemeinen eine hohe Durchlässigkeit im Wellenlängenbereich über 600 nm. Somit wird eine wesentlich bessere Beobachtung des entsprechenden Objekts unter Beleuchtung von außen erreicht, als wenn nur normales sichtbares Licht verwendet wird. Beim dritten Ausführungsbeispiel wird somit nur externes Beleuchtungslicht benötigt, das einen Wellenlängenbereich nicht niedriger als etwa 600 nm hat. Dieses Beleuchtungslicht kann sichtbares rotes Licht mit Wellenlängen zwischen beispielsweise 600 und 780 nm oder zwischen 600 und 700 sein. Der übrige Aufbau, die Arbeitsweise und Wirkung des dritten Ausführungsbeispiels entspricht denjenigen des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels.

Fig. 5 und 6 veranschaulichen ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem ein Bildleiter 42 aus einem flexiblen Faserbündel sich durch das Einführteil 10 eines Endoskops 41 erstreckt. Das eine Ende des Bildleiters 42 liegt in der Abbildungsposition des optischen Bildformsystem 14, das in der Sonde 13 vorgesehen ist. Das auf der Endstirnfläche des Bildleiters 42 erzeugte Bild wird über den Bildleiter 42 zu dem Handhabungsteil 11 geleitet, wo es durch eine Okularvorrichtung 43, die beispielsweise eine Okularlinse aufweist, am hinteren Ende des Handhabungsteils 11 beobachtet werden kann.

Eine zumindest auf Infrarotlicht ansprechende Fernsehkamera 44 ist als Bildaufnahmevorrichtung an dem Okularteil 43 ansetzbar. Die Fernsehkamera erzeugt ein Ausgangssignal, das einer Videosignalverarbeitungsvorrichtung 45 zur Umwandlung in ein Videosignal zugeführt wird. Das Videosignal wird dann an die Monitorvorrichtung 7 angelegt, so daß das Bild mit dem Monitor 7 betrachtet werden kann. Ist das Einführteil 10 starr, dann kann anstelle des Faserbündels ein Relaislinsensystem oder eine ähnliche starre Bildübertragungsvorrichtung verwendet werden. Der übrige Aufbau entspricht im wesentlichen demjenigen des ersten Ausführungsbeispiels.

Beim Einsatz dieses Endoskops nach dem vierten Ausführungsbeispiel wird sowohl das auf Grund des von der Lichtquellenvorrichtung 5 intern ausgesandten Beleuchtungslichtes gebildete Reflexionslichtbild als auch das auf Grund des extern angelegten und durch das Gewebe gelaufenen Lichtes gebildete Projektions- oder Durchlaßlichtbild auf der Endstirnfläche des Bildleiters 42 abgebildet. Das so erzeugte Bild wird über den Bildleiter 42 zu dem Handhabungsteil 11 übertragen und von der Fernsehkamera 44 für eine Darstellung auf dem Monitor 7 aufgenommen.

Dabei kann der Benutzer natürlich das Bild auch mit dem bloßen Auge durch den Okularteil 43 betrachten, wenn Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich verwendet wird.

Die übrige Wirkungsweise und die Vorteile dieser dritten Ausführungsform entsprechend denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels.

Die Fig. 7 und 8 zeigen ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie im Falle des vierten Ausführungsbeispiels ist eine Fernsehkamera 70 an dem Okularteil 43 eines Lichtleiterendoskops 41 angesetzt. Das Lichtleiterendoskop 41 besitzt eine Sonde 13 mit einem Aufbau gemäß Fig. 8. Wie diese Figur zeigt, ist die Sonde 13 mit einem Instrumentenkanal 61 ausgestattet, durch den ein zur Durchführung einer Operation an einem organischen Gewebe benötigtes Instrument einsetzbar ist. Ferner ist ein Lichtleiter 62 zur Beleuchtung des organischen Gewebes vom Inneren des Körpers, eine Lichtverteilungslinse 63 am Ende des Lichtleiters 62 ein Objektivlinsensystem 64 zur Erzeugung eines optischen Bildes des Objekts ein Bildleiter 65 zum Übertragen des optischen Bildes zu dem Okularteil 43 und eine Düse 66 zum Abwaschen von Verunreinigungen am Objektivlinsensystem 64 vorgesehen.

Der Instrumentenkanal 61 steht mit einer Instrumenteneinführöffnung 67 am Handhabungsteil 11 in Verbindung. Der Lichtleiter 62 erstreckt sich durch das Einführteil 12, den Handhabungsteil 11 und das Kabel 4 zu dem Okularteil 43, so daß durch dieses eine Beobachtung vorgenommen werden kann. Die Düse 66 ist mit einem Luft/Wasserversorgungskanal 68 verbunden, der sich durch das Einführteil 12 erstreckt.

Die zuvor erwähnte Fernsehkamera 70 besitzt eine Bildformungslinse 71, durch die das vom Okularteil 43 kommende Licht zur Erzeugung eines optischen Bildes gesammelt wird, eine Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung 72, die in der Abbildungsposition der Bildformungslinse 71 angeordnet ist, um eine fotoelektrische Umwandlung in ein Videosignal durchzuführen, ein zwischen der Bildformungslinse 71 und der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 72 angeordnetes Prisma zum Aufteilen des Lichtes in zwei Wege und ein Lichtempfangselement 74, das in dem Lichtweg angeordnet ist, der durch das Prisma 73 gebildet wird und das zum Feststellen des Belichtungspegels der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 72 dient.

Das Ausgangssignal der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 72 wird einem Videoprozessor 76 zugeführt, der die erforderliche Signalverarbeitung durchführt, wie eine Signalformung, eine Gamma- Korrektur, einen Weißabgleich usw. Das von dem Videoprozessor 76 abgegebene Videosignal wird für eine Bildbetrachtung der Monitorvorrichtung 7 zugeführt. Das Videosignal von dem Videoprozessor 76 kann auch an ein Videobandaufzeichnungsgerät (VTR) 70 für eine etwaige Aufzeichnung angelegt werden.

Andererseits wird das Ausgangssignal des Lichtempfangselement 74 einer Steuerschaltung 78 in der Lichtquellenvorrichtung 6 zugeführt. Die Steuerschaltung 78 kann die von der Lichtquelle 23 für die externe Beleuchtung ausgesandte Lichtmenge sowie die von der Lichtquelle 18 für die interne Beleuchtung abgegebene Lichtmenge gemäß dem Ausgangssignal des Lichtempfangselements 74 regeln.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Belichtungspegel der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 72 mittels des Lichtempfangselements 74 festgestellt, das in der Fernsehkamera 70 angeordnet ist, und die Lichtmengen von der Lichtquelle 18 für die externe Beleuchtung und die Lichtquelle 23 für die interne Beleuchtung werden abhängig von dem Ausgangssignal des Lichtempfangselements gesteuert. So ist es beispielsweise möglich die Steuerung derart durchzuführen, daß die von der Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung 72 empfangene Lichtmenge im wesentlichen konstant gehalten wird. Die übrigen Merkmale, Funktionen und Vorteile entsprechen denjenigen des vierten Ausführungsbeispiels.

Fig. 9 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung an dem Okularteil 43 des Lichtleiterendoskops 41 angesetzt ist, das demjenigen des fünften Ausführungsbeispiels entspricht. Die Einzelbildkamera 80 besitzt eine Bildformungslinse 81 zum Sammeln des Lichts von dem Okularteil 43, so daß ein optisches Bild geformt wird; ein Film 82 ist in der Bildebene der Bildformungslinse 80 angeordnet und dient zum Aufzeichnen des optischen Bildes. Ein Prisma 83 ist zwischen der Bildformungslinse 81 und dem Film 82 vorgesehen und teilt den Lichtweg in zwei Lichtweganteile auf. Ein Lichtempfangselement 84 ist in dem optischen Weg des einen Lichtwegs angeordnet und stellt den Belichtungspegel auf dem Film 82. Der Film 82 kann sowohl empfindlich sein für sichtbares und infrarotes Licht oder aber auch nur sichtbares Licht. Es kann auch selektiv ein infrarotempfindlicher Film und ein auf sichtbares Licht empfindlicher Film verwendet werden.

Das Ausgangssignal des Lichtempfangselements 84 wird einer Steuerschaltung 78 in der Lichtquellenvorrichtung 6 zugeführt. Die Steuerschaltung 78 kann die Lichtmengen von der Lichtquelle 18 und der Lichtquelle 23 für die externe und interne Beleuchtung steuern. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Lichtempfangselement 84 an dem Okularteil 43 des Lichtleiterendoskops 41 mit einer Signalleitung 86 verbunden, die sich von dem Okularteil 43 des Lichtleiterendoskops 41 zu dem Verbinder des Kabels 4 erstreckt. Die Signalleitung 86 führt zur Steuerschaltung 78. Somit ist das Lichtempfangselement 84 über die Signalleitung 86 mit der Steuerschaltung 78 verbunden.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann das Durchlaßlichtbild des Gewebes, das von extern angelegtem Licht durchstrahlt wurde, sehr einfach fotografiert werden.

Die übrigen Merkmale, Wirkungen und Vorteile entsprechen denjenigen des fünften Ausführungsbeispiels.

Die Fig. 10 und 11 zeigen ein siebentes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gemäß Fig. 11 ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein Film 47 in der Abbildungsebene des optischen Bildformungssystems 14 in der Sonde 13 des Endoskops angeordnet, der zumindest auf Infrarotstrahlen anspricht, das heißt ein Infrarotfilm ist. Der Film 47 dient als Bildaufnahmevorrichtung, auf der ein beobachtetes Bild aufgezeichnet wird. Das Handhabungsteil 11 des Endoskops 46 besitzt einen Auslösehebel 49, über den ein Verschlußmechanismus betätigt werden kann.

Wie sich aus Fig. 10 ergibt, kann das Endoskop 46 derart aufgebaut sein, daß das Bild durch das optische Bildformungssystem und den Bildleiter für eine Beobachtung durch das Okular 43 übertragen wird oder daß das Bild auch nur auf dem Film 47 aufgezeichnet wird. Die anderen Merkmale, Funktionen und Wirkungen entsprechen denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels.

Fig. 12 zeigt ein achtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem ein Bild eines Objekts auf einem Film aufgezeichnet werden kann, der in der Sonde 13 des Endoskops angeordnet ist, wie es bei dem siebenten Ausführungsbeispiel geschehen ist.

Insbesondere ist in dem Sondenteil 13 des Endoskops des achten Ausführungsbeispiels eine Lampe 91 zur Beleuchtung eines organischen Gewebes von innen aus einer Körperhöhle, an sich zum Verteilen dieses Lichtes des organischen Gewebes, eine Linse 93 zum Kondensieren des internen Beleuchtungslichtes, das von dem organischen Gewebe reflektiert wurde und des von der externen Lichtquelle 23 durch das Gewebe hindurchgelassenen Lichtes und ein Prisma 94 zum Aufteilen des Lichtweges von der Linse 93 vorgesehen. Eine Bildformungslinse 95 sitzt in dem einen der Lichtwege, die vom Prisma 94 geformt wurden und die Endstirnfläche des Bildleiters 96 im Einführteil 10 ist in der Abbildungsposition der Bildformungslinse 95 angeordnet. Der Bildleiter 96 erstreckt sich zu einem nichtgezeigten Okularteil, so daß das Objektbild zu diesem übertragen werden kann.

Eine Bildformungslinse 97 ist auch in dem anderen Lichtweg vorgesehen, der durch das Prisma 94 gebildet wird. Ein Film 98 zur Aufzeichnung des Objektbildes sitzt an einer Position, in der die Bildformungslinse 97 das Bild erzeugt. Eine Düse 99 in der Sonde 13 ist auf die beiden Linsen 92 und 93 gerichtet. Die Düse 99 ist mit einem in dem Einführteil 10 ausgebildeten Luft/Wasserzuführungskanal verbunden. Im Betrieb wird Waschwasser von der Düse 99 ausgestoßen, um jegliche Verunreinigungen an den Oberflächen der Linsen 92 und 93 zu entfernen.

Die anderen Merkmale, Funktionen und Vorteile entsprechen denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels.

Fig. 13 zeigt ein neuntes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Beim neunten Ausführungsbeispiel ist eine Lichtmengensteuervorrichtung 51 an oder in der Nähe des Handhabungsteils 11 des elektronischen Endoskops 2 vorgesehen und dient zur Steuerung der Lichtmenge, die von der externen Lichtquellenvorrichtung 3 abgegeben wird. Der übrige Aufbau entspricht im wesentlichen demjenigen des ersten Ausführungsbeispiels.

Wie zuvor erläutert, ändert sich der Lichtdurchlässigkeitsfaktor für das Licht der externen Lichtquelle gemäß der jeweiligen Position der zu beobachtenden Stelle. Somit ändert sich die von dem Endoskop durch das Gewebe empfangene Lichtmenge, auch wenn die von der Lichtquelle 23 abgestrahlte Lichtmenge konstant gehalten wird. Es ist deshalb schwierig, das durch dieses vom Objektgewebe durchgelassene Licht erzeugte Durchlaßlichtbild zu beobachten. Dieses Problem wird jedoch beseitigt, da die von der Lichtquelle 23 abgestrahlte Lichtmenge gemäß der Änderung in der Objektposition gesteuert wird, so daß die von der Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung 15 empfangene Lichtmenge unabhängig von der Position des zu beobachtenden Objekts im wesentlichen konstant gehalten werden kann.

Es ist verständlich, daß das bei diesem Ausführungsbeispiel verwendete elektronische Endoskop 2 durch eine Fernsehkamera oder eine Einzelbildkamera ersetzt werden kann, die an dem Okularteil 43 des Lichtleiterendoskops 41 des vierten bis sechsten Ausführungsbeispiels angebracht wird, oder durch ein Endoskop mit dem in der Sonde 13 wie bei dem siebenten und achten Ausführungsbeispiel ein Film angeordnet ist.

Fig. 14 veranschaulicht ein zehntes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem in der Steuereinheit 6 eine Lichtmengendetektorschaltung 54 zusätzlich zu der Lichtquelle 52 für die interne Beleuchtung und zur Videosignal- Verarbeitungsschaltung 53 vorgesehen ist. Diese Lichtmengendetektorschaltung 54 kann die in dem Sichtfeld des elektronischen Endoskops 2 auftretende Lichtmenge anhand des Ausgangssignals der Videosignalverarbeitungsschaltung 53 feststellen. Die mittels dieser Lichtmengendetektorschaltung 54 festgestellte Lichtmenge wird in einer Vergleicherschaltung 55 mit einem vorbestimmten Wert verglichen und die von der Lichtquelle 23 der externen Lichtquellenvorrichtung 3 ausgestrahlte Lichtmenge wird gemäß dem Ausgangssignal des Vergleichers 55 derart gesteuert, daß die Lichtmenge in dem Sichtfeld des elektronischen Endoskops 2 im wesentlichen konstant gehalten wird.

Die übrigen Teile dieses Ausführungsbeispiels entsprechen im wesentlichen denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es somit möglich, die auf die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 15 auffallende Lichtmenge automatisch im wesentlichen konstant zu halten. Wird beispielsweise nur die externe Beleuchtung verwendet, dann wird die von der externen Lichtquellenvorrichtung abgegebene Infrarotlichtmenge im wesentlichen konstant gehalten.

Es ist verständlich, daß das elektronische Endoskop 2 dieses Ausführungsbeispiels ersetzt werden kann durch eine Fernsehkamera oder eine Einzelbildkamera, die auf den Okularteil 43 des Lichtleiterendoskops 41 des vierten bis sechsten Ausführungsbeispiels aufgesetzt ist oder durch ein Endoskop mit einem Film in der Sonde 13, wie dies anhand des siebenten und achten Ausführungsbeispiels beschrieben wurde.

Fig. 15 zeigt ein elftes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem, wie beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3, ein Infrarotsensor 35 in der Sonde 13 vorgesehen ist. Das Ausgangssignal des Infrarotsensors 35 wird der Lichtmengendetektorschaltung 54 zugeführt, so daß die von der Lichtquelle 23 abgegebene Lichtmenge gemäß der Infrarotlichtmenge gesteuert wird, die von dem Infrarotsensor 35 festgestellt wird. Im übrigen entspricht dieses Ausführungsbeispiel dem 10. Ausführungsbeispiel.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es unter der Annahme, daß die Filter 20 und 24 derart gewählt sind, daß sichtbares Licht und infrarotes Licht als externes und internes Beleuchtungslicht verwendet wird, möglich, die Lichtmenge der externen Beleuchtung unabhängig von derjenigen des internen Beleuchtungslichts zu machen.

Andererseits kann die Anordnung so getroffen sein, daß für die interne Beleuchtung Infrarotstrahlen verwendet werden, während für die externe Beleuchtung sichtbares Licht dient. In diesem Falle kann durch Feststellung der Menge an sichtbarem Licht die Menge an externem Beleuchtungslicht gesteuert werden.

Fig. 16 zeigt ein 12. Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie im Falle des siebenten Ausführungsbeispiels wird hierbei ein Film verwendet, der in der Sonde 13 des Endoskops 46 angeordnet ist, so daß ein Bild des zu beobachtenden Objekts aufgenommen werden kann.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind an dem Handhabungsteil 11 des Endoskops 46 zwei Auslöseknöpfe 101, 102 vorgesehen. Die Lichtquellenvorrichtung umfaßt eine Lichtmengenregelschaltung 104, die die von der Lichtquelle 18 für die interne Beleuchtung abgegebene Lichtmenge und auch die Blitzlichtmenge von der externen Beleuchtungslichtquelle 23 regelt. Von dem Auslöseknopf 102 erhält die Lichtmengenregelschaltung 104 ein Auslösesignal.

Wird der eine Auslöseknopf 101 gedrückt, dann wird ein Objektbild mit dem augenblicklichen Beleuchtungszustand fotografiert. Wird der andere Auslöseknopf 102 gedrückt, dann wird das Auslösesignal von diesem Auslöseknopf der Lichtmengenregelschaltung 104 zugeführt, so daß letztere die Lichtquelle 23 für die externe Beleuchtung derart regelt, daß diese blitzt, wodurch das Objekt unter optimalen Beleuchtungsbedingungen fotografiert werden kann.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann die Lichtquelle 23 für die externe Beleuchtung zum Blitzen gebracht werden, wenn dies erforderlich ist, so daß sich auf einfache Weise ein Bild ergibt, bei dem das Durchlässigkeitsverhältnis für das Durchlaßlichtbild erhöht wird.

Die übrigen Merkmale, Funktionen und Wirkungen entsprechen denjenigen des siebten Ausführungsbeispiels.

Fig. 17 zeigt ein dreizehntes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein organisches Gewebe vom Inneren einer Körperhöhle für die Erzeugung eines Durchlaßlichtbildes beleuchtet wird.

Wie aus Fig. 17 ersichtlich, verwendet dieses Ausführungsbeispiel ein erstes Endoskop 110, das in den menschlichen Körper 12 zur Beobachtung eines Organs 12 b in einer Körperhöhle eingeführt wird, und ein zweites Endoskop 120, das Beleuchtungslicht auf das Organ richtet und dieses von außen beobachtet.

Das erste Endoskop 110 besitzt wie das Endoskop 2 des ersten Ausführungsbeispiel ein längliches flexibles Einführteil 111, ein Handhabungsteil 112, der mit dem hinteren des Einführteils 111 verbunden ist, und eine Universalleitung 113, die sich vom Handhabungsteil 112 der Steuereinheit 6 erstreckt, die die gleiche wie bei der Ausführung nach Fig. 1 ist. Das Einführteil 111 besitzt ein Sondenende 114, in dem ein optisches Bildformungssystem 115 und eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 116 angeordnet sind, wobei letztere in der Bildebene des optischen Bildformungssystems 115 angebracht ist und beide Vorrichtungen sowohl auf sichtbares als auch auf infrarotes Licht ansprechen. Eine Signalleitung 117 ist einerseits mit der Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung 116 verbunden, erstreckt sich durch das Einführteil 111, den Handhabungsteil 112 und die Universalleitung 113 und ist mit seinem anderen Ende an die Videosignal- Verarbeitungsschaltung 26 in der Steuereinheit 6 angeschlossen.

Die Sonde 114 enthält eine Lichtverteilungslinse 118, deren Rückseite mit einem Lichtleiter 119 verbunden ist, der sich durch das Einführteil 111, das Handhabungsteil 112 und die Universalleitung 113 erstreckt, so daß er mit der Lichtquelle 5 in der Steuereinheit 6 verbunden werden kann.

Andererseits ist die Oberfläche 25 des Körpers von einer medizinischen Nadel 122 etwa einem Trocar durchstochen, der in eine Körperhöhle eingeführt werden kann. Die medizinische Nadel 122 besitzt eine Trocarscheidenröhre 123 mit einer Durchführung 124, durch die das zweite Endoskop 120 einführbar ist. Dieses zweite Endoskop hat beispielsweise ein flexibles Einführteil 125, ein Handhabungsteil 126, das mit dem hinteren Ende des Einführteils 125 verbunden ist, und ein Lichtleiterkabel 127, das sich von dem Handhabungsteil 126 aus erstreckt. Das Lichtleiterkabel 127 ist an der einen Stirnseite mit einem Verbinder 128 versehen, der entfernbar mit einer Buchse einer Lichtquelleneinheit 130 verbunden ist. Der Handhabungsteil 126 ist an seinem hinteren Ende mit einem Okularteil 129 ausgestattet. Das Einführteil 125 besitzt an seinem vorderen Ende eine Objektivlinse 131 und eine Lichtverteilungslinse 132. Die vordere Stirnfläche des Bildleiters 133 liegt in der Abbildungsebene der Objektivlinse 131. Der Bildleiter 133 verläuft durch das Einführteil 125 und erstreckt sich bis zum Okularteil 129. Im Okularteil 129 ist eine Okularlinse 134 in Gegenüberstellung zur hinteren Stirnfläche des Bildleiters 133 angeordnet, so daß der Benutzer das über dem Bildleiter übertragene Bild mittels der Okularlinse 134 im Okularteil 129 beobachten kann. Ein Lichtleiter 135, der von der Rückseite der Lichtverteilungslinse 132 ausgeht, erstreckt sich durch das Einführteil 125 das Handhabungsteil 126 und das Lichtleiterkabel 127 und kann mit dem Verbinder 128 verbunden werden. In der vorgenannten Lichtquelleneinheit 130 ist eine Lampe 137 angeordnet, deren Licht mittels einer Kondensorlinse 138 kondensiert wird, so daß es auf das Eingangsende des Lichtleiters 135 auffällt. Die Lampe 137 gibt Licht ab, das einen infraroten Bereich enthält. Das Ende des Einführteils 125 des zweiten Endoskops 120 ist mit einem Biegeteil versehen, das durch Betätigung einer Biegevorrichtung (nicht gezeigt) am Handhabungsteil 126 gekrümmt werden kann. Mittels dieses Biegeteiles kann die Position der Spitze des Einführteils 125 frei verändert werden, so daß jede beliebige Stelle des Objekts beleuchtet werden kann. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das zweite Endoskop 120 durch die Durchführung 124 in der Trocarscheidenröhre 123 der medizinischen Röhre 122 in die Körperhöhle eingeführt. Das von der Lampe 137 in der Lichtquelleneinheit 130 abgegebene Beleuchtungslicht wird vom Ende des Einführteils 125 über den Verbinder 128 den Lichtleiter 135 und die Lichtverteilungslinse 132 des Endoskops zur externen Beleuchtung auf das zu untersuchende Organ in der Körperhöhle gerichtet. Dieses Beleuchtungslicht enthält zumindest einen Infrarotanteil, wie dies zuvor erläutert wurde. Das Durchlaßlichtbild des Organgewebes, gebildet aus vom Gewebe durchgelassenen Beleuchtungslicht, wird von der Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung 116 des Endoskops aufgenommen und für eine Darstellung auf einem nichtgezeigten Monitor verwendet. Es wurde beobachtet, daß Infrarotstrahlen eine hohe Durchlässigkeit bei Membrangewebe haben, während sie von Blut stark absorbiert werden, das in Blutgefäßen fließt. Somit kann der Zustand der Blutgefäße durch das erste Endoskop 110 sehr genau beobachtet werden, während die Beleuchtung des Objekts mittels des zweiten Endoskops 120 erfolgt.

Ferner ergibt sich bei diesem Ausführungsbeispiel eine höhere Qualität des durchgelassenen Bildes, da das Beleuchtungslicht aus einer Position auf den zu beobachtenden Teil gerichtet werden kann, die ausreichend nahe ist.

Selbstverständlich kann das beschriebene Ausführungsbeispiel auch derart verwendet werden, daß das Reflexionslichtbild des Objekts unter Beleuchtung mit Licht von dem ersten Endoskop 110 durch das erste Endoskop 110 betrachtet wird.

Das zweite Endoskop 120 beleuchtet das Organ in der Körperhöhle von außerhalb des Organs und kann ein flexibles Endoskop sein, mit einem flexiblen Einführteil, oder auch ein starres optisches Endoskop mit einem starren Einführteil.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung besitzt das zweite Endoskop eine Beobachtungsvorrichtung, mit der der Benutzer das Objekt beobachten kann und die dargestellt wird durch den Bildleiter 133, der das optische Bild zu dem Okularteil 129 leitet. Dies dient jedoch nur der Veranschaulichung und die Anordnung kann auch so getroffen werden, daß die Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung in dem Sondenteil oder dem Handhabungsteil des Endoskops untergebracht ist. Das erste Endoskop 110, das zur Beobachtung des Durchlaßlichtbildes verwendet wird, das durch von außen auf das Organ gerichtetes Licht erzeugt wird, kann ein Lichtleiterendoskop sein, obwohl bei dem Ausführungsbeispiel als erstes Endoskop 110 ein elektronisches Endoskop verwendet wird.

Außerdem kann das zweite Endoskop ersetzt werden durch ein einfaches Licht leitendes Element, etwa einen optischen Stab oder eine Lichtleiterfaser, die in die Körperhöhle zur Beleuchtung einer gewünschten Stelle eingeführt werden kann.

Die im Rahmen des ersten bis dreizehnten Ausführungsbeispiel verwendete Bildaufnahmevorrichtung kann ein Farbbild erzeugen und zwar mittels eines Zeitfolgesystems, bei dem nacheinander das Beleuchtungslicht von R (Rot), G (Grün) und B (Blau) oder R,W (Weiß) und B sich ändert, oder mittels eines simultanen Farbbilderzeugungssystem, das ein Farbfilter verwendet, welches auf der Vorderseite der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung angeordnet ist. Die Bildaufnahmevorrichtung kann auch in der Kombination einer Fernsehkamera und einem Infrarotfilm bestehen. Es ist auch verständlich, daß die Lichtquellenvorrichtung 5 für die interne Beleuchtung und der Lichtleiter bei diesem Ausführungsbeispiel wegfallen können.

Fig. 18 zeigt das 14. Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die erfindungsgemäße Endoskopvorrichtung eine externe Beleuchtungsvorrichtung 141 zum Beleuchten des Inneren eines Körpers von außen aufweist. Diese externe Beleuchtungsvorrichtung 141 besitzt eine Steuereinheit 142, einen Ausziehmechanismus 143, der mit der Steuereinheit 142 verbunden ist, eine Lichtquellenverschiebevorrichtung 146, die an dem Ausziehmechanismus 143 angebracht ist und mehrere Abbiegungen oder Gelenke 144 a, 144 b und Arme 145 a und 145 b zur Verbindung der Gelenke aufweist. Eine Lichtquelle 148 ist an der Lichtquellenverschiebevorrichtung 146 angebracht und mit mehreren Beleuchtungslampen 147 a, 147 b und 147 c versehen. Die Lichtquelle 148 kann elektrisch mit der Steuereinheit 142 verbunden werden.

Während der Beobachtung liegt der Patient 150 auf einem Bett 151, das an der Unterseite mit einer Beleuchtungslampe 152 versehen ist, die nach oben gerichtet ist. Derjenige Abschnitt des Oberteils des Betts 151 der der Lampe 152 gegenüberliegt, ist als lichtdurchlässiges Element 153 ausgebildet, das Licht von der Lampe 152 durchläßt. Die Beleuchtungslampe 152 ist elektrisch mit der Steuereinheit 142 verbunden. Die Steuereinheit 142 ist derart aufgebaut, daß sie die Lichtmenge steuert oder regelt, die von den Lampen 147 a, 147 b und 147 c der Lichtquelle 148 abgegeben wird, sowie die EIN- und AUS-Zustände dieser Lampen und auch die Lichtmenge und den Zustand der Lampe 152.

Während der Beobachtung liegt der Patient 150 auf dem Rücken oder dem Bauch, abhängig von der Art der Beobachtung auf dem Bett 151 und das Einführteil 10 des elektronischen Endoskops 2 des ersten Ausführungsbeispiels wird in die Körperhöhle eingeführt. Das elektronische Endoskop 2 ist mit der Steuereinheit 6 verbunden, die die Videosignalverarbeitungsschaltung 28 und die Lichtquellenvorrichtung aufweist.

Andere Teile dieses Ausführungsbeispiels sind im wesentlichen die gleichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Lichtquelle 148 und die Lampe 152 der externen Beleuchtungsvorrichtung 141 durch die Steuereinheit 142 gesteuert. Das von den Lampen 147 a, 147 b und 147 c der Lichtquelle 148 abgegebene Licht dringt durch den Körper des Patienten, so daß ein Durchlaßlichtbild beispielsweise von Blutgefäßen unter der Schleimhaut eines Organes auf der Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung 15 mittels des optischen Bildformungssystems 14 im Ende des Endoskops erzeugt und fotografiert wird.

Das Ausgangssignal der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 15 wird mittels einer Videosignalverarbeitungsschaltung 28 in der Steuereinheit 6 verarbeitet, so daß das Durchlaßlichtbild auf dem Monitor 7 dargestellt werden kann.

Bei der Beobachtung des Durchlaßlichtbildes ist es bevorzugt, daß das Beleuchtungslicht in einer Richtung angewandt wird, bei dem sich für die Diagnose ein optimales Bild ergibt. Der Benutzer kann dabei den Ausziehmechanismus 143 und die Lichtquellenverschiebevorrichtung 146 geeignet betätigen, die zwischen dem Steuerteil 142 der Lichtquelle 148 angeordnet sind, so daß die Beleuchtung des Objekts im Inneren des Körpers und die Beobachtung unter einem optimalen Winkel erfolgt. Liegt der Patient 150 auf dem Bauch und ist deshalb eine Beleuchtung von hinten erforderlich, dann kann die Beleuchtungslampe 152 am Boden des Bettes 151 eingeschaltet werden, so daß das Licht von der Lampe 152 durch das Lichtdurchlaßelement 153 an der Oberseite des Bettes 151 dringt und das Innere des Körpers beleuchtet wird.

Will man das Innere eines Körpers von außen mittels einer externen Beleuchtungsvorrichtung 141 beleuchten, dann kann der Abstand und/oder der Winkel der Beleuchtung wunschgemäß variiert werden. Die Regelung der Beleuchtungslichtmenge kann durch Auswahl der Anzahl der Lampen von der Steuereinheit 142 aus erfolgen. Das von den Lampen 147 a, 147 b und 147 c der Lichtquellenvorrichtung 148 abgegebene Licht muß nicht immer nur sichtbares Licht sein. Jede Lampe kann zumindest sichtbare Strahlen, infrarote Strahlen und/oder ultraviolette Strahlen abgeben.

Es ist ferner darauf hinzuweisen, daß bei dem Ausführungsbeispiel der Ausziehmechanismus 143 wegfallen kann und daß die Lichtquellenverschiebevorrichtung 146 an der Beleuchtungsvorrichtung 141 angebracht sein kann.

Fig. 19 zeigt ein 15. Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem eine externe Beleuchtungsvorrichtung 161 mit einer Steuereinheit 142 und einem torbogenförmigen Hauptteil 162 ausgestattet ist, der entfernbar an dem Bett 151 befestigt ist, so daß er sich über den Körper des Patienten wölbt. Mehrere Lampen 163 a, 163 b.... sind an der Innenfläche des Hauptteils 162 in geeigneter Entfernung in Umfangsrichtung zueinander derart angeordnet, daß sie auf den Patienten 150 gerichtet sind. Der Patient 150 ist somit von diesen Beleuchtungslampen 163 a, 163 b .... umgeben. Diese Beleuchtungslampen sind elektrisch mit der Steuereinheit 142 verbunden, durch deren Betätigung die Zustände der Lampen 163 a, 163 b .... und die von ihnen abgegebenen Lichtmengen gesteuert werden.

Das Bett 151 ist ebenfalls mit einer aufwärtsgerichteten Beleuchtungslampe 152 versehen, wie dies bei dem 14. Ausführungsbeispiel der Fall ist.

Der Aufbau des Endoskops 2 und der anderen Vorrichtungen zur Beobachtung des Körpers des Patienten 150 vom Inneren einer Körperhöhle aus entsprechen denjenigen des 14. Ausführungsbeispiels.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Hauptteil 162 zum Halten der externen Beleuchtungsvorrichtung 161 im wesentlichen halbkreisförmig über dem Körper des Patienten gewölbt. Der Bediener kann dann die zu betrachtende Stelle unter dem optimalen Winkel durch Drehen oder Schwenken einer oder mehrerer Lampen 163 a, 163 b ... unter Betätigung von der Steuereinheit 142 aus beleuchten. Auch ist es möglich, die Lichtmengen für die Lampen unabhängig voneinander von der Steuereinheit 142 aus zu steuern.

Die übrigen Gesichtspunkte der Funktion und Wirkungsweise entsprechen denjenigen des 14. Ausführungsbeispiels.

Dabei ist es nicht wesentlich, daß die Lichtanteile die von den Lampen 163 a, 163 b am Hauptteil 162 abgegeben werden, sichtbare Strahlen sind. Vielmehr kann jede Lampe zumindest sichtbares, infrarotes und/oder ultraviolettes Licht abgeben.

Auch kann die in der Spitze des Einführteils 10 angeordnete Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 15 durch eine geeignete Anordnung eines Lichtleiterendoskops mit einem Okularteil zur Beobachtung durch das bloße Auge ersetzt werden oder durch eine Fernsehkamera oder eine Einzelbildkamera zur Aufzeichnung usw. wie dies im Zusammenhang mit dem vierten bis sechsten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, oder durch einen in der Sonde des Einführteils angeordneten Film in den Fällen der Ausführungsbeispiele 7 und 8.

Die Fig. 20 bis 23 veranschaulichen ein 16. Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Wie aus Fig. 20 ersichtlich, weist eine Endoskopvorrichtung 201 dieses Ausführungsbeispiel ein elektronisches Endoskop 202 eine externe Beleuchtungslichtquelle 203 zum Anlegen von Beleuchtungslicht für das elektronische Endoskop 202 von außen in den menschlichen Körper, eine Steuervorrichtung 205, die mit dem elektronischen Endoskop 202 über ein Kabel 204 verbunden ist, und eine Monitorvorrichtung 206 auf, die mit der Steuervorrichtung 205 verbunden ist und als Anzeigevorrichtung dient.

Das elektronische Endoskop 202 besitzt ein längliches Einführteil 207 und ein Handhabungsteil 208 mit großem Durchmesser, das am Ende des Einführteils 207 angebracht ist. Das Einführteil 207 kann flexibel oder starr sein und ist dafür geeignet, in eine Körperhöhle 209 a eines menschlichen Körpers 209 beispielsweise durch den Mund eingeführt zu werden. Das Einführteil 207 besitzt eine Sondenspitze 210 (Fig. 21) mit einem optischen Bildformungssystem 211, das eine Objektivlinse usw. aufweist und eine Bildaufnahmevorrichtung, die bei diesem Ausführungsbeispiel eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 212, etwa eine CCD- Vorrichtung ist, die in der Abbildungsebene des optischen Bildformungssystems 211 angeordnet ist. Das Ausgangssignal der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 212 wird an eine Signalpegeldetektorschaltung 215 in der Steuervorrichtung 205 über eine Signalleitung 213 angelegt, die sich durch das Einführteil 207 und das Kabel 204 erstreckt. Das Ausgangssignal wird dann der Videosignal-Verarbeitungsschaltung 216 über die Signalpegeldetektorschaltung 215 zugeführt. Die Videosignal- Verarbeitungsschaltung führt dann verschiedene Signalverarbeitungsvorgänge durch, wie eine Signalformung, eine Gamma-Korrektur, eine Matrixverarbeitung und einen Weißabgleich, wodurch das Signal beispielsweise in ein Videosignal des NTSC- Systems umgewandelt wird, das dann auf einem Monitor 206 als sichtbares Bild für eine Beobachtung dargestellt werden kann.

Die Steuervorrichtung 205 ist mit einer Lichtquelle 217 für interne Beleuchtung versehen und das Licht von der Lichtquelle 217 wird kondensiert, damit es auf die Stirnfläche eines Lichtleiters 218 auffällt, der aus einem flexiblen Glasfaserbündel besteht. Der Lichtleiter 218 erstreckt sich durch das Kabel 204 und das Einführteil 207, so daß das interne Beleuchtungslicht vom Lichtleiter 218 am Ausgangsende des Lichtleiters 218 in der Sondenspitze 210 über eine Lichtverteilungslinse 219 in Richtung des zu beobachtenden Objekts ausgestrahlt wird. Das von dem Objekt unter dem gleichen Winkel, wie dem Sichtwinkel reflektierte interne Beleuchtungslicht wird von der Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung 212 durch das optische Bildformungssystem 211 aufgenommen, so daß das durch das vom Objekt reflektierte Licht erzeugte Reflexionslichtbild beobachtet werden kann.

Die Lichtquelle 217 für die interne Beleuchtung kann eine Xenonlampe, eine Halogenlampe, eine Strobelampe oder dergleichen sein und kann einen, zwei oder alle der Wellenlängenbereiche ultraviolett, sichtbares Licht und infrarotes Licht abgeben. Die von der Lichtquelle 217 ausgegebenen Strahlen werden entsprechend derjenigen Wellenlänge ausgewählt, die für die Beobachtung des jeweiligen Objekts optimal ist.

Andererseits fällt das von der Lichtquelle 203 für die externe Beleuchtung ausgestrahlte Licht auf die Oberfläche 220 des menschlichen Körpers 209. Das externe Beleuchtungslicht, das auf die Körperoberfläche 220 angewandt wird, wird von dem organischen Gewebe durchgelassen, so daß es das Innere der Körperhöhle 209 erreicht, so daß das durch das vom Gewebe durchgelassene externe Beleuchtungslicht erzeugte Durchlaßlichtbild des organischen Gewebes von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 212 aufgenommen wird.

Wie im Falle der Lichtquelle 217 für die interne Beleuchtung kann die Lichtquelle 203 für die externe Beleuchtung eine Xenonlampe, eine Halogenlampe, eine Strobelampe oder dergleichen sein und einen, zwei oder alle Wellenlängenbereiche von Ultraviolett, sichtbarem Licht und Infrarot abstrahlen. Der jeweilige Wellenlängenbereich, der von der Lichtquelle 217 abgegeben wird, wird gemäß derjenigen Wellenlänge ausgewählt, die für die Beobachtung des jeweiligen Objekts optimal ist.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das Ausgangssignal der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 212 der Signalpegeldetektorschaltung 215 zugeführt, die die Signalpegel des Reflexionslichtbildes feststellt, das durch das interne Beleuchtungslicht erzeugt wurde, sowie des Durchlaßlichtbildes, das durch das externe Beleuchtungslicht erzeugt wurde, und das Verhältnis zwischen diesen Signalpegeln. Das Verhältnis der Signalpegel gibt das Verhältnis der Lichtstärke zwischen dem Reflexionslichtbild und dem Durchlaßlichtbild wieder. Das Verhältnis der Lichtstärke zwischen diesen beiden Bildarten, wie es mittels der Signalpegeldetektorschaltung 215 festgestellt wurde, wird an die Steuereinheit 223 angelegt, die eine Verhältniseinstellschaltung 221 und eine Belichtungsraten- Steuerschaltung 222 aufweist. Die Steuereinheit 223 vergleicht ein in der Verhältniseinstellschaltung 221 eingestelltes vorbestimmtes Verhältnis mit dem Verhältnis zwischen dem Reflexionslichtbild und dem Durchlaßlichtbild, wie es von der Signalpegeldetektorschaltung 215 festgestellt wurde. Abhängig von dem Vergleichsergebnis steuert die Belichtungsratensteuerschaltung 222 die von der Lichtquelle 203 für die externe Beleuchtung und von der Lichtquelle 217 für die interne Beleuchtung abgegebenen Lichtpegel derart, daß die Differenz zwischen dem eingestellten Verhältnis und dem festgestellten Verhältnis zu Null wird.

Das Verhältnis zwischen dem Reflexionslichtbild und dem Durchlaßlichtbild wird beispielsweise wie folgt festgestellt: Gemäß Fig. 22A und 22B leuchten die Lichtquelle 203 für die externe Beleuchtung und die Lichtquelle 217 für die interne Beleuchtung abwechselnd mit einer geeigneten Zeitgabe auf. Das Signal von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 212 wird dann synchron mit der Zeitgabe der Zündung dieser beiden Lichtquellen derart aufgeteilt, daß der Pegel des von der internen Beleuchtungsvorrichtung erzeugten Signals und der Pegel des von der externen Beleuchtungsvorrichtung erzeugten Signals unabhängig voneinander festgestellt werden, so daß das Verhältnis zwischen dem Reflexionslichtbild, geformt durch das interne Beleuchtungslicht, und dem Durchlaßlichtbild, erzeugt durch die externe Beleuchtung, festgestellt wird.

Die Steuereinheit 223 kann verschiedene Steuerungen durchführen. Beispielsweise kann die Steuereinheit 223 das Verhältnis zwischen der Belichtungsrate für das interne Beleuchtungslicht und der Belichtungsrate für das externe Beleuchtungslicht wie in Fig. 23 gezeigt durch eine geeignete Einstellung des Verhältnisses in der Verhältniseinstellschaltung 221 steuern. Die Steuereinheit 223 kann auch die Belichtungsraten derart steuern, daß ein konstantes Verhältnis zwischen der Belichtungsrate für das interne Beleuchtungslicht und der Belichtungsrate für das externe Beleuchtungslicht aufrechterhalten wird. Auch ist es möglich, eine Umschaltung zwischen dem internen Beleuchtungslicht und dem externen Beleuchtungslicht durchzuführen, wie dies aus den Fig. 22A und 22B hervorgeht.

Die Steuereinheit 223 kann derart aufgebaut sein, daß sie das Verhältnis zwischen Belichtungsrate für das interne Beleuchtungslicht und der Belichtungsrate für das externe Beleuchtungslicht abhängig von einer manuellen Einstellung oder aber voll automatisch variieren kann.

Bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das von der Lichtquelle 217 für die interne Beleuchtung abgegebene Licht in die Körperhöhle 209 über den Lichtleiter 218 geleitet und von diesem auf die zu beobachtenden Stellen in der Körperhöhle 209 a durch die Lichtverteilungslinse 219 gerichtet. Das von der untersuchten Stelle reflektierte interne Beleuchtungslicht wird von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 212 über das optische Bildformungssystem 211 aufgenommen, so daß das Reflexionslichtbild des Objekts festgestellt wird. Dieses Reflexionslichtbild enthält verschiedene Arten von Informationen, etwa geringfügige Konvexitäten und Konkavitäten der Objektoberfläche, kritische Farbdifferenzen und dergleichen.

Andererseits wird das von der Lichtquelle 203 für die externe Beleuchtung abgegebene Licht auf die Oberfläche 220 des Körpers gerichtet und erreicht das Innere der Körperhöhle 209 durch das organische Gewebe. Das Durchlaßlichtbild des organischen Gewebes, geformt durch das vom Gewebe durchgelassene von außen angelegte Licht, wird dann von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 212 aufgenommen. Dieses Durchlaßlichtbild enthält verschiedene Arten von Informationen, etwa den Verlaufszustand von Blutgefäßen und der Schleimhaut, Tumor- oder Infiltrationsbereich und dergleichen. Die Beobachtung wird erleichtert, wenn infrarote Strahlen für die externe Beleuchtung verwendet werden, da Infrarotstrahlen eine gute Permeabilität im organischen Gewebe haben.

Wie zuvor erläutert, stellt die Signalpegeldetektorschaltung 215 das Verhältnis der Lichtstärke zwischen dem Reflexionslichtbild, erzeugt durch das interne Beleuchtungslicht, und dem Durchlaßlichtbild, erzeugt durch das externe Beleuchtungslicht und hindurchgeleitet durch das organische Gewebe, nach Empfang des Ausgangssignals von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 212 fest. Die Steuereinheit 223 führt dann eine Steuerung der Lichtpegel von der Lichtquelle 203 für die externe Beleuchtung und der Lichtquelle 217 für die interne Beleuchtung derart durch, daß das festgestellte Verhältnis zwischen dem Reflexionslichtbild und dem Durchlaßlichtbild gleich demjenigen Verhältnis wird, das in der Verhältniseinstellschaltung 221 eingestellt ist.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Verhältnis zwischen der Belichtungsrate für das interne Beleuchtungslicht und der Belichtungsrate für das externe Beleuchtungslicht geeignet durch die Steuereinheit 223 derart gesteuert, daß die Beobachtung des Reflexionslichtbildes und des Durchlaßlichtbildes bei einem optimalen Verhältnis zwischen Lichtstärken dieser beiden Bildarten durchgeführt werden kann und zwar abhängig von den jeweiligen Bedingungen, etwa der Position der zu beobachtenden Stelle, dem Zweck der Beobachtung usw. In vorteilhafter Weise werden somit Informationen erhalten, wie der Zustand der Objektoberfläche zusammen mit dem Zustand des Verlaufs von Blutgefäßen unter der Schleimhaut oder andere Änderungen in dem internen Zustand des gleichen Bereichs des Objekts. Durch schrittweises Ändern des Verhältnisses zwischen der Belichtungsrate für das interne Beleuchtungslicht und der Belicht 97320 00070 552 001000280000000200012000285919720900040 0002003743920 00004 97201ungsrate für das externe Beleuchtungslicht ist es möglich, einen gegebenen Bereich des Objekts mittels eines zusammengesetzten Bildes zu beobachten, das sich zusammensetzt aus dem Reflexionslichtbild und dem Durchlaßlichtbild, wobei das Verhältnis zwischen den Lichtstärken dieser beiden Lichtarten sich augenblicklich ändert. Wie Fig. 23 zeigt, kann das Verhältnis zwischen der Belichtung durch das interne Beleuchtungslicht und der Belichtung durch das externe Beleuchtungslicht progressiv und stufenweise in einer Periode von einer Sekunde geändert werden, so daß sich dreißig Bilder von unterschiedlichen Werten des vorgenannten Verhältnisses in einem (Fernseh-)Bild ergeben.

Die von der Steuereinheit 223 durchgeführte Steuerung kann derart sein, daß ein konstantes für die Objektposition oder den Beobachtungszweck optimales Verhältnis zwischen der Belichtungsrate für das interne Beleuchtungslicht und der Belichtungsrate für das externe Beleuchtungslicht aufrechterhalten wird. Durch Beobachten unterschiedlicher Bereiche eines Objekts mit dem konstanten Verhältnis ist es möglich irgendwelche Differenzen in dem Zustand zwischen diesen Bereichen des Objekts festzustellen.

Auch ist es möglich, mittels der Steuereinheit 223 in geeigneter Weise zwischen dem internen Beleuchtungslicht und dem externen Beleuchtungslicht umzuschalten. In diesem Falle, kann der Benutzer entweder das Reflexionslichtbild oder das Durchlaßlichtbild betrachten. Beispielsweise wird zuerst das Reflexionslichtbild beobachtet, um Informationen bezüglich der Oberfläche des Objekts zu erhalten, wie geringfügige Konvexitäten und Konkavitäten der Oberfläche bzw. kritische Differenzen in der Farbe, und dann wird unter Verwendung des Durchlaßbildes der innere Zustand des Objekts unter dem Oberflächenbereich geprüft, so daß sich Informationen bezüglich des Zustandsverlaufs der Blutgefäße, eines Tumor- oder Infiltrationsbereichs usw. unter der Schleimhaut ergeben.

Es sei darauf hingewiesen, daß das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel wesentlich zu einer Reduktion der Abmessungen und des Gewichts der Steuervorrichtung 205 beiträgt, da das Verhältnis zwischen dem Reflexionslichtbild und dem Durchlaßlichtbild durch eine einzige Signalpegeldetektorschaltung 215 festgestellt werden kann. Ferner ist die Möglichkeit gegeben, das interne Beleuchtungslicht und das externe Beleuchtungslicht unabhängig voneinander zu steuern, so daß eine hohe Genauigkeit erzielt wird.

Fig. 24 zeigt ein 17. Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem ein Teil der Lichtempfangsfläche der Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung 212 einen Detektor 212 a darstellt, der die Belichtungsrate des externen Beleuchtungslichts und/oder die Belichtungsrate durch das interne Beleuchtungslicht feststellt. Das externe Beleuchtungslicht ist beispielsweise ein subinfraroter Bereich mit einer guten Durchlässigkeit im organischen Gewebe, während sichtbare und ultraviolette Strahlen zur internen Beleuchtung verwendet werden. Ein infrarotes Sperrfilter oder ein Sperrfilter für den sichtbaren Bereich bedeckt den Detektor 212 a, so daß dieser nur entweder das externe Beleuchtungslicht oder das interne Beleuchtungslicht feststellt. Das Ausgangssignal des Detektors 212 wird der Signalpegeldetektorschaltung 215 zugeführt, so daß der Pegel des externen Beleuchtungslichts oder Pegel des internen Beleuchtungslichts mittels der Signalpegeldetektorschaltung 215 festgestellt werden kann. Andererseits wird das Ausgangssignal der Lichtempfangsfläche der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 212 außerhalb des Detektors 212 a ebenfalls der Signalpegeldetektorschaltung 215 zugeführt, so daß letztere ein Signal erzeugt, das den Pegel des von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 212 aufgenommenen Gesamtlichts wiedergibt, nämlich sowohl des reflektierten internen Beleuchtungslichts als auch des durchgelassenen externen Beleuchtungslichts. Somit kann das Verhältnis zwischen der Lichtstärke des durchgelassenen externen Beleuchtungslichts und der Lichtstärke des reflektierten internen Beleuchtungslichts aus dem Verhältnis zwischen dem Pegel des durchgelassenen externen Beleuchtungslichts oder des reflektierten internen Beleuchtungslichts und dem Pegel des empfangenen Gesamtlichts festgestellt werden. Der übrige Aufbau entspricht im wesentlichen demjenigen des 16. Ausführungsbeispiels.

Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es somit möglich, das Verhältnis zwischen der Lichtstärke des Reflexionslichtbildes und der Lichtstärke des Durchlaßlichtbildes während der dauernden Erregung der Lichtquellen für das interne und das externe Licht festzustellen.

Fig. 25 zeigt ein 18. Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Steuervorrichtung 230, die eine Lichtquelle 217 für interne Beleuchtung und eine Videosignalverarbeitungsschaltung 216 aufweist, in der verschiedene Verarbeitungsvorgänge vorgenommen werden, wie eine Signalformung, eine Gamma-Korrektur und eine Kodierung zu einem NTSC-Signal auf der Basis des von dem in die Körperhöhle eingeführten Endoskop 202 abgegebenen Ausgangssignals. Die Steuervorrichtung 230 besitzt neben der Lichtquelle 217 und der Videosignalverarbeitungsschaltung 216 folgende Schaltungen: Eine Lichtmengendetektorschaltung 231 für externes Licht zur Feststellung der von außerhalb des Körpers durchgelassenen Lichtmenge unter Verarbeitung des Ausgangssignals durch die Videosignalverarbeitungsschaltung 216; eine Lichtmengendetektorschaltung 232 für internes Beleuchtungslicht zum Feststellen der Lichtmenge des von dem Objekt reflektierten internen Beleuchtungslichtes anhand des Ausgangssignals der Videosignalverarbeitungsschaltung 216; eine Verhältnisfeststellschaltung 233 zum Feststellen des Verhältnisses zwischen der Menge an durchgelassenem externen Beleuchtungslicht und der Menge des reflektierten, internen Beleuchtungslichts aus den Ausgangssignalen der Lichtmengendetektorschaltungen 231 bzw. 232; eine Steuerschaltung 234 zum Steuern der Lichtmenge, die von der Lichtquelle 217 für interne Beleuchtung abhängig von dem Verhältnis abgegeben wird, das durch die Verhältnisdetektorschaltung 233 festgestellt wurde, und eine Steuerschaltung 235 zum Steuern der von der Lichtquelle 203 für externe Beleuchtung gemäß dem durch die Verhältnisdetektorschaltung 233 festgestellten Verhältnis abgegebenen Lichtmenge.

Bei diesem Ausführungsbeispiel läßt das Filter 237 Licht des gewünschten Längenbereichs, z.B. Infrarotlicht durch. Dieses Filter ist vor der Lichtquelle 203 für externe Beleuchtung angeordnet.

Die übrigen Elemente dieses Ausführungsbeispiels entsprechen denjenigen des 16. Ausführungsbeispiels.

Zur Verwendung des Endoskops nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Einführteil 207 des Endoskops 202 in die Körperhöhle 209 a eines menschlichen Körpers 209 eingeführt und das Innere der Körperhöhle 209 a wird mittels der internen Beleuchtungslichtquelle 217 beleuchtet. Gleichzeitig leuchtet die externe Beleuchtungslichtquelle 203 auf, um den menschlichen Körper von außen zu beleuchten, so daß eine gewünschte Stelle durch das von dem organischen Gewebe durchgelassene Licht beleuchtet wird. Das Bild des intern und extern durch die Lichtquelle 217 bzw. 203 beleuchteten Objekts wird von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 212 in dem Endoskop 202 aufgenommen und die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 212 gibt ein Ausgangssignal an die Videosignalverarbeitungsschaltung ab, wo eine Umwandlung beispielsweise in ein Videosignal des NTSC-Systems mittels verschiedener Videoverarbeitungsvorgänge stattfindet, wie einer Signalformung, einer Gamma-Korrektur, einer Matrixverarbeitung und einem Weißabgleich. Dieses Videosignal wird der Monitorvorrichtung 206 zugeführt, so daß das zu beobachtende Bild dargestellt wird.

Wie zuvor erläutert, wird die Menge des durchgelassenen externen Beleuchtungslichts und die Menge des reflektierten Beleuchtungslichts aus dem Ausgangssignal der Videosignalverarbeitungsschaltung 216 mittels der Lichtmengendetektorschaltungen 231 bzw. 232 für das externe Licht bzw. das interne Licht festgestellt. Die Ausgangssignale dieser Lichtmengendetektorschaltungen 231 und 232 werden der Verhältnisdetektorschaltung 233 zugeführt, die das Verhältnis zwischen den Belichtungspegeln der beiden Bildarten feststellt. Gemäß diesem Verhältnis steuern die Steuerschaltungen 234 und 235 die Lichtmengen von der internen Beleuchtungslichtquelle 217 und der externen Beleuchtungslichtquelle 203.

Somit kann beim 18. Ausführungsbeispiel die von außen zur Beleuchtung des Objekts durchgelassene Lichtmenge und die das Objekt beleuchtende interne Beleuchtungslichtmenge unabhängig voneinander gesteuert werden. Mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es somit möglich sowohl eine Beobachtung auf Grund des Durchlaßlichtbildes durchzuführen, das Informationen bezüglich irgendeiner Krankheit oder eines Änderungszustandes tief im Schleimhautgewebe enthält, als auch eine Beobachtung auf Grund des Reflexionslichtbildes, das Informationen bezüglich einer Farbänderung oder geringer Konvexitäten oder Konkavitäten der Objektoberfläche betrifft. Dies erfolgt unter optimalen Beleuchtungsbedingungen für beide Betriebsarten, wodurch die Genauigkeit der Beobachtung und Diagnose erheblich verbessert werden kann.

Die anderen Wirkungen und Vorteile sind die gleichen wie diejenigen, die mit dem 16. Ausführungsbeispiel erzielt werden.

Fig. 26 und 27 veranschaulichen das 17. Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Bei diesem Ausführungsbeispiel hat die Steuervorrichtung 240 folgende Elemente: einen Treiber 241 zum Treiben der Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung 212 im Endoskop 202; einen Vorverstärker 242 zum Verstärken des Ausgangssignals von der Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung 212; eine Verarbeitungsschaltung 243 zur Durchführung verschiedener Verarbeitungsvorgänge mit dem verstärkten Signal, wie einer Signalformung, einer Gamma- Korrektur, eines Weißabgleichs usw.; eine Matrixschaltung 244 zum Erzeugen eines Farbdifferenzsignals aus dem Ausgangssignal der Verarbeitungsschaltung 243 und einen Kodierer 245 zum Umwandeln des Farbdifferenzsignals beispielsweise in ein NTSC-Videosignal. Das Videoausgangssignal des Kodierers 245 wird dem Monitor 206 zugeführt, auf dem ein Bild des zu beobachtenden Objekts dargestellt wird.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ferner ein Zeitgabegenerator 245 zur Erzeugung von Zeitgabesignalen für die verschiedenen Elemente des Gesamtsystems vorgesehen, sowie von Synchronisiersignalen zur Synchronisation der Arbeitsweise der verschiedenen Schaltungen in dem System, ferner ein Zähler 247 zum Zählen des Vertikalsynchronisiersignals vom Zeitgabegenerator 246, eine Zählereinstellschaltung 248, mit der die Zählung des Zählers 247 geändert werden kann, und eine Impulsgeneratorschaltung 249 zum Erzeugen von Impulsen mit einer Zeitgabe, die durch ein Wechselsignal bestimmt wird, welches manuell eingegeben wird. Ein Schaltkreis 250 wird mittels einer Wechselschaltung 258 umgeschaltet und wählt entweder das Impulssignal vom Zähler 247 oder das Signal von der Impulsgeneratorschaltung 249 aus und liefert das ausgewählte Signal an ein Flipflop 251, das unter Ansprechen auf den jeweiligen Eingangsimpuls umgeschaltet wird.

Das Flipflop 251 kann Ausgangssignale S 1 und S 2 mit entgegengesetzter Phase erzeugen. Das Signal S 1 wird an eine Steuerschaltung 254 angelegt, die eine Stromversorgung 253 zur Zuführung von elektrischer Energie zu der externen Beleuchtungslichtquelle 203 steuert, während das andere Signal S 2 an eine Steuerschaltung 256 angelegt werden kann, die die interne Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 255 steuert, so daß die externe Beleuchtungslichtquelle 203 und die interne Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 255 abwechselnd ein- und ausgeschaltet werden.

Der übrige Aufbau entspricht im wesentlichen demjenigen des 16. Ausführungsbeispiels.

Anhand der Fig. 27A bis 27F wird nachstehend die Arbeitsweise der Endoskopvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel beschrieben.

Das Einführteil 207 des Endoskops 202 wird in die Körperhöhle 209 a des menschlichen Körpers 209 eingeführt und das Innere der Körperhöhle 209 a wird mittels Licht beleuchtet, das von der internen Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 255 abgegeben wird. Gleichzeitig beleuchtet die externe Beleuchtungslichtquelle 203 den menschlichen Körper 209 von außen, so daß das durch das Gewebe durchgelassene Licht das gewünschte Objekt beleuchtet. Das Bild des durch die Lichtanteile beider Lichtquellen 255 und 203 beleuchteten Objekts wird von der Bildaufnahmevorrichtung 212 im Endoskop 202 aufgenommen und mittels des Monitors 206 dargestellt.

Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 212 wird von dem Treiber 241 synchron zum Signal vom Zeitgabegenerator 246 getrieben. Der Zeitgabegenerator 246 erzeugt Vertikalsynchronisiersignale gemäß Fig. 27A, deren Anzahl von dem Zähler 247 gezählt wird. Das Verhältnis der Untersetzung durch den Zähler 247 kann frei mittels der Zählereinstellschaltung 248 gewählt werden. Da beispielsweise die Vertikalsynchronisiersignale mit einer Frequenz von 60 Hz erzeugt werden, soll vom Zähler 247 ein Ausgangssignal pro Sekunde abgegeben werden, so daß das Untersetzungsverhältnis 1 : 60 ist.

Wird ein Wechselsignal manuell eingegeben, dann erzeugt die Impulsgeneratorschaltung 249 einen Impuls. Der Schaltkreis 250 wählt entweder den Ausgangsimpuls vom Zähler 247 oder den Impuls von der Impulsgeneratorschaltung 249 aus und liefert den ausgewählten Impuls an das Flipflop 251. Wurde der Ausgangsimpuls des Zählers 247 durch den Schaltkreis 250 ausgewählt, dann gibt der Zeitgabegenerator 256 Signale synchron zur Vertikalaustastperiode ab, wie dies in Fig. 27A dargestellt ist. Diese Signale werden von dem Zähler 247 gezählt, dessen Ausgangssignal durch den Schaltkreis 250 zum Flipflop 251 geleitet wird. Das Flipflop 251 gibt eine Reihe von Ausgangssignalen S 1 und S 2 mit umgekehrter Phase ab, wie dies die Fig. 27B und 27C zeigen. Ein S 1-Signal wird der Steuerschaltung 254 zum Steuern der Stromversorgung 253 für die externe Beleuchtungslichtquelle 203 zugeführt, während das andere Signal S 2 an die Steuerschaltung 256 zum Steuern der internen Beleuchtungssteuervorrichtung 250 angelegt wird, so daß die externe Beleuchtungslichtquelle 203 und die interne Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 255 abwechselnd ein- und ausgeschaltet werden und zwar abhängig von dem Ausgangssignal des Zählers 247.

Wird umgekehrt das Ausgangssignal der Impulsgeneratorschaltung 259 durch den Schaltkreis 150 ausgewählt, dann arbeitet die Impulsgeneratorschaltung 249 derart, daß sie Impulse gemäß Fig. 27D abgibt. Diese Impulse werden über den Schaltkreis 250 an das Flipflop 251 angelegt. Das Flipflop 251 führt dann den Steuerschaltungen 254 und 256 Ein- und Ausschaltsignale S 1, S 2 mit umgekehrten Phasen zu, so daß die interne Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 255 und die externe Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 203 abwechselnd ein- und ausgeschaltet werden mit einer Zeitgabe, die mit der Periode des Ausgangsimpulses der Impulsgeneratorschaltung 249 zusammenfällt.

Wie zuvor beschrieben, ist es bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel möglich, durch Auswahl des Zählers 247 mittels des Schaltkreises 250 eine erste Betriebsart durchzuführen, bei der das Durchlaßlichtbild, geformt durch das von außen durchgelassene externe Beleuchtungslicht, und das Reflexionslichtbild, geformt durch das reflektierte interne Beleuchtungslicht, abwechselnd automatisch umgeschaltet werden. Wird mittels des Schaltkreises 250 die Impulsgeneratorschaltung 249 ausgewählt, dann ergibt sich eine zweite Betriebsart, bei der die Umschaltung zwischen dem Durchlaßlichtbild und dem Reflexionslichtbild mit irgendeiner gewünschten Zeitgabe durchgeführt werden kann.

Der übrige Aufbau und die Funktion sind die gleichen wie bei dem 16. Ausführungsbeispiel.

Fig. 28 zeigt ein 20. Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der eine Steuervorrichtung 260 vorgesehen ist, die zusätzlich zu der Steuervorrichtung 240 des 19. Ausführungsbeispiels aufweist: eine Abtast- und Halteschaltung 261, die die Videosignale von der Verarbeitungsschaltung 243 mit einer Zeitgabe entsprechend jedem Teilbild oder Feld bei Empfang der Vertikalsynchronisiersignale vom Zeitgabegenerator 246 abtastet und hält, eine Pegeldetektorschaltung 262, die den Belichtungspegel von dem in der Abtast- und Halteschaltung 261 gehaltenen Videosignal feststellt, und eine Verhältniseinstellschaltung 263, die das Verhältnis zwischen der externen Beleuchtung und der internen Beleuchtung einstellt, so daß die entsprechenden Steuerschaltungen 254 und 256 gesteuert werden können. Die Pegeldetektorschaltung 262 prüft bei Empfang des Ein-/Aussignals für die externe Beleuchtung vom Flipflop 251, ob der festgestellte Belichtungspegel von externem Beleuchtungslicht oder internem Beleuchtungslicht stammt.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden Vertikal- Synchronisiersignale von dem Zeitgabegenerator 246 der Abtast- und Halteschaltung 261 zugeführt, die das Videosignal von der Verarbeitungsschaltung 243 mit einer Zeitgabe abtastet und hält, die jeweils einem Teilbild oder Feld entspricht. Dann stellt die Pegeldetektorschaltung 262 den Belichtungspegel des von der Abtast- und Halteschaltung 261 abgegebenen, abgetasteten Videosignals fest.

Ob der festgestellte Belichtungspegel vom externen Beleuchtungslicht oder vom internen Beleuchtungslicht stammt, wird auf der Basis des Ein-/Aussignals für die externe Beleuchtung vom Flipflop 251 mittels der Pegelfeststellschaltung 262 festgestellt. Abhängig von dem durch die Pegelfeststellschaltung 262 festgestellten Belichtungspegel stellt die Verhältniseinstellschaltung 261 das Verhältnis zwischen der externen Beleuchtung und der internen Beleuchtung ein, wodurch die Steuerschaltungen 254 und 256 gemäß dem eingestellten Verhältnis gesteuert werden und daraufhin die entsprechenden Beleuchtungen hervorrufen.

Der übrige Aufbau und die Funktion entsprechen im wesentlichen denjenigen des 19. Ausführungsbeispiels.

Die Fig. 29 und 30 zeigen zusammen das 21. Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist in dem Sondenteil 210 eines Endoskops 270 gemäß Fig. 30 eine Bildformungslinse angeordnet, die das von dem Objekt kommende Licht kondensiert und damit ein Bild dieses Objekts formt, ferner ein Prisma 272, das das von der Bildformungslinse 272 kondensierte Licht in zwei Teile aufteilt, eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 273, die im Lichtweg des einen Teils des durch das Prisma 272 aufgeteilten Lichts angeordnet ist, und ein Lichtempfangselement 274, das im Lichtweg des durch das Prisma 272 aufgeteilten anderen Lichtanteil angeordnet ist und mit dem Lichtanteile abgefühlt werden können, die größere Wellenlängen etwa infrarote Strahlen enthalten, die durch das organische Gewebe durchgelassen werden. Der übrige Aufbau entspricht demjenigen des Endoskops des 16. Ausführungsbeispiels.

Wie sich andererseits aus Fig. 29 ergibt, ist in der Steuervorrichtung 280 dieses Ausführungsbeispiels eine Pegeldetektorschaltung 281 zum Feststellen des Beleuchtungspegels der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 233 aus dem Ausgangssignal der Verarbeitungsschaltung 233 und eine Pegelfeststellschaltung 282 angeordnet, die aus dem Ausgangssignal des Lichtempfangselements 274 den Beleuchtungspegel nur für denjenigen von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 273 empfangenen Lichtanteil feststellt, der den Bereich größerer Wellenlänge darstellt. Die Ausgangssignale der beiden Pegelfeststellschaltungen 281 und 282 werden einer Rechenschaltung 283 zugeführt, die das Verhältnis der Menge des durchgelassenen Lichts zum Gesamtlicht aus den Belichtungspegeln der Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung 232 bzw. des Lichtempfangselements 274 berechnet. Das Ausgangssignal der Rechenschaltung 283 wird der Verhältniseinstellschaltung 284 zugeführt, die das Verhältnis der Menge des durchgelassenen Lichts zur Gesamtlichtmenge einstellt und die Steuerschaltung 254 für die externe Beleuchtung sowie die Steuerschaltung 256 für die interne Beleuchtung steuert, so daß Lichtmengen für die gewünschten Beleuchtungen eingestellt werden. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel hat das externe Beleuchtungslicht einen Wellenlängenbereich der größer als derjenige des internen Beleuchtungslichts ist. Wenn beispielsweise für die Beleuchtung Infrarotlicht verwendet wird, dann kann die interne Beleuchtung mittels sichtbarem oder ultraviolettem Licht erfolgen. Wie bei dem 19. Ausführungsbeispiel enthält die Steuervorrichtung 280 einen Vorverstärker 242, eine Matrixgeneratorschaltung 244, einen Kodierer 245, einen Treiber 241 und einen Zeitgabegenerator 246.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Licht von dem durch die externe Beleuchtungslichtquelle 203 und die interne Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 255 beleuchteten Objekt mittels der Bildformungslinse 271 fokussiert und dann mittels des Prismas 242 aufgeteilt. Ein Lichtanteil fällt auf die Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung 273 und wird von dieser aufgenommen, während das Lichtempfangselement nur den Anteil mit größerer Wellenlänge des anderen Lichtteils empfängt.

Das Bild des Objekts, etwa einer Schleimhaut oder Membran, das sowohl auf Grund des durchgelassenen externen Beleuchtungslichts und des reflektierten internen Beleuchtungslicht erzeugt wurde, wird von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 273 aufgenommen und deren Ausgangssignal wird im Vorverstärker 242 der Verarbeitungsschaltung 243 der Matrixschaltung 244 und dem Kodierer 245 verarbeitet. Somit kann das auf Grund des durchgelassenen Lichtes erzeugte Bild und das auf Grund des reflektierten Lichts erzeugte Bild auf der Monitorvorrichtung im eingestellten Lichtmengenverhältnis dargestellt werden. Die Pegelfeststellschaltung 281 stellt anhand des Ausgangssignals der Verarbeitungsschaltung 243 den Belichtungspegel der Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung 273 für beide Lichtarten fest. Während dessen stellt die andere Pegelfeststellschaltung 282 auf Grund des fotoelektrisch umgewandelten Ausgangssignals des Lichtempfangselements 274 den Belichtungspegel der Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung 273 nur anhand des durchgelassenen Beleuchtungslichts fest. Die Ausgangssignale bei den Pegeldetektorschaltungen 281 und 282 werden der Rechenschaltung 283 zugeführt, die das Verhältnis der durchgelassenen Lichtmenge zur Gesamtlichtmenge berechnet. Dann wird mittels der Verhältniseinstellschaltung 284 und der Steuerschaltungen 254 und 256 für die externe und interne Beleuchtung das Verhältnis auf ein vorbestimmtes Verhältnis zwischen der externen und internen Beleuchtungslichtmenge eingestellt.

Somit kann bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Verhältnis der Lichtstärke des Durchlaßlichtbildes und des Reflexionslichtbildes variiert werden, während eine kontinuierliche Abgabe von externem und internem Beleuchtungslicht folgt.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat das Lichtempfangselement 274 lediglich die Funktion die Lichtmenge festzustellen und kann durch eine zusätzliche Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung ersetzt werden, die das durch Licht des größeren Wellenlängenbereichs erzeugte Bild aufnimmt. In diesem Falle wird, wie bei der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 273, die Belichtungspegel durch Verarbeiten des Ausgangssignals dieser zusätzlichen Bildaufnahmevorrichtung durch einen Vorverstärker, eine Verarbeitungsschaltung und eine Pegeldetektorschaltung festgestellt. Die Anordnung dieser zusätzlichen Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung, die ein Bild auf Grund von Licht des größeren Wellenlängenbereichs aufnehmen kann, ermöglicht die gleichzeitige Erzeugung zweier Arten von Bildern.

Auch kann ein Detektor zum Feststellen entweder des externen Beleuchtungslichts oder des internen Beleuchtungslichts auf einem Teil der Bildaufnahmefläche der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 273 angeordnet werden.

Die Fig. 31 und 32 veranschaulichen das 22. Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Wie sich aus Fig. 31 ergibt, ist in dem Sondenteil 210 des Einführteils 207 des elektronischen Endoskops 300 dieses Ausführungsbeispiels eine Bildformungslinse 301 und eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 302 vorgesehen, die in der Abbildungsposition der Bildformungslinse 307 angeordnet ist. Ein Lichtleiter 303 erstreckt sich durch das Einführteil 207 und überträgt internes Beleuchtungslicht, das von der Sonde 210 aus zur Beleuchtung des Objekts abgestrahlt wird.

Eine Steuervorrichtung 310 dieses Ausführungsbeispiels enthält eine Lampe 312 als Lichtquelle für das interne Beleuchtungslicht. Die Lampe 312 wird von einer Stromquelle 311 mit elektrischer Energie versorgt. Ein Rotationsfilter 314 wird mittels eines Motors 313 angetrieben und eine Öffnungs- oder Aperturvorrichtung 315 zu Steuern der durch den Lichtleiter 303 gelangenden Lichtmenge ist zwischen der Lampe 312 und der Stirnfläche des Lichtleiters 303 angeordnet.

Wie aus Fig. 32 ersichtlich, sind in dem Rotationsfilter 314 drei unterschiedliche Filter 314 R, 314 G und 314 B in Umfangsrichtung angeordnet, die entsprechend Lichtanteile für den R-, G- und B- Wellenlängenbereich durchlassen. Zwischen den Filtern 314 R und 314 G und zwischen den Filtern 314 G und 314 B sind Lichtabschirmabschnitte 316 angeordnet. Markierungen 317 mit unterschiedlicher Reflektivität dienen zur Anzeige der jeweiligen Stellungen der entsprechenden Filter 314 R, 314 G und 314 B. Somit kann mittels eines Rotationsfilterkodierers 319 die jeweilige Position der Filter 314 R, 314 G und 314 B durch Abfühlen der Markierungen 317 festgestellt werden. Das von der Lampe 312 abgegebene Licht wird unter Rotation des Rotationsfilters 314 in Lichtanteile für die Wellenlängenbereiche R, G und B in zeitserieller Weise aufgeteilt und diese Lichtanteile werden zeitseriell in den Lichtleiter 303 eingeführt, so daß organisches Gewebe vom Inneren des Körpers aus beleuchtet wird.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird als Lichtquelle für die externe Beleuchtung eine von der Stromquelle 321 gespeiste Strobelampe 320 verwendet. Eine Synchronisierschaltung 322 zum Erzeugen der Zeitgabe des Zündens der Strobelampe 320 ist mit der Stromversorgung 321 verbunden. Das Ausgangssignal des Rotationsfilterkodierers 319 wird der Synchronisierschaltung 322 zugeführt, so daß diese Zeitgabesignale zum Zünden der Strobelampe 320 abhängig von den jeweiligen Positionen der Filter 314 R, 314 G und 314 B abgibt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ferner ein Zeitgabegenerator 324 angeordnet, der Zeitgabesignale für die entsprechende Elemente des Gesamtsystems sowie Synchronisiersignale für eine Synchronisierung zwischen verschiedenen Schaltungen des Systems erzeugt. Der Motor 313 kann von einem Motortreiber 325 synchron mit einem von dem Zeitgabegenerator 324 erzeugten Synchronisiersignal geregelt werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel ist ferner ein Treiber 327 vorgesehen, der die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 302 synchron mit dem von dem Zeitgabegenerator erzeugten Synchronisiersignal treibt. Das aus der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 302 unter Treiben durch den Treiber 327 ausgelesene Signal wird mittels eines Vorverstärkers 329 verstärkt und einer Verarbeitungsschaltung 330 zugeführt, in der eine entsprechende Signalverarbeitung erfolgt, wie eine Signalformung eine Gamma-Korrektur. Das Ausgangssignal der Verarbeitungsschaltung 330 wird mittels eines A/D-Wandlers 331 in ein Digitalsignal umgewandelt, das über einen Schaltkreis 332 zur selektiven Speicherung in Speichern 333 R, 333 G und 333 B angelegt wird, die das jeweilige Bild speichern können, das unter Beleuchtung durch Rotlicht, Grünlicht bzw. Blaulicht erzeugt wurde. Die Bildsignalanteile, die aus der Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung 302 zeitseriell beispielsweise in der Folge R, G und B ausgelesen wurden, werden mittels des Schaltkreises 332 derart umgeleitet, daß sie in die entsprechenden Speicher 333 R, 333 G und 333 B entsprechend der R-, G- und B-Anteile gelangen. Die aus den Speichern 333 R, 333 G und 333 B ausgelesenen Signalanteile werden in entsprechende Analogvideosignale mittels eines D/A-Wandlers 334 umgewandelt und dann an einer Matrixschaltung 335 angelegt. Die Matrixschaltung 335 bildet aus den R-, G- und B-Videosignalen Farbdifferenzsignale, die Farbdifferenzsignale werden einem Kodierer 336 zugeführt, der aus diesen Farbdifferenzsignalen beispielsweise ein NTSC-Videosignal bildet. Das Ausgangssignal des Kodierers 336 wird für eine Bilddarstellung der Monitorvorrichtung 306 zugeführt.

Das Ausgangssignal des Kodierers 336 wird auch an ein Bandpaßfilter 337 angelegt, das nur die 3,58 MHz-Farbkomponente des NTSC-Ausgangssignals vom Kodierer 336 durchläßt und hierdurch ein Farbintensitätsignal erzeugt. Das Ausgangssignal der Verarbeitungsschaltung 330 unter das Farbintensitätssignal vom Bandpaßfilter 337 werden einer Pegeldetektorschaltung 338 zur Feststellung des Pegels des Farbintensitätssignal zugeführt. Die Pegeldetektorschaltung 338 steuert dann die Stromversorgung 321 und die Apertur- oder Öffnungsvorrichtung 315 abhängig von dem Pegel des Farbintensitätssignals, wodurch die Menge des externen Beleuchtungslichtes und die Menge des internen Beleuchtungslichtes gesteuert wird.

Bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das von der Lampe 312 abgegebene interne Beleuchtungslicht in zeitserieller Weise in R-, G- und B-Wellenlängenanteile mittels des Rotationsfilters 314 gemäß Fig. 33B aufgeteilt und diese Anteile werden über den Lichtleiter 303 zur Spitze des Endoskops 300 übertragen und es wird ein Gewebe, etwa eine Schleimhaut aus dem Inneren des Körpers beleuchtet. Zwischenzeitlich erfolgt eine Erregung der Strobelampe 320 mit einer Zeitgabe gemäß der Synchronisierschaltung 322, so daß Licht mit der gleichen Spektraleigenschaft z.B. weißes Licht W mit Zeitgaben entsprechend R, G und B erzeugt wird (Fig. 33C), das das externe Beleuchtungslicht darstellt.

Gemäß Fig. 33A empfängt die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 302 des Endoskops 300 Licht von dem Objekt, d. h. denjenigen Teil des externen Beleuchtungslichtes der durch das Objekt hindurchgelaufen ist und denjenigen Teil des internen Lichtes, der vom Objekt reflektiert wurde, und es erfolgt auf Grund der fotoelektrischen Umwandlung des empfangenen Lichtsignals eine Ansammlung an elektrischen Ladungen. Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 302 überträgt dann die angesammelten Ladungen synchron mit dem Schalten des internen Beleuchtungslichtes zu einem Vertikalübertragungsweg wenn eine Zwischenzeilenübertragung verwendet wird bzw. zu einer Akkumulierungseinheit wenn eine Bildübertragungsmethode verwendet wird.

Das Ausgangssignal der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 302 mittels des Vorverstärkers 329 verstärkt und an die Verarbeitungsschaltung 330 angelegt, wo eine Signalformung und eine Gamma-Korrektur erfolgt. Das Ausgangssignal des A/D-Wandlers 331 wird als Digitalsignal zur Speicherung an die Speicher 333 R, 333 G und 333 B angelegt. Der Inhalt dieser Speicher 333 R, 333 G und 333 B wird gleichzeitig ausgelesen und die entsprechend ausgelesenen Signale werden mittels des D/A-Wandlers 334 in Analogsignale umgewandelt. Diese Analogsignale werden der Matrixschaltung 335 zur Erzeugung von Farbdifferenzsignalen zugeführt. Die Farbdifferenzsignale werden mittels des Kodierers 336 in NTSC-Signale umgewandelt, die zur Darstellung des beobachteten Bildes dem Monitor 206 zugeführt werden.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Reflexionslichtbild, das von dem durch das Objekt reflektierte interne Beleuchtungslicht erzeugt wurde als Farbbild dargestellt, während das Durchlaßlichtbild, das aus durchgelassenem externen Beleuchtungslicht erzeugt wurde, als einfarbiges Bild zur Darstellung kommt. Es ist somit möglich das Verhältnis zwischen dem reflektierten Lichtbild unter dem Durchlaßlichtbild mittels des Farbintensitätspegels festzustellen.

Es ist ferner verständlich, daß das bei diesem Ausführungsbeispiel verwendete Bandpaßfilter 337 nur den Durchlauf des Farbintensitätssignalanteils von 3,58 MHz aus dem Gesamtlicht des NTSC-Ausgangssignals vom Kodierer 336 ermöglicht. Andererseits gibt die Verarbeitungsschaltung 330 ein Ausgangssignal ab, aus dem der Gesamtbelichtungswert festgestellt werden kann, wobei dann der Farbintensitätswert bezüglich des Gesamtbelichtungswerts durch die Pegeldetektorschaltung 338 bestimmbar ist. Dann steuert die Pegeldetektorschaltung 338 die Stromversorgung 321 und die Apertur- oder Öffnungsvorrichtung 315 abhängig vom Pegel des Farbintensitätssignals, wodurch die Mengen des externen und internen Beleuchtungslichts geregelt wird.

Es besteht auch die Möglichkeit die Strobelampe 320 für die externe Beleuchtung synchron mit nur einer oder zwei der Farbanteile R, G und B des internen Beleuchtungslichts zu zünden anstelle aller Farbanteile R, G und B. Bei einer derartigen Anordnung läßt sich das Verhältnis des Reflexionslichtbildes zum Durchlaßlichtbild auf Grund der Änderung im Farbton feststellen.

Wird beispielsweise die externe Beleuchtung synchron mit dem G- oder B-Lichtanteil gezündet, dann kann eine Änderung im Farbton in dem endoskopischen Bild erzielt werden, bei dem der R-Anteil ein großes Verhältnis besitzt. Es ist somit möglich, die Pegelfeststellschaltung als Farbtonfeststellschaltung zu verwenden, so daß die Pegel der von dem externen Beleuchtungslicht und dem internen Beleuchtungslicht erzeugten Bilder, sowie deren Verhältnis zueinander nicht nur aus einer Änderung im Farbintensitätspegel (Chroma-Pegel), sondern auch aus der Änderung im Farbton festzustellen.

Es ist verständlich, daß unter Bezugnahme auf dem bei abgeschalteter externer Beleuchtung erhaltenen Farbintensitätspegel es möglich ist, das Verhältnis zwischen dem Pegel des im externen Beleuchtungslicht erzeugten Bildes und demjenigen des durch internes Beleuchtungslicht erzeugten Bildes genau feststellbar ist, selbst für einen weißen blanken Bereich wie die Speiseröhre, was zwangsläufig einen niedrigen Farbintensitätswert ergibt. Eine derartige Anordnung einer derartigen Bezugnahme ist jedoch nicht veranschaulicht.

Das 22. Ausführungsbeispiel macht es somit möglich, das Verhältnis zwischen dem Reflexionslichtbild und dem Durchlaßlichtbild aus dem Farbintensitätspegel oder auch aus der Änderung im Farbton festzustellen. Man kann somit visuell das Reflexionslichtbild und das Durchlaßlichtbild voneinander unterscheiden.

Die Fig. 34 bis 36 zeigen das 23. Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Rotationsfilter 341 gemäß Fig. 35 anstelle des Rotationsfilters 314 des 22. Ausführungsbeispiels vorgesehen. Das Rotationsfilter 341 besitzt drei unterschiedliche Filter 341 R, 341 G und 341 B, die Licht mit Wellenlängen für Rot, Grün und Blau durchlassen. Diese Filter 341 R, 341 G und 341 B sind in Umfangsrichtung des Rotationsfilters 341 angeordnet und zwischen jeweils benachbarten Filtern 341 R, 341 G und 341 B sind Lichtabschirmbereiche 242 vorgesehen. Der Lichtabschirmbereich 342 zwischen dem Filter 341 B und dem Filter 341 R besitzt eine Länge, die größer ist als diejenige der anderen Lichtabschirmbereiche. Das Rotationsfilter ist auch mit Markierungen versehen, die sich beispielsweise durch ihre Reflektivität unterscheiden und die Positionen der entsprechenden Filter 341 R, 341 B anzeigen. Eine weitere Markierung 344 gibt die Zeitgabe der Zündung oder Erregung der Strobelampe 320 an und ist auf dem Lichtabschirmteil 342 zwischen dem Filter 341 B und dem Filter 341 R angeordnet. Diese Markierungen 343 und 344 werden von einem Rotationsfilterkodierer 319 abgetastet, der über eine Synchronisierschaltung 322 Synchronisiersignale erzeugt, mit denen die Pegeldetektorschaltung 328 die Pegel der R-, G- und B-Bilder feststellt, die durch das interne Beleuchtungslicht erzeugt werden, sowie den Pegel desjenigen Bildes, das durch das externe Beleuchtungslicht von der Strobelampe 320 erzeugt wird, während eine entsprechende Zündzeitgabe der Strobelampe 320 erfolgt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zu den Speichern 333 R, 333 G und 333 B für die entsprechenden Farben R, G und B des vorhergehenden Ausführungsbeispiels ein Speicher 333 S zum Speichern des durch das externe Beleuchtungslicht der Strobelampe 320 erzeugten Durchlaßbildes vorgesehen. Das Signal vom A/D- Wandler 331 wird deshalb aufgegliedert in R-, G-, B- und S- Anteile, die zu den Speichern 333 R, 333 G, 333 B bzw. 333 S übertragen werden.

Das aus dem Speicher 333 S ausgelesene Signal wird mittels des D/A- Wandlers 334 in ein Analogsignal umgewandelt und dieses Analogsignal sowie das Bildausgangssignal des Kodierers 336 werden dem Schaltkreis 347 zugeführt, der entweder das Ausgangssignal des Kodierers 336 oder das Ausgangssignal des Speichers 333 S abhängig von einem externen Schaltvorgang auswählt. Das ausgewählte Signal wird für eine Darstellung dem Monitor 206 zugeführt.

Die bei dem 22. Ausführungsbeispiel verwendete Pegeldetektorschaltung 328 wird durch eine Pegeldetektorschaltung 348 ersetzt, die synchron den Signalen von der Synchronisierschaltung 322 arbeitet, die die Positionen der Filter 341 R, 341 G und 341 B angeben, und mit dem Signal das die Zeitgabe der Zündung der Strobelampe 320 anzeigt.

Der übrige Aufbau entspricht demjenigen des 22. Ausführungsbeispiels.

Bei dem soeben beschriebenen 23. Ausführungsbeispiel wird das von der Lampe 312 für die interne Beleuchtung in die R-, G- und B- Wellenlängenanteile aufgeteilte interne Beleuchtungslicht zeitseriell gemäß Fig. 36A durch das Rotationsfilter 341 aufgeteilt und diese Lichtanteile werden vom Inneren des Körpers auf das zu beobachtende Objekt gerichtet.

Andererseits blitzt die Strobelampe 320 mit einer Zeitgabe gemäß Fig. 36B, die vom Rotationsfilterkodierer 319 gegeben wird, so daß das externe Beleuchtungslicht von der Strobelampe 320 bei Unterbrechung des internen Beleuchtungslichtes zwischen dem B- und dem R-Anteil des internen Beleuchtungslichtes abgestrahlt wird, wie dies Fig. 36C zeigt.

Aus Fig. 36D ist ersichtlich, daß die Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung 302 Bilder entsprechend den R-, G-, B- Anteilen und dem Blitzlichtanteil aufnimmt. Die Bilder entsprechen den Farben R, G und B und dem Blitzlicht, wie sie von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 302 aufgenommen wurden, werden zeitseriell unter Auftrennung mittels des Schaltkreises 346 in die entsprechenden Speicher 333 R, 333 G, 333 B und 333 S eingespeichert.

Die aus den Speichern 333 R, 333 G und 333 B ausgelesenen Signale werden wie bei dem 22. Ausführungsbeispiel mittels des D/A- Wandlers 334 der Matrixschaltung 335 und dem Kodierer 336 zu einem NTSC-Signal verarbeitet, das dem Schaltkreis 347 zugeführt wird. Andererseits wird das aus dem Speicher 333 S ausgelesene Signal in ein analoges monochromatisches Bildsignal mittels des D/A-Wandlers 334 umgewandelt, so daß sich ein einfarbiges Bildsignal ergibt, das dem Schaltkreis 347 zugeführt wird. Der Schaltkreis 347 arbeitet, abhängig von einer externen manuellen Einstellung um entweder das Ausgangssignal des Kodierers 247 oder das Ausgangssignal vom Speicher 333 S auszuwählen und an den Monitor 306 anzulegen. Wird das Ausgangssignal des Kodierers 247 ausgewählt und an den Monitor 206 angelegt, dann ergibt sich ein gewöhnliches Farbbild des Objekts auf Grund des internen Beleuchtungslichtes auf dem Monitor 306, während bei Auswahl des Ausgangssignals des Speichers 333 S der Monitor 206 ein einfarbiges Bild darstellt, das auf Grund des durchgelassenen externen Beleuchtungslichts von der Strobelampe 320 erzeugt wurde.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Reflexionslichtbilder der R-, G- und B-Beleuchtungslichtanteile und das Durchlaßlichtbild vom Licht der Strobelampe 320 unabhängig voneinander in einem einzigen Teilbild oder Bild erzeugt. Somit kann die Pegeldetektorschaltung 348 in Synchronisation mit dem Ausgangssignal von der Synchronisierschaltung 322 den Signalpegel des Durchlaßlichtbildes von dem Pegel des Ausgangssignals unterscheiden, das sich von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung zum Zeitpunkt der Zündung des Strobeblitzes ergibt. Andererseits lassen sich die Signalpegel der Reflexionslichtbilder der entsprechenden Farben von den Pegeln der Ausgangssignale der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 302 unterscheiden, die synchron mit der internen Beleuchtung mit den R-, G- und B-Lichtanteilen erzeugt werden.

Die Fig. 37 bis 41 veranschaulichen das 24. Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Gemäß Fig. 37 ist die Sonde 210 eines Endoskops 350 dieses Ausführungsbeispiels mit einer Bildformungslinse 351 zum Kondensieren des vom Objekt kommenden Lichtes, einem Halbspiegel zum Teilen des von der Bildformungslinse kondensierten Lichtes in zwei Teile, die in unterschiedlichen Richtungen weiterlaufen, einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 353 im Lichtweg eines dieser beiden durch den Halbspiegel 352 abgeteilten Lichtanteile und ein Lichtempfangselement 354, das im Lichtweg des anderen Lichtanteils angeordnet ist und die von der Strobelampe 320 erzeugte Lichtmenge feststellen kann. Die übrigen Merkmale des Endoskops 350 entsprechen denjenigen des 16. Ausführungsbeispiels.

Eine bei diesem Ausführungsbeispiel verwendete Steuervorrichtung 360 verwendet ein Rotationsfilter 361, das im wesentlichen gleich dem Rotationsfilter 314 ist, das bei der Steuervorrichtung 310 des 22. Ausführungsbeispiels verwendet wurde. Wie sich aus Fig. 38 ergibt, sind bei dem Rotationsfilter 361 drei unterschiedliche Filter 314 R, 314 G und 314 B in Umfangsrichtung angeordnet, die jeweils Lichtanteile für R, G bzw. B durchlassen. Lichtabschirmteile 316 sind zwischen den entsprechenden Filtern 314 R, 314 G und 314 B angeordnet. Markierungen 362 beispielsweise mit unterschiedlicher Reflektivität sitzen jeweils an den Grenzkanten der Öffnungen der entsprechenden Filter 314 R, 314 G und 314 B erzeugen von Anfangsimpulsen. Ferner ist eine Markierung 363 zum Erzeugen eines Startimpulses am Beginn der Öffnung des Filters 314 R angeordnet. Diese Markierungen 362 und 363 können mittels des Rotationsfilterkodierers 319 festgestellt werden, so daß ein Startimpuls und Beginnimpulse synchron mit den Beleuchtungsperioden durch die R-, G- und B-Lichtanteile der Synchronisierschaltung 365 zugeführt werden.

Die Pegeldetektorschaltung 338 empfängt das Ausgangssignal vom Lichtempfangselement 354 und das Bildsignal von der Verarbeitungsschaltung 330. Bei Empfang dieser Signale stellt die Pegeldetektorschaltung 338 die Belichtungspegel für die entsprechenden Beleuchtungslichtanteile R, G und B sowie den Belichtungspegel des Blitzlichts von der Strobelampe 320 synchron mit dem Ausgangsimpuls der Synchronisierschaltung 365 fest. Die Pegeldetektorschaltung 338 steuert die Stromversorgung 321 für die externe Beleuchtung und die Öffnungsvorrichtung 315, wodurch sowohl die externe Beleuchtungslichtmenge wie auch die interne Beleuchtungslichtmenge gesteuert werden.

Fig. 39 zeigt den Aufbau der Synchronisierschaltung 365. Insbesondere besitzt die Synchronisierschaltung 365 einen Zähler 366, der durch den Startimpuls des Rotationsfilterkodierers 319 rückgestellt werden kann, so daß er die Beginnimpulse zählt, einen 1-Zeitgeber 367 a der den jeweiligen Beginnimpuls um T ω 1 verzögert, wenn die Anzahl der vom Zähler 366 gezählten Impulse 1 ist, einen 2-Zeitgeber 367 b, der den Beginnimpuls um T ω 2 verzögert, wenn die vom Zähler 366 gezählte Anzahl 2 ist, einen 3- Zeitgeber 367 der den Beginnimpuls um T ω 3 verzögert, wenn die vom Zähler 366 gezählte Zahl 3 ist und ein ODER-Glied 369, das die Ausgangsimpulse der entsprechenden Zeitgeber 367 a, 367 b, 367 c über einen Schalter 368 aufnimmt.

Der Ausgang des ODER-Gliedes 369 ist mit der Pegeldetektorschaltung 338 verbunden.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das von der Lampe 320 für die interne Beleuchtung abgegebene Licht in die Lichtkomponenten der Wellenlängen für R, G und B in zeitserieller Weise mittels des Rotationsfilters 361 gemäß Fig. 40A aufgeteilt und diese Lichtanteile werden nacheinander vom Inneren des Körpers auf das Objekt gerichtet.

Der Rotationsfilterkodierer 319 erzeugt gemäß den Fig. 40B und 40C einen Startimpuls und Beginnimpulse, synchron mit den Belichtungsperioden für die R-, G- und B-Lichtanteile, wobei diese Impulse der Synchronisierschaltung 365 zugeführt werden, wenn die Startimpulsmarkierung 363 und die Beginnimpulsmarkierungen 362 auf dem Rotationsfilter 361 mittels des Rotationsfilterkodierers 319 festgestellt werden. Die Synchronisierschaltung 365 aktiviert dann den Zähler 366 für eine Zählung der Beginnimpulse entsprechend der Lichtanteile R, G und B und es erfolgt gemäß Fig. 40D eine Verzögerung der Beginnimpulse für die R-, G- und B-Lichtanteile um T ω 1, T ω 2 bzw. T ω 3, wenn diese Impulse von dem Kodierer 319 mittels der Zeitgeber 367 a, 367 b und 367 c ausgelesen werden. Die so verzögerten Beginnimpulse werden der Pegeldetektorschaltung 338 und der Stromversorgung 321 zugeführt. Die Stromversorgung 321 arbeitet synchron mit den verzögerten Beginnimpulsen von der Synchronisierschaltung 365 um ein Blitzen der Strobelampe 320 zu bewirken. Zwischenzeitlich arbeitet die Pegeldetektorschaltung 338 synchron mit den verzögerten Beginnimpulsen der Synchronisierschaltung 365 um die von der Strobelampe 320 abgegebene und von dem Lichtempfangselement 354 des Endoskops 350 empfangene Lichtmenge festzustellen. Wenn der verzögerte Beginnimpuls der Synchronisierschaltung 365 nicht empfangen wird, dann stellt die Pegeldetektorschaltung 338 die Belichtungsmengen für die R-, G- und B-Lichtanteile aus dem Videoausgangssignal der Verarbeitungsschaltung 330 fest.

Gemäß Fig. 40E blitzt die Strobelampe 320 in der Periode nach Vollendung der Ladungsübertragung in der Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung 353 des Endoskops 350 bis jeweils die Filter 314 R, 314 G und 314 B sich zu öffnen beginnen. Fig. 40E veranschaulicht, daß die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung eine fotoelektrische Umwandlung der von den internen Beleuchtungslichtanteilen R, G und B erzeugten Bilder und des durch das externe Beleuchtungslicht von der Strobelampe 320 erzeugten Bildes vornimmt und eine Signalladung entsprechend dieser Bilder aufbaut. Der Monitor 206 dieses Ausführungsbeispiels stellt dann ein Bild dar, welches aus dem Reflexionslichtbild und dem Durchlaßlichtbild zusammengesetzt ist.

Wie zuvor beschrieben wurde, erfolgt beim 24. Ausführungsbeispiel die externe Beleuchtung mittels eines Blitzlichts und die Pegel des Reflexionslichtbildes und des Durchlaßlichtbildes werden durch Feststellung der Belichtungsmenge bestimmt, wenn das Blitzlicht eingeschaltet ist.

Alternativ dazu kann die Anordnung auch so getroffen werden, daß die Strobelampe 320 aufblitzt, wenn die entsprechende interne Beleuchtung mit Lichtanteilen R, G und B erfolgt, und der Belichtungspegel des Durchlaßlichtbildes kann mittels der Pegeldetektorschaltung 338 synchron mit dem Blitzen der Strobelampe 320 festgestellt werden. In diesem Falle ist die Lichtmenge von der internen Beleuchtung und die Lichtmenge von der externen Beleuchtung voneinander nicht diskret unterscheidbar. Der Einfluß des Lichtes von der internen Beleuchtung ist jedoch fast vernachlässigbar, da der Blitz der Strobelampe 320 eine extrem große Lichtmenge in einer ganz kurzen Zeit hervorbringt, verglichen mit der jeweiligen internen Beleuchtung mit den Lichtanteilen R, G und B. Somit kann die Belichtungsmenge durch das interne Beleuchtungslicht und die Beleuchtungsmenge durch das externe Beleuchtungslicht unter Berücksichtigung der Tatsache festgestellt werden, daß die beim Blitzen gemessene Belichtungsmenge die gleiche ist wie die Belichtungsmenge bei externer Beleuchtung allein.

Fig. 42 zeigt ein 25. Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Bei diesem Ausführungsbeispiel besitzt der Sondenteil 210 eines Endoskops 370 einen gegabelten Lichtleiter 303 mit zwei Eingangsenden oder -zweigen anstelle der Kombination aus Halbspiegel bzw. Prisma 352 und Lichtempfangselemente 354 des vorhergehenden Ausführungsbeispiels. Der eine Zweig 303 a befindet sich im Lichtweg von der Lampe 312 und dient als Lichtleiter während der andere Zweig derart gegenüber dem Lichtempfangselement 371 in der Steuereinheit 360 angeordnet ist, daß dieses zur Feststellung der Lichtmenge bezüglich des zu beobachtenden Objekts dient. Das von der Lampe 312 abgegebene Licht fällt auf den Zweig 303 a des Lichtleiters 303 und wird über diesen zur Ausstrahlung aus der Sonde 210 des Endoskops übertragen. Ein Teil des vom Objekt kommenden Lichtes basierend auf dem internen oder externen Beleuchtungslicht fällt auf den Lichtleiter 303 und wird vom Ende des anderen Zweiges 303 b an das Lichtempfangselement 371 abgegeben. Das Ausgangssignal dieses Lichtempfangselements 371 wird der Pegeldetektorschaltung 338 zugeführt, die den Beleuchtungspegel durch das externe Beleuchtungslicht feststellt. Die übrigen Merkmale, Funktionen und Vorteile entsprechen denjenigen des 24. Ausführungsbeispiels.

Zur Messung der Lichtmenge am Objekt kann auch über dem Instrumentenkanal des Endoskops eine optische Lichtmengen- Glasfaser oder Lichtleiter eingeführt werden, über den die Lichtmenge durch das Lichtempfangselement 371 gemessen wird.

Fig. 43 zeigt ein 26. Ausführungsbeispiel der Erfindung, das ähnlich dem 21. Ausführungsbeispiel ist.

Eine Steuervorrichtung 318 dieses Ausführungsbeispiels verwendet die folgenden Elemente: Eine Bezugspegeleinstellschaltung 381 zum Einstellen des Beleuchtungsbezugspegels; zwei Dämpfungsglieder 382, 383 zum Dämpfen des eingestellten Bezugspegels von der Bezugspegeleinstellschaltung 381; einen Vergleicher 384 zum Vergleichen des von der Pegeldetektorschaltung 281 abgegebenen Beleuchtungs- oder Lichtpegel für das interne Licht mit einem Bezugspegelausgangssignal vom Dämpfungsglied 382 und zum Abgeben eines Steuersignal an die Steuerschaltung 256 der Lichtquellenvorrichtung 255 für die interne Beleuchtung; und einen Vergleicher 385 zum Vergleichen des Lichtpegels bezüglich des externen Lichtes, der von der Pegeldetektorschaltung 282 festgestellt wird, mit einem Bezugspegelausgangssignal vom Dämpfungsglied 383 und Abgeben eines Steuersignals an die Steuerschaltung 254 zum Steuern des externen Beleuchtungslichts.

Die Steuervorrichtung 380 besitzt auch einen Zähler 387 der die Vertikalsynchronisiersignale des Zeitgabegenerators 246 untersetzt und zählt und die Dämpfungswerte der Dämpfungsglieder 382 und 383 erhöht bzw. erniedrigt. Ein durch externe Betätigung ein- und ausschaltbarer Schalter 388 ist zwischen dem Zähler 387 und dem Zeitgabegenerator 246 angeordnet. Eine mit dem Zähler 387 verbundene Zählungseinstellschaltung 389 kann das Untersetzungsverhältnis des Zählers 347 variieren. Das vom Zähler 387 an die Dämpfungsglieder 382 und 383 angelegte Signal kann derart festgelegt werden, daß mit dem einen der Wert der von dem beschickten Dämpfungsglied bewirkten Dämpfung erhöht, während mit dem anderen der Wert der von dem betreffenden Dämpfungsglied bewirkten Dämpfung erniedrigt wird.

Die übrige Anordnung dieses Ausführungsbeispiel entspricht im wesentlichen derjenigen des 21. Ausführungsbeispiels.

Beim Betrieb dieses Ausführungsbeispiels wird über die Bezugspegeleinstellschaltung 381 ein Bezugswert für den Belichtungs- oder Beleuchtungspegel eingestellt.

Wird der Schalter 388 von außen eingeschaltet, dann empfängt der Zähler 387 Vertikalsynchronisiersignale vom Zeitgabegenerator 248 und führt den Dämpfungsgliedern 382 und 383 Signale mit einer Frequenz zu, die dem Untersetzungsverhältnis entspricht welche über die Zählungseinstellschaltung 389 eingestellt wurde, so daß jedes Dämpfungsglied einen Signalanteil in einer Periode empfängt, die ein ganzzahliges Vielfaches der Vertikalsynchronisiersignale ist. Die Signale vom Zähler 387 dienen zur Veränderung der Dämpfungswerte in entgegengesetzter Richtung wie dies zuvor beschrieben wurde. Somit wird das Dämpfungsausmaß der Dämpfungsglieder 382 und 383 derart gesteuert, daß die empfangene Gesamtlichtmenge konstant ist, während das Verhältnis zwischen dem von dem externen Beleuchtungslicht abgeleiteten Anteil und dem von dem internen Beleuchtungslicht abgeleiteten Anteil verändert wird. Die mittels der Dämpfungsglieder 382 und 383 auf entsprechende Bezugspegel eingestellten Signale werden mittels der Vergleicher 384 und 385 mit den Pegeldetektorschaltungen 281, 282 verglichen und die Steuerschaltungen 256 und 254 werden derart gesteuert, daß die von den entsprechenden Pegeldetektorschaltungen und 282 festgestellten Signalpegel gleich den durch die Dämpfungsglieder 282 und 283 eingestellten entsprechenden Bezugspegeln werden. Hierdurch werden die Lichtmengen des internen Beleuchtungslichts und des externen Beleuchtungslichts auf die entsprechenden Bezugspegel gebracht. Somit ändert sich das Verhältnis zwischen dem Lichtwert des internen Beleuchtungslichtes und dem Lichtwert des externen Beleuchtungslichtes gemäß Fig. 23.

Die Zeit oder Geschwindigkeit der Änderung dieses Verhältnisses kann auf einen beliebigen Wert durch Ändern des Untersetzungsfaktors des Zählers 387 über die Zählungseinstellschaltung 389 eingestellt werden.

Wird der Schalter 388 durch externe Betätigung abgeschaltet, dann empfängt der Zähler 387 keine Vertikalsynchronisiersignale von dem Zeitgabegenerator 246 mehr, so daß das gegebene Verhältnis zwischen der Lichtmenge des internen Beleuchtungslichts und der Lichtmenge des externen Beleuchtungslichts aufrechterhalten wird.

Das 26. Ausführungsbeispiel der Erfindung macht es somit möglich, das Verhältnis zwischen der Lichtmenge des internen Beleuchtungslichts und der Lichtmenge des externen Beleuchtungslichts mit beliebiger Geschwindigkeit automatisch zu ändern, und auch das Verhältnis auf einem konstanten Wert zu halten.

Die übrigen Merkmale und Vorteile entsprechen demjenigen des 21. Ausführungsbeispiels.

Fig. 44 zeigt ein 27. Ausführungsbeispiel der Erfindung, das einen ähnlichen Aufbau besitzt wie das 16. Ausführungsbeispiel.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Ausgangssignal der Videoverarbeitungsschaltung 216 einem Reflexionslichtbildspeicher 391 und einem Durchlaßlichtbildspeicher 392 zugeführt. Die Steuereinheit 223 umfaßt eine Belichtungswertsteuerschaltung 322 und eine Lichtabgabesignalgeneratorschaltung 393. Die Lichtquelle 217 für die interne Beleuchtung und die Lichtquelle 203 für die externe Beleuchtung werden abwechselnd gemäß den Fig. 22A, 22B unter Ansprechen auf das Lichtabgabesignal von der Lichtabgabesignalgeneratorschaltung 393 betrieben. Somit nimmt die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 212 abwechselnd das Reflexionslichtbild und das Durchlaßlichtbild auf. Wie im Falle des 16. Ausführungsbeispiels stellt die Signalpegeldetektorschaltung 215 die Signalpegel entsprechend dem Reflexionslichtbild und dem Durchlaßlichtbild anhand des Ausgangssignals der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 212 fest. Diese Signalpegel werden der Belichtungswertsteuerschaltung 222 zugeführt, die abhängig von diesen Signalen derart arbeitet, daß die Lichtabgabepegel von der Lichtquelle 217 für die interne Beleuchtung und der Lichtquelle 203 für die externe Beleuchtung gesteuert werden.

Währenddessen erzeugt die Videosignalverarbeitungsschaltung 216 abwechselnd ein Videosignal entsprechend dem Reflexionslichtbild und ein Videosignal entsprechend dem Durchlaßlichtbild abhängig von dem Umschalten zwischen interner Beleuchtung und externer Beleuchtung. Der Inhalt des Reflexionslichtbildspeichers 391 und des Durchlaßlichtbildspeichers 292 wird gemäß dem von der Lichtabgabesignalgeneratorschaltung erzeugten Synchronisiersignal aktualisiert, so daß der Reflexionslichtbildspeicher 393 nur das Reflexionslichtbild speichert, während der Durchlaßlichtbildspeicher 392 nur das Durchlaßlichtbild speichert.

Bei diesem Ausführungsbeispiel können die Bilder auf verschiedene Weise durch Umschalten zwischen der internen Beleuchtung und der externen Beleuchtung in einer kurzen Zeit beispielsweise auf der Basis eines Teilbildes oder eines Bildes behandelt werden, wie im Falle des 16. Ausführungsbeispiels. So ist beispielsweise möglich, das Verhältnis zwischen dem Beleuchtungswert durch das interne Beleuchtungslicht und dem Beleuchtungswert von dem externen Beleuchtungslicht zu variieren oder alternativ dazu das Verhältnis auf einem konstanten Wert zu halten oder aber die Belichtungswerte der entsprechenden Lichtquellen unabhängig voneinander zu steuern.

Neben diesen Vorteilen bietet das 27. Ausführungsbeispiel den Vorteil, daß das Reflexionslichtbild und das Durchlaßlichtbild unabhängig voneinander aufgezeichnet werden können. Bei der Wiedergabe der aufgezeichneten Bilder kann ein synthetisches oder zusammengesetztes Bild durch Zusammensetzen der beiden Bilder mit ganz unterschiedlichen Verhältnissen zwischen den beiden Bildern erfolgen oder es andererseits ein konstantes Verhältnis aufrechterhalten werden. Ferner kann die Betriebsart von einer externen Beleuchtungsbetriebsart zu einer internen Beleuchtungsbetriebsart umgeschaltet werden, was eine unabhängige Steuerung der Belichtungsmenge ermöglicht. Ferner gestattet die getrennte Speicherung des Reflexionslichtbildes und des Durchlaßlichtbildes die verschiedensten Videoverarbeitungen unter Verwendung beider Bildarten.

Damit sich das Reflexionslichtbild und das Durchlaßlichtbild voneinander sichtbar unterscheiden, können bei dem 16. bis 27. Ausführungsbeispiel Vorrichtungen zum Anzeigen des Reflexionslichtbildes als Farbbild vorgesehen sein, während das Durchlaßlichtbild einfarbig dargestellt wird, wie dies beim 21. Ausführungsbeispiel der Fall ist. Es ist ferner möglich, das Reflexionslichtbild in einer der Farben Rot, Grün oder Blau oder einer der Komplementärfarben darzustellen oder das Reflexionslichtbild und das Durchlaßlichtbild in indifferenten Farben wiederzugeben.

Die von der Signalpegeldetektorschaltung 215 abgeleitete Information bezüglich des Verhältnisses zwischen dem Reflexionslichtbild und dem Durchlaßlichtbild kann überlagert werden auf die darzustellenden oder aufzuzeichnenden Bildsignale.

Es ist auch ersichtlich, daß ultraviolette Strahlen für die interne oder externe Beleuchtung verwendet werden können, obwohl sichtbares Licht und infrarotes Licht bei der Beschreibung der Ausführungsbeispiele angegeben wurde. Die Kombination der als internes und externes Beleuchtungslicht verwendeten Strahlen kann derart gewählt werden, daß sie den vorherrschenden Bedingungen entsprechen, wie der Beobachtungsposition, dem Beobachtungszweck usw.

Bei dem 16. bis 27. Ausführungsbeispiel kann die Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung von einer Art sein, daß sie nacheinander die Farbe des Beleuchtungslichts R, W (Weiß), B usw. gemäß der Filterreihenfolge erzeugt, oder aber aus einer einzigen Scheibe bestehen, vor der ein Farbfilter angeordnet ist. Bei diesen Ausführungsbeispielen ist es auch nicht notwendig, daß die Bildaufnahmevorrichtung eine Festkörpervorrichtung ist. Die Ausführungsbeispiele können derart modifiziert werden, daß das Bild durch einen Bildleiter zur Beobachtung mit dem bloßen Auge oder für eine Aufzeichnung beispielsweise mittels einer Fernsehkamera, die auf ein gewünschten Wellenlängenbereich anspricht, oder eine Einzel- oder Stehbildkamera übertragen wird, die einen normalen Film oder einen Infrarotfilm verwendet, wie dies bei dem vierten bis sechsten Ausführungsbeispiel der Fall ist. Auch können diese Ausführungsbeispiele derart modifiziert werden, daß das Bild auf einen normalen Film oder auf einem Infrarotfilm aufgezeichnet wird, der in dem Sondenende des Endoskops angeordnet ist, wie dies anhand des siebten und achten Ausführungsbeispiels beschrieben wurde. Auch können zwei oder mehrere dieser Merkmale geeignet kombiniert werden.

So kann bei dem 16. bis 27. Ausführungsbeispiel der Erfindung das Verhältnis zwischen dem Durchlaßlichtbild, das von dem durch organisches Gewebe hindurchgelassenen Licht erzeugt wird, und dem Reflexionslichtbild, das durch interne Beleuchtung erzeugt wird, derart gesteuert wird, daß der Benutzer Bilder erhält, die der Position des zu beobachtenden Objekts oder dem Beobachtungszweck optimal angepaßt sind. Dies wird bewirkt, durch die Beleuchtungssteuervorrichtung, die die Lichtmenge des von außen durch das organische Gewebe hindurchgelassenen Lichtes und die Lichtmenge des direkt vom Inneren des Körpers auf das Objekt gerichteten internen Beleuchtungslichts steuert.

Die Fig. 45 und 46 zeigen ein 28. Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Es sei zuerst auf Fig. 45 Bezug genommen, gemäß der eine Endoskopvorrichtung 401 ein elektronisches Endoskop 402, eine Endoskopsteuervorrichtung 407, die mit dem hinteren Ende des elektronischen Endoskops 402 verbunden ist und eine Lichtquelle 403 für interne Beleuchtung, eine Signalverarbeitungseinheit 404 und eine Lichtquelle 406 für externe Beleuchtung enthält, und eine Monitorvorrichtung 408 umfaßt, die das Videosignal von der Endoskopsteuereinheit 407 aufnimmt und zur Darstellung des endoskopischen Bildes dient.

Das elektronische Endoskop 402 besitzt ein längliches Einführteil 410, das gut in einen Körper 409, beispielsweise eines Patienten eingeführt werden kann. Ein Lichtleiter 411 verläuft durch das Einführteil 410 und dient zur Übertragung von Beleuchtungslicht und Ausstrahlen desselben an seinem vorderen Ende. Die Lichtquelle 403 für interne Beleuchtung umfaßt eine Lampentreibervorrichtung 412 und eine Lampe 413, die über die Treibervorrichtung 412 mit elektrischer Energie versorgt wird, so daß die Lampe 413 weißes Licht abgeben kann, und eine Apertur- oder Lochscheibenvorrichtung 414, durch die das ausgestrahlte weiße Licht konzentriert wird und auf das Ende des Lichtleiters 411 auffällt.

Die Lichtquelle 406 für externe Beleuchtung umfaßt eine nichtgezeigte Stromversorgung, von der elektrische Energie für ein Blitzen zugeführt wird, und einen Lichtabgabeteil 416 beispielsweise in Form einer Strobelampe, die bei Anlegen von Strom von der Stromversorgung einen Blitz abgibt. Auf einer Bildaufnahmefläche einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 418, etwa einer CCD-Vorrichtung, die die Bildaufnahmevorrichtung darstellt, wird auf Grund des Lichtbildes des Körpers oder Organs 409, geformt durch von dem Organ 409 reflektiertes internes Beleuchtungslicht und durch das Organ durchgelassenes externes Beleuchtungslicht mittels einer Objektivlinse 417 ein Bild erzeugt. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 418 kann das auf ihr so erzeugte optische Bild in elektrische Signale umwandeln. Somit erzeugt die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 418 durch fotoelektrische Umwandlung ein Videosignal abhängig von einem von einer Treiberschaltung 419 angelegten Treibersignal. Das Videosignal wird mittels eines Vorverstärkers 421 verstärkt und dann einer Verarbeitungsschaltung 422 zugeführt.

Die Treiberschaltung 419 empfängt ein Steuersignal zum Festlegen der Zeitgabe der Erzeugung des Treibersignals zum Treiben der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung von einer Synchronisierschaltung 423, die Zeitgabesignale für die verschiedenen Einheiten und Elemente der gesamten Endoskopvorrichtung 401 erzeugt.

Die Verarbeitungsschaltung 422 verarbeitet das Videodatensignal vom Vorverstärker 421 derart, daß eine Farbtoneinstellung, eine Gamma-Korrektur und eine Umwandlung in ein Videosignal erfolgt. Das Ausgangssignal der Verarbeitungsschaltung 422 wird einem Schaltkreis 424 zugeführt, der als Auswählvorrichtung dient. Die Verarbeitungsschaltung 422 steuert auch die Apertur- oder Lochblende 414, um die Lichtstärke in der Körperhöhle durch Einstellen des Lichtstärkepegels des internen Beleuchtungslichtes einzustellen.

Der Schaltkreis 424 arbeitet abhängig von dem Steuersignal von einer Systemsteuereinheit 426 und zwar derart, daß das Videosignal selektiv entweder einer Speichervorrichtung 427 zugeführt wird, die aus Bildspeichern oder dergleichen zum Aufzeichnen des Videosignals besteht, oder an einen weiteren Schaltkreis 428, der ebenfalls zur Auswahl dient. Somit kann das Videosignal in die Speichervorrichtung 427 eingeschrieben werden. Über den Schaltkreis 428 kann eine von zwei Betriebsarten ausgewählt werden, nämlich eine Betriebsart, bei der das in die Speichervorrichtung 427 gespeicherte Videosignal gemäß dem Steuersignal der Systemsteuereinheit 426 ausgelesen wird, und einer Betriebsart, bei der das von der Verarbeitungsschaltung 422 abgegebene Videosignal direkt dem Monitor 408 zugeführt wird.

Die Systemsteuereinheit 426 kann ein Zeitgabesignal von der Synchronisierschaltung 423 empfangen und die der Lampe 413 von der Lampentreibervorrichtung 412 gemäß einem von außen eingegebenen Blitzsignal zuzuführende elektrische Energie steuern. Die Systemsteuereinheit 426 ermöglicht auch, daß nach Betätigung des Schaltkreises 424 zur Auswahl der Betriebsart für das Einschreiben von Daten in die Speichervorrichtung 27 der Lichtabgabeteil 416 intermittierend aufleuchtet, so daß die Speichervorrichtung 427 das durch das vom Gewebe durchgelassene externe Beleuchtungslicht erzeugte Durchlaßlichtbild aufzeichnet. Wird von außen ein EIN- Signal für das Durchlaßlichtbild gegeben, dann wird der Schaltkreis 428 derart geschaltet, daß die Lesebetriebsart zum Auslesen des Inhalts der Speichervorrichtung 427 ausgewählt wird, so daß das aufgezeichnete Durchlaßlichtbild an die Monitorvorrichtung 408 abgegeben werden kann. Wird von außen ein AUS-Signal eingegeben, dann wird die von der Lampentreibervorrichtung 412 abgegebene Energie erhöht und es erfolgt ein Umschalten zwischen den Schaltkreisen 424 und 428, wodurch das von dem internen Beleuchtungslicht erzeugte Reflexionslichtbild an die Monitorvorrichtung 408 abgegeben wird.

Die Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels sei nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 46A bis 46H erläutert.

Das von der Lampe 413 der Lichtquelle 403 für die interne Beleuchtung ausgestrahlte Licht wird auf das Eingangsende des Lichtleiters 411 über die Aperturblende 414 gerichtet, so daß die Innenwand der Höhle im Körper 409 beleuchtet wird. Das von dieser Wand reflektierte Licht gelangt dann zur Bildung des Reflexionslichtbildes auf die Bildaufnahmefläche der Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung 418, das so erzeugte Bild wird in Form von Ladungen akkumuliert und synchron mit dem Zeitgabesignal gemäß Fig. 46A übertragen. Das das Reflexionslichtbild darstellende Videosignal wird mittels des Vorverstärkers 421 verstärkt und nach Farbeinstellung und Gamma-Korrektur in der Verarbeitungsschaltung 422 in ein Videosignal umgewandelt, das über die Schaltkreise 424 und 428 der Monitorvorrichtung 408 zur Darstellung des Objekts zugeführt wird.

Wird gemäß Fig. 46B der Systemsteuereinheit 426 ein externes Blitzsignal zugeführt, dann wird gemäß Fig. 46D die interne Beleuchtung abgeschaltet oder herabgeregelt, so daß der Schaltkreis 424 während des nächsten Bildes oder Bildrahmens die Speichervorrichtung 427 für ein Einschreiben während der einem Bild oder Bildrahmen entsprechenden Periode (Fig. 46E) vorbereitet. Während dieser Bildperiode wird die externe Beleuchtung für jedes Teilbild (Fig. 46C) eingeschaltet, so daß das Durchlaßlichtbild in die Speichervorrichtung 427 eingeschrieben wird. Insbesondere läßt man den Lichtabgabeteil 416 zweimal blitzen und zwar vor und nach der Vertikalaustastperiode in einer Bildperiode der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 418, die in einer Teilbild- oder Feldlesebetriebsart betrieben wird.

Nach Beendigung des Einschreibens wird gemäß Fig. 46E der Schaltkreis 424 umgeschaltet, so daß kein Schreiben in der Speichervorrichtung 427 mehr erfolgt. Gleichzeitig wird gemäß Fig. 46 F der Schaltkreis 428 umgeschaltet, so daß die Speichervorrichtung 427 zum Auslesen bereit ist und das Durchlaßlichtbild auf dem Monitor 408 dargestellt werden kann. Außerdem wird die interne Beleuchtung eingeschaltet oder verstärkt, um das Innere des Körpers 409 zu beleuchten.

Nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeit wird der Schaltkreis 428 mittels des AUS-Signals des Durchlaßlichtbildes umgeschaltet, so daß das durch das reflektierte interne Beleuchtungslicht erzeugte Reflexionslichtbild auf dem Monitor 408 dargestellt wird. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Durchlaßlichtbild in der Speichervorrichtung 427 aufgezeichnet, so daß es während einer gewünschten Periode der Monitorvorrichtung 408 dargestellt werden kann. Somit tritt kein Flackern des Bildes auf dem Monitor 408 auf, auch wenn die Lichtabgabe von dem Lichtabgabeteil 416 aufhört. Gleichzeitig wird die auf den Körper 409 angewandte Gesamtenergie auf ein Minimum reduziert und das Durchlaßlichtbild läßt sich für jede gewünschte Tiefe im Körper 409 darstellen.

Die Anzeigeperiode für das Durchlaßlichtbild kann beliebig eingestellt werden oder die Anzeige kann automatisch umgeschaltet werden zur Erzeugung und Anzeige des Reflexionslichtbildes auf Grund der internen Beleuchtung. Das Umschalten auf die Betriebsart für die Anzeige des Reflexionslichtbildes kann vom Bediener von Hand nach einer ausreichenden Beobachtung des Durchlaßlichtbildes erfolgen. Die Anordnung kann auch derart getroffen sein, daß der Blitz der externen Beleuchtung nur auf die in Frage kommende Stelle gerichtet wird, nachdem eine sorgfältige Prüfung auf Grund der Beobachtung mittels der internen Beleuchtung erfolgt ist, so daß das Durchlaßlichtbild nur von derjenigen Stelle erhalten wird, die während der Prüfung mittels der internen Beleuchtung besonders festgestellt wurde.

Die Fig. 46G und 46H zeigen die Funktion einer Anordnung, bei der beim Treiben oder Erregen der Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung in der Feld- oder Teilbildlesebetriebsart die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 418 für eine Anzahl von Bildern gelesen wird, die den Blitzen des Lichtabgabeteiles 416 entspricht, so daß pro Lichtblitz ein Bild oder Bildrahmen des Durchlaßlichtbildes erhalten wird.

Die Speichervorrichtung 427 wird durch eine magnetische Aufzeichnungsvorrichtung dargestellt.

Die Fig. 47 und 48 zeigen ein 29. Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Wie sich aus Fig. 47 ergibt, umfaßt eine Endoskopvorrichtung 431 dieses Ausführungsbeispiels ein elektronisches Endoskop 432, eine an das hintere Ende des Endoskops 432 angeschlossene Endoskopsteuervorrichtung 437, in der eine Lichtquelle 433 zur internen Beleuchtung, ein Signalverarbeitungsteil 434 und eine Lichtquelle 436 für die externe Beleuchtung vorgesehen sind, sowie eine Monitorvorrichtung 438 zum Darstellen eines Bildes abhängig von einem von der Endoskopsteuervorrichtung 437 empfangenen Videosignal.

Das elektronische Endoskop 432 besitzt ein längliches Einführteil 410, das einfach in die Körperhöhle in einem Körper 409 einführbar ist. Ein Lichtleiter 441 erstreckt sich durch das Einführteil 410 und dient zur Übertragung von Beleuchtungslicht zur zu beobachtenden Stelle.

Eine Lichtquelle 433 für interne Beleuchtung umfaßt eine Lichttreibervorrichtung 442 und eine von der Lichttreibervorrichtung 442 mit elektrischer Energie versorgte Lampe 443. Das von der Lampe 443 abgegebene weiße Licht passiert ein Rotationsfilter 440, das von einem Motor 439 angetrieben wird, so daß eine rote, grüne bzw. blaue Beleuchtung nacheinander erfolgt. Diese farbigen Lichtanteile werden sequentiell konzentriert und fallen auf das Eingangsstirnende des Lichtleiters 441.

Die Lichtquelle 436 für externe Beleuchtung besitzt eine Stromversorgung, mittels der elektrische Energie zur Erzeugung eines Lichtblitzes abgegeben werden kann, und einen Lichtabgabeteil 446, der beispielsweise eine Strobelampe aufweist, die bei Zuführung von Energie von der Stromversorgung aufblitzt. Das durch das interne Beleuchtungslicht und durch das externe Beleuchtungslicht, das von dem Körper durchgelassen wurde, gebildete Lichtbild wird mittels einer Objektivlinse 447 auf die Bildaufnahmefläche einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 448 fokussiert, die als Bildaufnahmevorrichtung dient. Ein auf der Bildaufnahmefläche erzeugtes optisches Bild wird fotoelektrisch mittels der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 448 umgewandelt. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 448 gibt ein Videosignal auf Grund der fotoelektrischen Umwandlung bei Empfang eines Bildaufnahmetreibersignals von einer Treiberschaltung 429 ab. Das Videosignal wird mittels eines Vorverstärkers 451 verstärkt und einer Verarbeitungsschaltung 452 zugeführt. Die Treiberschaltung 449 empfängt ein Steuersignal zur Festlegung der Zeitgabe des Auftretens des Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungs-Treibersignals von einer Synchronisierschaltung 453, die Zeitgabesignale für verschiedene Einheiten und Elemente der gesamten Endoskopvorrichtung erzeugt. Die Synchronisierschaltung 453 liefert auch ein Steuersignal zur Festlegung der Zeitgabe des Arbeitens des Motors 439 an einen Motortreiber 444 der ein Motortreibersignal an den Motor 439 anlegt.

Die zuvor genannte Verarbeitungsschaltung 452 führt verschiedene Verarbeitungsvorgänge mit dem Videosignal durch, das vom Vorverstärker 451 eingegeben wird, wie einen Weißabgleich, eine Gamma-Korrektur usw., und wandelt das Videosignal in drei Primärfarbensignale R, G und B um. Diese Signale werden einem Schaltkreis 454 zugeführt, der als Auswählvorrichtung dient.

Der Schaltkreis 454 arbeitet unter Ansprechen auf ein Steuersignal von einer Systemsteuereinheit 456 derart, daß die R-, G- und B- Signale selektiv entweder einer ersten Speicherschaltung 457 zugeführt werden, die als Aufzeichnungsvorrichtung mit mehreren Bildspeichern usw. ausgebildet ist, die jeweils ein Bild oder einen Bildrahmen von Videosignaldaten aufzeichnen können, oder einer zweiten Speicherschaltung 458 von gleichem Aufbau. Die in der ersten oder zweiten Speicherschaltung 457 bzw. 458 aufgezeichneten R-, G- und B-Signale werden über einen Schaltkreis 459 ausgelesen, der entweder die erste oder zweite Speicherschaltung 457 bzw. 458 gemäß einem von dem R-Systemeinheit angelegten Steuersignal auswählt.

Die Systemsteuereinheit 456 arbeitet entsprechend dem Empfang eines Zeitgabesignals von der Synchronisierschaltung 453, um die der Lampentreibervorrichtung 442 zur Lampe 443 zugeführte elektrische Energie abhängig auf ein von außen angelegtes Blitzsignal zu beschränken. Die Systemsteuereinheit 456 bewirkt auch, daß der Lichtabgabeteil 446 intermittierend blitzt und zwar nach Umschalten des Schaltkreises 454 für eine Auswahl der Schreibbetriebsart der zweiten Speicherschaltung 458, so daß die zweite Speicherschaltung 458 das auf Grund des Blitzes des externen Beleuchtungslichtes erzeugte Durchlaßlichtbild aufgezeichnet wird. Wenn ein von außen eingegebenes Umschaltsignal die Ausgabe des Durchlaßlichtbildes befiehlt, dann wird der Schaltkreis 459 umgeschaltet, um die zweite Speicherschaltung 458 auszuwählen und eine Ausgabe des aufgezeichneten Durchlaßlichtbildes zum Monitor 438 zu ermöglichen. Wenn umgekehrt das Umschaltsignal die Ausgabe des Reflexionslichtbildes befiehlt, dann wird die der Lampentreiberschaltung 442 zugeführte elektrische Energie erhöht, um die Schaltkreise 454 und 459 derart zu betätigen, daß die erste Speicherschaltung 457 ausgewählt wird, so daß das auf Grund des internen Beleuchtungslichts unter Reflexion innerhalb des Körpers 409 erzeugte Lichtbild auf dem Monitor 438 darzustellen.

Die Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels sei nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 48A bis 48G näher erläutert.

Das von der Lampe 443 in der Lichtquelle für die interne Beleuchtung abgegebene Licht läuft durch das Rotationsfilter 440, so daß rote, grüne und blaue Lichtanteile nacheinander an das Eingangsende des Lichtleiters 441 angelegt werden und die Innenfläche der Wand des Körpers 409 entsprechend beleuchtet wird. Das von der Oberfläche der Körperwand reflektierte Licht wird auf die Bildaufnahmefläche der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 448 fokussiert, wodurch auf dieser ein Reflexionslichtbild erzeugt wird und dieses so erzeugte Bild wird in Form von Ladungen akkumuliert und synchron mit dem Zeitgabesignal gemäß Fig. 48A übertragen. Das das Reflexionslichtbild darstellende Videosignal wird dann mittels des Vorverstärkers 451 verstärkt und in der Verarbeitungsschaltung 452 entsprechend verarbeitet, etwa in einem Weißabgleich und einer Gamma-Korrektur. Das Videosignal wird dann in drei Primärfarbensignale R, G und B umgewandelt und den Schaltkreis 454 abgegeben.

Die Systemsteuereinheit 456 arbeitet unter Ansprechen auf das Bildschaltsignal und schaltet den Schaltkreis 454 und den Schaltkreis 459 um, so daß abwechselnd ein Schreiben und Lesen erfolgt. Dies bedeutet, daß während der Einschreibung eines Reflexionslichtbildes in den ersten Speicher 457 und den zweiten Speicher 458 ein Videosignal entsprechend einem Bild(rahmen), von der jeweils anderen Speicherschaltung ausgegeben wird, so daß das ausgelesene Reflexionslichtbild auf der Monitorvorrichtung 438 dargestellt wird.

Wird ein externes Blitzsignal gemäß Fig. 48B der Systemsteuereinheit 456 zugeführt, dann wird die interne Beleuchtung abgeschaltet oder heruntergeregelt (Fig. 48E), dann wird für das nächste Bild bzw. dem nächsten Bildrahmen der Schaltkreis 454 umgeschaltet, so daß die zweite Speicherschaltung 458 für ein Schreiben während einer Bildperiode bereit ist (Fig. 48F). Nun wird die externe Beleuchtung für dieses Bild bzw. diese Bildperiode eingeschaltet, wie dies Fig. 48D zeigt, so daß innerhalb dieser Bildperiode die externe Beleuchtung zum Blitzen gebracht wird. Hierdurch wird das Durchlaßlichtbild in die zweite Speicherschaltung 458 eingeschrieben. Im einzelnen läßt man den Lichtabgabeteil 446 vor und nach der Vertikalaustastperiode innerhalb einer Bildperiode der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 448 dreimal blitzen, die in dem Feld oder Teilbildlesemodus betrieben wird.

Nach dem Schreiben wird der Schaltkreis 459 abhängig von einem von außen eingegebenen Umschaltsignal umgeschaltet, das die Anzeige des Durchlaßbildes befiehlt. Somit wird gemäß den Fig. 48F und 48D das Schreiben in die zweite Speicherschaltung 458 unterbunden und das Lesen aus dieser ermöglicht, so daß das Übertragungslichtbild als stehendes Bild auf dem Monitor 438 gemäß Fig. 48C angezeigt wird. Gleichzeitig wird die interne Beleuchtung eingeschaltet oder verstärkt, damit das Innere des Körpers 409 beleuchtet wird (Fig. 48E). Nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeit befiehlt ein von außen eingegebenes Bildumschaltsignal die Anzeige des Reflexionslichtbildes. Somit wird der erste Schaltkreis 459 derart umgeschaltet, daß ein Schreiben und Lesen in die bzw. aus der ersten Speicherschaltung 457 erfolgt, wobei die zweite Speicherschaltung 458 für eine Darstellung des Reflexionslichtbildes als ein dynamisches Bild auf dem Monitor 438 aktiviert wird.

Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Gesamtbeleuchtungsenergie, die auf den Körper 409 gerichtet wird, deshalb reduziert werden, weil der Lichtabgabeteil 446 für die externe Beleuchtung lediglich blitzt, das heißt nur intermittierend aufleuchtet. Auch steht sowohl ein auf Grund des durchgelassenen externen Beleuchtungslicht erzeugtes Einzelbild und eine normale Beobachtung auf Grund der internen Beleuchtung mit aufeinanderfolgender Umschaltung zur Verfügung. Dies verbessert die Diagnose erheblich und erleichtert die Feststellung und Bestätigung der Position einer zu prüfenden Stelle, so daß die Handhabung der Einrichtung außerordentlich verbessert wird. Auch wird die Gefahr einer Verbrennung des Körpers oder eines Organs auf ein Minimum reduziert, so daß ein hoher Sicherheitsgrad gewährleistet wird.

Die Zeitgabe des Blitzens des Lichtabgabeteils und die Zeitgabe des Umschaltens zwischen dem Durchlaßlichtbild und dem Reflexionslichtbild kann automatisch gemäß der Zählung der Anzahl von Bildern erfolgen oder kann durch den Benutzer von Hand abhängig von den jeweiligen Bedingungen etwa der Art des zu prüfenden Objekts dem Prüfungszweck usw. bestimmt werden.

Ferner kann eine zusätzliche Speicherschaltung vorgesehen sein, so daß die erste und zweite Speicherschaltung 457 und 458 ausschließlich zur Speicherung des durch das reflektierte Licht erzeugten dynamischen Bildes verwendet werden kann, während das Durchlaßlichtbild in einem zusätzlichen Speicher aufgezeichnet wird. Bei einer derartigen Anordnung kann somit auf ein früheres Durchlaßlichtbild zurückgegriffen werden, das vor dem augenblicklich beobachteten Reflexionsbild aufgezeichnet wurde. Somit kann der Benutzer auf ein früheres Durchlaßlichtbild zurückgreifen, wenn er dies während der Beobachtung eines Reflexionslichtbildes für notwendig erachtet.

Die Anordnung kann so getroffen werden, daß der Lichtabgabeteil 446 synchron mit nur einem oder zwei der R-, G- und B- Farblichtsignale blitzt, so daß die interne Beleuchtung bei einem bestimmten Lichtpegel während des Blitzens des Lichtabgabeteils 446 in Betrieb sein kann. Bei einer derartigen Anordnung ist es möglich, in dem gleichen Bild oder Bildrahmen (Bildperiode) ein aus einem üblichen Farbbild, das durch interne Beleuchtung erzeugt wurde, und einem Durchlaßlichtbild in einer oder zwei der Farben Rot, Grün und Blau oder einer Komplementärfarbe zusammengesetztes Bild darzustellen.

Sowohl das 28. als auch das 29. Ausführungsbeispiel kann derart ausgebildet sein, daß ein stillstehendes Bild und dynamische Bilder mit dem gleichen Monitor oder auf unabhängigen Monitoren dargestellt werden können.

Gemäß dem 28. und 29. Ausführungsbeispiel, die zuvor beschrieben wurden, kann der Benutzer die Funktion sehr leicht zwischen einer Betriebsart umschalten, in der die Monitorvorrichtung ein durch die reflektierte interne Beleuchtung erzeugtes Reflexionslichtbild zur Beobachtung von Anormalitäten, etwa geringfügigen Höhendifferenzen (Schwellungen) oder kritischen Änderungen im Farbton auf der Oberfläche einer Schleimhaut darstellt, während in einer anderen Betriebsart auf der Monitorvorrichtung ein Durchlaßlichtbild angezeigt wird, das die Prüfung des Zustands von Gewebe unter der Schleimhaut beispielsweise den Verlauf von Blutgefäßen unter der Schleimhaut oder einen krankhaften Bereich oder eine Infiltration in das Gewebe unter der Schleimhaut ermöglicht. Da ferner der Lichtabgabeteil nur intermittierend aufleuchtet, wird die auf den Körper gerichtete Gesamtstrahlungsenergie auf ein Minimum reduziert, so daß sich ein hoher Sicherheitsgrad ergibt. Das intermittierende Aufleuchten der Lichtquelle erleichtert auch den Aufbau der Einrichtung in kompakter Form.

Claims

1. Endoskopvorrichtung mit

- einem länglichen Einführteil (10; 111; 207; 410) und
- eine Bildaufnahmevorrichtung (15; 42, 44; 72; 116; 212; 273; 302; 418; 448) für mittels Licht erhelltes Gewebe,

gekennzeichnet durch

- eine interne Beleuchtungseinrichtung (5; 52; 163; 217; 255; 403; 433), die das Gewebe von innen anstrahlt,
- eine externe Beleuchtungseinrichtung (3; 148; 203; 311 bis 315; 406; 436), die das Gewebe von außen mittels eines Beleuchtungslichts durchstrahlt, das zumindest infrarote Strahlen einschließt,
- wobei die Bildaufnahmeeinrichtung in den Wellenlängenbereichen des Beleuchtungslichts der internen Beleuchtungseinrichtung und des Beleuchtungslichts der externen Beleuchtungseinrichtung entspricht.

2. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufnahmeeinrichtung (3, 23; 148; 203; 311 bis 315; 406; 436) eine Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung ist, die am Ende des Einführteils (10; 111; 207; 410) angeordnet ist.

3. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch, eine Detektorvorrichtung (74, 84, 91; 274; 354) zum Feststellen der Menge an Infrarotstrahlung für eine Bestimmung der Position der externen Beleuchtungsvorrichtung.

4. Endoskopvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Okularteil (43), das am hinteren Ende des Einführteils (10) angebracht ist, ein optisches Bildformungssystem (64) am inneren Ende des Einführteils (10) und ein Bildübertragungssystem (65; 96), durch das ein von dem optischen Bildformungssystem (64; 93) erzeugtes Objektbild zu dem Okularteil (43) übertragen wird.

5. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufnahmevorrichtung eine Fernsehkamera (70) aufweist, die an das Okularteil (43) angesetzt ist.

6. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufnahmevorrichtung eine Stehbildkamera (80) aufweist, die an den Okularteil (43) angesetzt ist.

7. Endoskopvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufnahmevorrichtung eine fotografische Vorrichtung (47; 98) aufweist, die an dem inneren Ende des Einführteils (13) angeordnet ist.

8. Endoskopvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Beleuchtungseinrichtung eine Lichtleitervorrichtung (133, 135) aufweist, die Beleuchtungslicht zu einer Stelle innerhalb des Körpers leiten kann, die dem Lichtempfangsteil (115) der Bildaufnahmeeinrichtung (116) durch das Gewebe gegenüberliegt.

9. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitervorrichtung einen Lichtleiter (135) eines Endoskops aufweist, das in den Körper durch einen Durchstich eingeführt ist, der in der Körperwand ausgebildet ist.

10. Endoskopvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Vorrichtungen zum Entfernen von wärmeerzeugenden Strahlen aus dem von der externen Beleuchtungsvorrichtung abgegebenen Beleuchtungslicht vorgesehen sind.

11. Endoskopvorrichtung mit

- einem länglichen Einführteil (10; 111; 207, 410) und
- einer Bildaufnahmeeinrichtung (15, 42; 44; 72; 116; 212; 273, 302; 418; 448) für mittels Licht erhelltes Gewebe,

gekennzeichnet durch

- eine interne Beleuchtungseinrichtung (5; 52; 163; 217; 255; 403; 433), die das Gewebe von innen anstrahlt,
- eine externe Beleuchtungseinrichtung (3; 148; 203; 311 bis 315; 406; 436), die das Gewebe von außen mittels eines Beleuchtungslichts durchstrahlt, dessen Wellenlängenbereich größer als der rote Wellenlängenbereich ist,
- wobei die Bildaufnahmeeinrichtung in den Wellenlängenbereichen des Beleuchtungslichts der internen Beleuchtungseinrichtung und des Beleuchtungslichts der externen Beleuchtungseinrichtung anspricht.

12. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Lichtmengensteuervorrichtung (51) zum Steuern der von der externen Beleuchtungseinrichtung (3, 23; 148; 203, 311 bis 315; 406; 436) abgegebenen Beleuchtungslichtmenge.

13. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtmengensteuereinrichtung (51) in der Nähe eines Handhabungsteils (41) angeordnet ist, das mit dem hinteren Ende des Einführteils (10) verbunden ist.

14. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufnahmeeinrichtung eine Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung (z. B. 15) aufweist, die am vorderen Ende des Einführungsteils (10) untergebracht ist.

15. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine Detektorvorrichtung (z. B. 54) zum Feststellen der auf die Bildaufnahmeeinrichtung (z. B. 15) auffallenden Lichtmenge und eine Beleuchtungslichtsteuervorrichtung (z. B. 56) zum Steuern der von der Beleuchtungsvorrichtung abgegebenen Lichtmenge derart, daß die auf die Bildaufnahmevorrichtung (15) auffallenden Lichtmenge im wesentlichen konstant gehalten wird (Fig. 14).

16. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch
eine Signalverarbeitungseinrichtung (28; 53; 76; 216; 243; 330; 422; 452) zur Videosignalverarbeitung des Ausgangssignals der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (15; 72; 116; 212; 273; 302; 353; 418; 448),
eine Detektorvorrichtung (54) zum Feststellen der von der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung empfangenen Lichtmenge aus dem Ausgangssignal der Signalverarbeitungseinrichtung und Vergleichsvorrichtungen (55) zum Vergleichen der von der Detektorvorrichtung (54) festgestellten Lichtmenge mit einem vorbestimmten Wert, wobei die Steuervorrichtung (56) die von der Beleuchtungseinrichtung abgegebene Lichtmenge abhängig vom Ausgangssignal der Vergleichsvorrichtungen (55) derart steuert, daß die auf die Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung auffallende Lichtmenge im wesentlichen konstant gehalten wird (Fig. 14),

17. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine Detektorvorrichtung (54) zum Feststellen der von der Bildaufnahmeeinrichtung (z.B. 15) empfangenen Infrarotlichtmenge und eine Vergleichsvorrichtung (55) zum Vergleichen der von der Detektorvorrichtung (54) festgestellten Lichtmenge mit einem vorbestimmten Wert, wobei die Steuervorrichtung; die von der Beleuchtungsvorrichtung abgegebene Lichtmenge abhängig vom Ausgangssignal der Vergleichsvorrichtung derart steuert; daß die auf die Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung auffallende Lichtmenge im wesentlichen konstant gehalten wird.

18. Endoskopvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtmengensteuervorrichtung (104) einen Blitzbetrieb der externen Beleuchtungseinrichtung (3) bewirkt (Fig. 16).

19. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß eine Lichtmengensteuereinrichtung (51; 56; 233, 234, 235), die zumindest eine der von der internen und externen Beleuchtungseinrichtung abgegebene Lichtmenge steuert.

20. Endoskopvorrichtung mit

- einen länglichen Einführteil (10; 111; 207; 410) und
- einer Bildaufnahmeeinrichtung ( 15; 42, 44; 72; 116; 212; 273; 302; 418; 448) für mittels Licht erhelltes Gewebe,

gekennzeichnet durch

- eine interne Beleuchtungseinrichtung (5; 52; 163; 217; 255; 403; 433), die das Gewebe von innen anstrahlt,
- eine externe Beleuchtungsvorrichtung (3, 148; 203; 311 bis 315; 406; 436) die das Gewebe von außen durchstrahlt und
- eine Lichtmengensteuereinrichtung (233; 234; 235).

21. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufnahmeeinrichtung eine Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung (z. B. 15) aufweist, die am inneren Ende des Einführteils (10) angeordnet ist.

22. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch eine Detektorvorrichtung (231, 323, 233), die aus dem Ausgangssignal der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (212) die Signalpegel feststellen kann, die ein durch das Beleuchtungslicht der externen Beleuchtungseinrichtung (203) erzeugtes Durchstrahlungslichtbild und ein durch das Beleuchtungslicht der internen Beleuchtungsvorrichtung (217) erzeugtes Reflexionsbild darstellen, sowie das Verhältnis zwischen den Signalpegeln, wobei die Lichtmengensteuereinrichtung (234 und 235) die von der externen und internen Beleuchtungseinrichtung (203; 217) abgegebenen Lichtmengen gemäß den Ausgangssignalen der Detektorvorrichtung (231, 232, 233) steuern kann.

23. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung (240) vorgesehen ist, die die externe Beleuchtungseinrichtung (203) und die interne Beleuchtungseinrichtung (255) abwechselnd Licht aussenden läßt (Fig. 26 und 27).

24. Endoskopvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufteilvorrichtung (250, 251) vorgesehen ist, die synchron mit der Zeitgabe der Aussendung von Licht von der externen und internen Beleuchtungseinrichtung (203, 255) arbeitet und das Ausgangssignal der Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung (212) in eine durch das Beleuchtungslicht der externen Beleuchtungseinrichtung (203) erzeugte Komponente und eine durch das Beleuchtungslicht der internen Beleuchtungseinrichtung erzeugten Komponente aufteilen kann und daß die Detektorvorrichtung (262) die durch die Aufteilvorrichtung (250, 251) aufgeteilten Signalpegel der durch das jeweilige Beleuchtungslicht der Beleuchtungseinrichtungen erzeugten Lichtbilder festgestellt und die Signalpegel des Durchstrahlungslichtbildes und des Reflexioinslichtbildes sowie das Verhältnis zwischen den Pegeln ermittelt.

25. Endoskopvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die externe Beleuchtungseinrichtung (203) Beleuchtungslicht abgibt, das zumindest einen Infrarotanteil enthält, während die interne Beleuchtungseinrichtung (255) Licht abgibt, das keinen Infrarotanteil enthält.

26. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die interne Beleuchtungseinrichtung (255) sichtbares Licht ausstrahlt.

27. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die interne Beleuchtungseinrichtung (255) ultraviolettes Licht ausstrahlt.

28. Endoskopvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (212) in einem Teil ihrer Lichtempfangsfläche mit einem Detektorabschnitt (212 a) versehen ist, mit dem nur das Licht von der ersten Beleuchtungsvorrichtung oder von der internen Beleuchtungseinrichtung festgestellt wird,
daß die Detektorvorrichtung eine Vorrichtung zum Feststellen der Lichtmenge entweder der externen oder internen Beleuchtungsvorrichtung (203, 217) abhängig von dem Ausgangssignal des Detektorabschnitts (121 a), eine Vorrichtung zum Berechnen der Summe der Lichtmengen von der externen und internen Beleuchtungseinrichtung (203, 217), die von dem übrigen Teil der Lichtempfangsfläche außerhalb des Detektorabschnitts (212 a) empfangen wurden, und eine Vorrichtung zum Berechnen der Signalpegel entsprechend dem Durchlaßlichtbild und dem Reflexionslichtbild sowie des Verhältnisses zwischen den Pegeln der Signale aus der Lichtmenge einer der Beleuchtungsvorrichtungen und der Summe der Lichtmengen aufweist.

29. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Lichtempfangselement (274) vorgesehen ist, das nur Beleuchtungslicht von der externen oder der internen Beleuchtungseinrichtung (203, 255) empfangen kann,
daß die Detektorvorrichtungen (281, 282, 283) eine Vorrichtungen zum Feststellen der Lichtmenge der externen oder der internen Beleuchtungsvorrichtung abhängig von dem Ausgangssignal des Lichtempfangselements (274), eine Vorrichtung zum Berechnen der Summe der Lichtmengen der externen und internen Beleuchtungseinrichtung aus dem Ausgangssignal der übrigen Lichtempfangsfläche außerhalb des Detektorabschnitts und einer Vorrichtung zum Berechnen der Signalpegel des Durchstrahlungslichtbildes und des Reflexionslichtbildes sowie des Verhältnisses zwischen den Signalpegeln aus der Lichtmenge einer der Beleuchtungsvorrichtungen (203; 255) und der Summe der Lichtmengen aufweist (Fig. 29 und 30).

30. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
daß die interne Beleuchtungsvorrichtung (311 bis 315, 341) Lichtanteile unterschiedlicher Farben zeitseriell abgeben kann,
daß die externe Beleuchtungsvorrichtung (320) synchron mit der Aussendung zumindest einer der unterschiedlichen Lichtfarbanteile Licht aussendet,
daß die Bildaufnahmeeinrichtung (302) eine Signalverarbeitungsvorrichtung (330) aufweist, die eine Videosignalverarbeitung der Ausgangssignale der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (302) für die entsprechenden Farben durch Zuordnung der Ausgangssignale zu Farbsignalen unterschiedlicher Farbe aufweist, und
daß die Detektorvorrichtung (231, 232, 233) die Pegel der dem Durchstrahlungslichtbild und dem Reflexionslichtbild entsprechenden Signale sowie das Verhältnis zwischen den Pegeln dieser Signale aus dem Farbintensitätspegel oder dem Farbton des Videosignals bestimmt erfaßt, das von der Videosignalverarbeitungseinheit erzeugt wird.

31. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
daß die interne Beleuchtungsvorrichtung (311 bis 315, 341) Licht unterschiedlicher Farben zeitseriell aussenden kann, während die externe Beleuchtungsvorrichtung (320) ein Blitzlicht abgibt,
daß die Bildaufnahmeeinrichtung (302) eine Signalverarbeitungsvorrichtung (330) für eine Videoverarbeitung der Ausgangssignale der Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung (302) für die entsprechenden Farben durch Zuordnung der Ausgangssignale zu Farbsignalen unterschiedlicher Farben aufweist,
daß die Detektorvorrichtung (348) den Signalpegel des Durchlstrahlungslichtbildes aus dem Pegel des Ausgangssignals der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (302), wenn die externe Beleuchtungsvorrichtung (320) blitzt, so daß der Pegel des Signals für das Reflexionslichtbild aus dem Pegel des Ausgangssignals der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung festgestellt wird, wenn die externe Beleuchtungseinrichtung (320) nicht blitzt.

32. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die externe Beleuchtungsvorrichtung (320) in der Periode zwischen aufeinanderfolgenden Lichtaussendungen unterschiedlicher Farben blitzt.

33. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die externe Beleuchtungsvorrichtung (320) in einer Periode nach Beendigung der Übertragung der Signalladungen in der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (353) und vor dem Beginn der Lichtaussendung unterschiedlicher Farben durch die interne Beleuchtungsvorrichtung (311 bis 315, 341) blitzt.

34. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtmengensteuervorrichtung eine Verhältniseinstellvorrichtung (389, 381) zum Einstellen des Verhältnisses der Signalpegel des Durchstrahlungslichtbildes und des Reflexionslichtbildes und eine Steuervorrichtung (380) zum derartigen Steuern aufweist, daß das festgestellte Verhältnis zwischen den Signalpegeln des Durchstrahlungslichtbildes und des Reflexionslichtbildes gleich dem durch die Verhältniseinstellvorrichtung eingestellten Pegel gemacht wird (Fig. 43).

35. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Verhältniseinstellvorrichtung eine Vorrichtung (389) zum Verändern des Verhältnisses bezüglich der Zeit aufweist.

36. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Verhältniseinstellvorrichtung eine Vorrichtung (381) zum Halten des Verhältnisses auf einem vorbestimmten Wert aufweist.

37. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 34, gekennzeichnet durch Vorrichtungen, die bewirken, daß die externe oder die interne Beleuchtungseinrichtung (203, 255) mit selektiver Umschaltung arbeiten, wobei die Lichtmengensteuereinrichtung eine Vorrichtung zum Steuern der Lichtmengen von beiden Beleuchtungseinrichtungen aufweist, derart, daß die Belichtungswerte der beiden Beleuchtungseinrichtungen (203, 255) dem Verhältnis genügen, das durch die Verhältniseinstellvorrichtung (263) eingestellt ist.

38. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch eine Signalverarbeitungsvorrichtung (216) zum Videosignalverarbeiten des Ausgangssignals der Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung (212), zwei Speichervorrichtungen zum Speichern von Videosignalen von der Signalverarbeitungsvorrichtung (216) und eine Steuervorrichtung (223) zum Bewirken, daß die externe und die interne Beleuchtungsvorrichtung abwechselnd arbeiten und zum Steuern der beiden Speichervorrichtungen (391, 392) synchron mit dem Schalten zwischen den beiden Beleuchtungseinrichtungen (203, 217).

39. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch einen Okularteil (43), der an dem einen Ende des Einführteils (10) angebracht ist,
ein optisches Bildformungssystem (64) im inneren Ende des Einführteils (10) und
ein Bildübertragungssystem (65) zum Übertragen eines Objektbildes, das dem optischen Bildformungssystem (64) erzeugt wurde, zu dem Okularteil (43).

40. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufnahmeeinrichtung eine Fernsehkamera (70) aufweist, die an das Okularteil (43) angesetzt ist.

41. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufnahmeeinrichtung eine Stehbildkamera aufweist, die an das Okularteil (43) angesetzt ist.

42. Endoskopvorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufnahmeeinrichtung eine fotografische Vorrichtung (47; 98) aufweist, die an dem inneren Ende des Einführteils (10) angeordnet ist.

43. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß die externe Beleuchtungseinrichtung (406) intermittierend blitzen kann und bei der die abgegebene Lichtmenge erhöht werden kann,
daß eine Signalverarbeitungsvorrichtung (422) zur Durchführung einer Videosignalverarbeitung mit dem Ausgangssignal der Bildaufnahmeeinrichtung (418) vorgesehen ist, um ein sichtbares Bild des Objekts zu erzeugen,
daß Speichervorrichtungen (427) zum Speichern des aus dem Beleuchtungslicht von der ersten Beleuchtungseinrichtung (406) erzeugten Bildes und einer Anzeigevorrichtung (408) zum Darstellen sowohl des Bildes, das durch das Beleuchtungslicht der externen Beleuchtungseinrichtung (406) erzeugt und in den Speichervorrichtungen (427) gespeichert wurde, als auch desjenigen Bildes, das durch das Beleuchtungslicht der internen Beleuchtungsvorrichtung (403) erzeugt wurde, vorgesehen sind (Fig. 45).

44. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 43, gekennzeichnet durch Auswählvorrichtungen (424, 428) zum Auswählen des durch das Beleuchtungslicht der ersten Beleuchtungseinrichtung (406) erzeugten und in den Speichervorrichtungen (427) gespeicherten Bildes oder des durch das Beleuchtungslicht der internen Beleuchtungseinrichtung (403) erzeugten Bildes und zur Durchführung einer Anzeige des durch die Auswahlvorrichtungen ausgewählten Bildes.

45. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 44, gekennzeichnet durch eine Steuervorrichtung (426; 456), die bewirkt, daß die Auswählvorrichtungen (424, 428; 454; 459) das in der Speichervorrichtung (427; 457) gespeicherte Bild für eine vorbestimmte Zeit auswählen, nachdem die externe Beleuchtungseinrichtung (406; 436) geblitzt hat oder ihre abgegebene Lichtmenge erhöht wurde und nachdem das durch das Beleuchtungslicht der externen Beleuchtungseinrichtung (406; 436) erzeugte Bild in der Speichervorrichtung (427; 457) gespeichert wurde.

46. Endoskopvorrichtung nach Anspruch 43, gekennzeichnet durch eine Lichtmengensteuervorrichtung (412, 426; 442, 456), die die Lichtmenge der internen Beleuchtungseinrichtung (406; 436) reduzieren kann, wenn die externe Beleuchtungseinrichtung (406; 436) blitzt oder wenn die Lichtmenge der externen Beleuchtungseinrichtung (406; 436) erhöht wird.