DE3818104A1 - Stereoendoskopvorrichtung - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Stereoendoskopvorrichtung, mit
deren Hilfe ein Gegenstand stereoskopisch betrachtet werden
kann.
In letzter Zeit finden Endoskope zur Beobachtung des Zöloms,
innerer Organe usw. breite Anwendung. Im Einsatz wird ein
längliches Einführteil des Endoskops in das Zölom oder die
inneren Teile von inneren Organen eingeführt, um das Zölom
oder die inneren Organe zu beobachten, und, falls
erforderlich, verschiedene Arten von medizinischen
Behandlungen mit Hilfe eines in den
Behandlungsinstrumentenkanal des Endoskops eingeführten
Behandlungsinstruments durchzuführen. Das Einführteil kann
auch in den inneren Teil verschiedener mechanischer
Einrichtungen eingeführt werden, um diesen zu beobachten oder
zu behandeln.
Mit Hilfe eines solchen üblichen Endoskops kann der zu
betrachtende Gegenstand, z. B. ein Zölom nur flächenmäßig, d.
h. ohne Perspektive wahrgenommen werden. Es bereitet demnach
Schwierigkeiten, irgendeine geringe Unebenheit auf der
Oberfläche eines Zöloms wahrzunehmen, was an und für sich
einen sehr wichtigen Faktor bei der Diagnose darstellen würde.
Um dieses Problem zu lösen, wird in der japanischen
Patentoffenlegungsschrift 69 839/1982 zur Beobachtung eines
Zöloms ein Paar Bildleiter offenbart, das in das Einführteil
eines Endoskops eingesetzt ist. Der Bildleiter weist an einem
Ende eine Objektivlinse und am anderen Ende ein Okular auf,
wobei der von den beiden Objektivlinsen und dem zu
beobachtenden Objektpunkt ausgebildete Konvergenzwinkel so
gewählt wird, daß der Objektpunkt stereoskopisch wahrgenommen
werden kann. In diesem Fall nimmt der Außendurchmesser des
Einführteils des Endoskops jedoch einen zu großen Wert an, so
daß die Patienten Schmerzen erleiden müssen. Somit sollte der
Außendurchmesser des Einführteils des Endoskops vorzugsweise
so klein wie möglich gemacht werden, um das Schmerzempfinden
der Patienten möglichst gering zu halten und um für den
Beobachter die Beobachtung einer Verengung des Zöloms zu
ermöglichen. Falls irgendeine Unebenheit auf der Oberfläche
eines Gegenstands (Organismus) gemessen werden soll, wird eine
Skala an dem Gegenstand angelegt, wie dies in der japanischen
Patentveröffentlichung Nr. 20 488/1986 offenbart ist. Eine
andere Methode besteht in der Verwendung von Laserstrahlen,
wie dies in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr.
1 10 208/1980 offenbart ist.
Da es bei dem in der japanischen Patentveröffentlichung Nr.
20 488/1986 offenbarten Stand der Technik erforderlich ist, den
Gegenstand und die Meßskala miteinander in Berührung zu
bringen, besteht die Gefahr einer Verletzung des Organismus,
und es ist das Endoskop schwer zu handhaben. Da ferner der
zulässige Bereich, der gemessen werden kann, ein einziger
Punkt ist, bereitet es Schwierigkeiten, Messungen über einen
weiten Bereich durchzuführen.
Andererseits ist es bei dem in der japanischen
Patentoffenlegungsschrift 1 10 208/1980 offenbarten Stand der
Technik erforderlich, eine spezielle Vorrichtung, wie z. B.
einen Laser vorzusehen. Ferner kann die Messung nur in
Einheiten durchgeführt werden, die dem Abstand zwischen
Lichtpunkten entspricht, so daß demzufolge keine ausreichende
Auflösung erzielt werden kann. Außerdem tritt ein Problem
dahingehend auf, daß die normale Beobachtung durch die
Laserstrahlen gestört wird.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine
Stereoendoskopvorrichtung vorzuschlagen, mit deren Hilfe eine
stereoskopische Beobachtung ohne dem Erfordernis einer
Vergrößerung des Einführteils des Endoskops durchgeführt und
eine Diagnose erkrankter Teile vorgenommen werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich anhand der
Patentansprüche 1, 2, 27 und 41. Vorteilhafte Ausgestaltungen
hiervon sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Gemäß der Erfindung sind zumindest zwei Lichtleiter in das
Einführteil der Stereoendoskopvorrichtung eingeführt, wobei
jeder Lichtleiter ein Beleuchtungslicht und das vom
betrachteten Gegenstand reflektierte Licht leiten kann und
wobei während der eine Lichtleiter das Beleuchtungslicht
leitet, der andere Lichtleiter das vom beobachtenden
Gegenstand reflektierte Licht leitet, so daß der Gegenstand
auf stereoskopische Weise betrachtet werden kann, indem die
Lichtleiter in ihre jeweiligen Verwendungszustände geschaltet
werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 und 2 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung,
wobei Fig. 1 den Aufbau einer
Stereoendoskopvorrichtung und Fig. 2 ein Zeitdiagramm
zur Verdeutlichung des Betriebs der
Stereoendoskopvorrichtung wiedergibt;
Fig. 3 und 4 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung,
wobei Fig. 3 den Aufbau einer
Stereoendoskopvorrichtung und Fig. 4 die
Lichtleiterwechseleinrichtung wiedergibt;
Fig. 5 und 6 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung,
wobei Fig. 5 den Aufbau einer
Stereoendoskopvorrichtung und Fig. 6 ein Zeitdiagramm
zur Verdeutlichung des Betriebs der
Stereoendoskopvorrichtung wiedergibt;
Fig. 7 ein Blockdiagramm zur Verdeutlichung eines
wesentlichen Teils einer Modifikation des dritten
Ausführungsbeispiels;
Fig. 8 den Aufbau eines wesentlichen Teils eines vierten
Ausführungsbeispiels;
Fig. 9 den Aufbau eines wesentlichen Teils eines fünften
Ausführungsbeispiels;
Fig. 10 den Aufbau eines wesentlichen Teils eines sechsten
Ausführungsbeispiels;
Fig. 11 den Aufbau eines wesentlichen Teils eines siebten
Ausführungsbeispiels;
Fig. 12 den Aufbau eines wesentlichen Teils eines achten
Ausführungsbeispiels;
Fig. 13 den Aufbau eines wesentlichen Teils eines neunten
Ausführungsbeispiels;
Fig. 14 den Aufbau eines wesentlichen Teils eines zehnten
Ausführungsbeispiels;
Fig. 15 den Aufbau einer Lichtquelleneinheit eines elften
Ausführungsbeispiels;
Fig. 16 eine perspektivische Ansicht eines Drehfilters gemäß
dem elften Ausführungsbeispiel;
Fig. 17 eine perspektivische Ansicht, die Teile des
Drehfilters des elften Ausführungsbeispiels
verdeutlicht, falls dieses gedreht wird;
Fig. 18 bis 21 ein zwölftes Ausführungsbeispiel der Erfindung,
wobei Fig. 18 eine Vorderansicht des vorderen
Endteils eines Einführteils eines Endoskops, Fig. 19
den Aufbau des Teils in der Nähe der Okulareinheit,
Fig. 20 eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-
A′ der Fig. 19 und Fig. 21 eine Ansicht wiedergibt,
die den Teil in der Nähe der Okulareinheit
stereoskopisch verdeutlicht;
Fig. 22 den Aufbau eines wesentlichen Teils einer
Modifikation des zwölften Ausführungsbeispiels;
Fig. 23 ein Ansicht, die den schematischen Aufbau eines
starren Endoskops zur Realisierung einer
stereoskopischen Beobachtung unter Verwendung eines
optischen Relaissystems gemäß einem dreizehnten
Ausführungsbeispiel verdeutlicht;
Fig. 24 eine Ansicht, die den schematischen Aufbau eines
starren Endoskops zur Realisierung einer
stereoskopischen Beobachtung gemäß einer Modifikation
des dreizehnten Ausführungsbeispiels verdeutlicht;
Fig. 25 eine Ansicht, die einen wesentlichen Teil gemäß einem
vierzehnten Ausführungsbeispiel wiedergibt;
Fig. 26 eine Ansicht, die den Aufbau einer
Lichtquelleneinheit gemäß einem fünfzehnten
Ausführungsbeispiel verdeutlicht; und
Fig. 27 eine Ansicht, die den Aufbau eines wesentlichen Teils
gemäß einem sechzehnten Ausführungsbeispiel
wiedergibt.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist eine Endoskopvorrichtung 1
gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel folgende Elemente auf:
ein Endoskop mit einem länglichen Einführteil 3; eine
Steuereinheit 7, mit dem das Endoskop 2 verbunden werden kann und die ein Lichtquellenteil, eine
Signalverarbeitungseinrichtung und eine Steuereinrichtung einschließt; und einen Monitor 8 mit einer Farbbildröhre zur Anzeige der von der Steuereinheit 7 abgegebenen Bildsignale. Am vorderen Ende des länglichen, flexiblen Einführteils 3 des Endoskops 2 sind Objektivlinsensysteme 4 a und 4 b angeordnet, die jeweils aus einem der zu beobachtenden Stelle gegenüberliegenden Deckglas sowie einer Objektivlinse bestehen. Diese beiden Objektivlinsensysteme 4 a und 4 b weisen voneinander einen bestimmten Abstand auf, um eine Paralaxe zu erzielen, die eine stereoskopische Ansicht realisiert. Hinter den Objektivlinsen der Objektivlinsensysteme 4 a und 4 b sind die Stirnflächen von optischen Leitern 5 a und 5 b angeordnet, die durch das Einführteil 3 hindurchgeführt sind. Diese optischen Leiter 5 a und 5 b können über ein Betätigungsteil 6 mit großem Durchmesser, das mit dem rückseitigen Ende des Einführteils 2 in Verbindung steht, mit der Steuereinheit 7 gekoppelt werden.
ein Endoskop mit einem länglichen Einführteil 3; eine
Steuereinheit 7, mit dem das Endoskop 2 verbunden werden kann und die ein Lichtquellenteil, eine
Signalverarbeitungseinrichtung und eine Steuereinrichtung einschließt; und einen Monitor 8 mit einer Farbbildröhre zur Anzeige der von der Steuereinheit 7 abgegebenen Bildsignale. Am vorderen Ende des länglichen, flexiblen Einführteils 3 des Endoskops 2 sind Objektivlinsensysteme 4 a und 4 b angeordnet, die jeweils aus einem der zu beobachtenden Stelle gegenüberliegenden Deckglas sowie einer Objektivlinse bestehen. Diese beiden Objektivlinsensysteme 4 a und 4 b weisen voneinander einen bestimmten Abstand auf, um eine Paralaxe zu erzielen, die eine stereoskopische Ansicht realisiert. Hinter den Objektivlinsen der Objektivlinsensysteme 4 a und 4 b sind die Stirnflächen von optischen Leitern 5 a und 5 b angeordnet, die durch das Einführteil 3 hindurchgeführt sind. Diese optischen Leiter 5 a und 5 b können über ein Betätigungsteil 6 mit großem Durchmesser, das mit dem rückseitigen Ende des Einführteils 2 in Verbindung steht, mit der Steuereinheit 7 gekoppelt werden.
Ein Bild, das auf dem Farbmonitor 8 dargestellt wird, kann z.
B. über eine Abschirmbrille 11, die Abschirmfilter 10 a und 10 b
aufweist, auf dem rechten Auge 12 a oder dem linken Auge 12 b
abgebildet werden, wobei die Abschirmbrille 11 über
Verbindungskabel 9 a und 9 b mit der Steuereinheit 7 verbunden
ist.
Die Abschirmfilter 10 a und 10 b, die für die von einem
Operateur benutzt Abschirmbrille 11 vorgesehen sind, weisen z.
B. einen Flüssigkristallverschluß auf, der von einem
nematischen Flüssigkristall Gebrauch macht. Dieser nematische
Flüssigkristall ist so aufgebaut, daß eine
Flüssigkristallschicht zwischen zwei Ablenkplatten eingelegt
ist, die gegeneinander um 90 Grad gedreht sind. Wird an die
Elektrode im Flüssigkristallelement eine Spannung angelegt, so
wird kein Licht durchgelassen. Liegt andererseits keine
Spannung an, so kann das Licht hindurchtreten.
Nachfolgend wird der Aufbau der Steuereinheit 7 im Detail
beschrieben.
Das in der Steuereinheit 7 enthaltene Lichtquellenteil besteht
aus einer Stroboskoplampe 13 zum Ausstrahlen eines
Beleuchtungslichts, einer Stromversorgungsschaltung bzw.
Treiberschaltung 14 für die Stroboskoplampe 13, deren
Ausgangsstrom mit Hilfe einer Steuerschaltung 25 gesteuert
wird, die als Steuerteil einen Mikroprozessor oder dergleichen
aufweist, und die der Stroboskoplampe 13 den erforderlichen
Strom zuführt, und einer Konvergenz- bzw. Sammellinse 15, die
dem Konvergieren des von der Stroboskoplampe 13 ausgesandten
Beleuchtungslichts dient.
Das von der Stroboskoplampe 13 ausgesandte und über die
Sammellinse 15 übertragene Beleuchtungslicht wird mittels
eines Prismas 18 polarisiert, das an einer Drehwelle 17 eines
Prismaantriebsmotors 16 befestigt ist, wobei die Drehung der
Drehwelle 17 von der Steuerschaltung 25 gesteuert wird. Das
derart polarisierte Licht kann je nach Ausrichtung des Prismas
18 auf die eine oder andere Stirnfläche der beiden aus
Faserbündeln bestehenden optischen Leiter 5 a, 5 b einfallen.
Auf einer optischen Achse 19 a, die senkrecht zur Stirnfläche
des optischen Leiters 5 a zum inneren Teil der Steuereinheit 7
verläuft, ist ein Festkörperbildaufnahmeelement (CCD) 21 a mit
einer Lichtempfangslinse 20 a vorgesehen. Andererseits ist auf
einer optischen Achse 19 b, die senkrecht zur Stirnfläche des
optischen Leiters 5 b zum inneren Teil der Steuereinheit 7
verläuft, ein Festkörperbildaufnahmeelement (CCD) 21 b mit
einer Lichtempfangslinse 20 b vorgesehen. An den Vorderflächen
der Festkörperbildaufnahmeelemente 21 a und 21 b sind
Farbmosaikfilter 49 a bzw. 49 b befestigt.
Das Festkörperbildaufnahmeelement 21 a steht mit einer CCD-
Treiberschaltung 22 a in Verbindung und wird von dieser
angesteuert. In gleicher Weise steht das
Festkörperbildaufnahmeelement 21 b mit einer CCD-
Treiberschaltung 22 b in Verbindung und wird von dieser
angesteuert. Die CCD-Treiberschaltung 22 a und die CCD-
Treiberschaltung 22 b werden von der Steuerschaltung 25
angesteuert.
Das Festkörperbildaufnahmeelement 21 a steht ferner mit einem
Verstärker 26 a in Verbindung, der das Ausgangssignal des
Festkörperbildaufnahmeelements 21 a verstärkt und dann einem
A/D-Wandler 27 a zur Ausführung einer A/D-Umwandlung zuführt.
Dieser A/D-Wandler 27 a steht mit einem Bildspeicher 28 a in
Verbindung, der von der Steuerschaltung 25 gesteuert wird.
In gleicher Weise steht das Festkörperbildaufnahmeelement 21 a
mit einem Verstärker 26 b und dieser mit einem A/D-Wandler 27 b
in Verbindung. Dieser A/D-Wandler 27 b ist mit einem
Bildspeicher 28 b verbunden, der von der Steuerschaltung 25
gesteuert wird.
Die Bildspeicher 28 a und 28 b stehen mit einem Videoschalter 29
in Verbindung, der von der Steuerschaltung 25 gesteuert wird
und über einen D/A-Wandler 48 mit dem Farbmonitor 8 verbunden
ist.
Die Steuerschaltung 25 steuert die Stroboskoplampen-
Treiberschaltung 14, so daß diese z. B. 60 mal pro Sekunde
aufleuchtet, steuert synchron zu diesem Aufleuchten die
Drehung der Drehwelle 17 des Prisma-Antriebsmotors 16, so daß
das Prisma 18 30mal in die optische Achse 19 a bzw. 19 b
eintritt und schaltet jedes in den Bildspeichern 28 a und 28 b
gespeicherte Bild synchron mit dem Videoschalter 29, so daß
das Bild auf dem Farbmonitor 8 wiedergegeben werden kann.
Die Steuerschaltung 25 steuert ferner die für die
Abschirmbrille 11 vorgesehenen Abschirmfilter 10 a und 10 b
derart, daß die Abschirmfilter 10 a und 10 b synchron zu dem auf
dem Monitor 8 angezeigten Bild in den durchlässigen oder
nichtdurchlässigen Zustand gebracht werden.
Nachfolgend wird die Funktionsweise der
Stereoendoskopvorrichtung entsprechend dem ersten
Ausführungsbeispiel beschrieben, deren Aufbau vorstehend
erörtert wurde.
Geht man davon aus, daß das Prisma 18, das mit Hilfe des in
der Steuereinheit 7 angeordneten Prisma-Antriebsmotors 16
gedreht werden kann, in die optische Achse 19 a eingesetzt ist,
wie in Fig. 1 gezeigt, und das von der Stroboskoplampe 13
infolge der Stromzufuhr von der Treiberschaltung 14
ausgesandte Beleuchtungslicht mit Hilfe der Konvergenzlinse 15
konvergiert wird, so tritt das konvergierte Beleuchtungslicht
auf das Prisma 18 auf, wird durch dieses polarisiert und in
die Stirnfläche des durch ein Faserbündel ausgebildeten
optischen Leiters 5 a eingeführt. Dieser optische Leiter 5 a,
der hier als Bildleiter dient, führt das Beleuchtungslicht zur
Austrittsseite am vorderen Ende des Einführteils 3. Das von
diesem austrittsseitigen Ende des optischen Leiters 5 a
abgestrahlte Beleuchtungslicht beleuchtet über das
Objektivlinsensystem 4 a das zu beobachtende Teil (das derart
beleuchtete, zu beobachtende Teil wird als B-Feld (Teilbild)
bezeichnet). Das von dem zu beobachtenden B-Feld reflektierte
Licht fällt dann auf die Stirnfläche des anderen optischen
Leiters 5 b am vorderen Ende des Einführteils 3 ein. Der
optische Leiter 5 b, der hier als Bildleiter dient, führt das
vom zu beobachtenden B-Feld reflektierte Licht zur
rückseitigen Stirnfläche des optischen Leiters 5 b am
Anschlußteil des Endoskops 2, das an der Steuereinheit 7
befestigt wird, das vom B-Feld reflektierte Licht wird über
die Lichtempfangslinse 20 b und das an der Vorderfläche des
Festkörperbildaufnahmeelements 21 b angeordnete
Farbmosaikfilter 49 b auf einer Bildfläche empfangen. Zu diesem
Zeitpunkt wird dem Festkörperbildaufnahmeelement 21 b seitens
der CCD-Treiberschaltung 22 b ein Steuersignal zugeführt, in
Erwiderung dessen vom Festkörperbildaufnahmeelement 21 b das
Bildsignal des B-Feldes abgegeben wird. Das Bildsignal des B-
Felds wird mit Hilfe des Verstärkers 26 b verstärkt, durch den
A/D-Wandler 27 b in ein digitales Signal umgewandelt und dem
Bildspeicher 28 b zugeführt, in dem das Signal in Form eines
Bildsignals des B-Felds gespeichert wird. Das in dem
Bildspeicher 28 b gespeicherte Bildsignal des B-Felds wird in
Form des Bildes des B-Felds mittels des Farbmonitors 8
wiedergegeben, und zwar infolge des von der Steuerschaltung 25
durchgeführten Schaltvorgangs, wodurch der Bildspeicher 28 b
elektrisch mit dem Farbmonitor 8 verbunden wird. Zu diesem
Zeitpunkt wird durch die Steuerschaltung 25 dem Abschirmfilter
10 a der Abschirmbrille 11 über das Verbindungskabel 9 a eine
Spannung zugeführt, wodurch das Abschirmfilter 10 a in einen
lichtundurchlässigen Zustand gebracht wird. Demzufolge
durchdringt das durch den Farbmonitor 8 wiedergegebene Bild
des B-Felds das an der Abschirmbrille 11 vorgesehene
Abschirmfilter 10 b, so daß dieses auf dem linken Auge 12 b
wahrgenommen wird.
Wird nun das Prisma 18 mit Hilfe des Prisma-Antriebsmotors 16
gedreht und in die optische Achse 19 b gebracht, so führt der
optische Leiter 5 b, der nun als Lichtleiter dient, das
Beleuchtungslicht, während der andere optische Leiter 5 a, der
nun als Bildleiter dient, das vom A-Feld reflektierte Licht
führt. Das vom A-Feld reflektierte Licht wird in Form eines
Bildsignals vom Festkörperbildaufnahmeelement 21 a ausgegeben,
und zwar in Erwiderung auf ein Steuersignal seitens der CCD-
Treiberschaltung 22 a, und über den Verstärker 26 a und den A/D-
Wandler 27 a dem Bildspeicher 28 a zugeführt, in dem dieses als
Bildsignal des A-Feldes gespeichert wird. Das in dem
Bildspeicher 28 a gespeicherte Bildsignal des A-Felds wird in
Form des Bildes des A-Felds mit Hilfe des Farbmonitors 8
wiedergegeben, und zwar infolge des von der Steuerschaltung 25
durchgeführten Schaltvorgangs, wodurch der Bildspeicher 28 a
elektrisch mit dem Farbmonitor 8 verbunden wird. Ferner wird
dem Abschirmfilter 10 b der Abschirmbrille 11 über das
Verbindungskabel 9 b eine Spannung zugeführt, wodurch das
Abschirmfilter 10 b in seinen lichtundurchlässigen Zustand
gebracht wird. Demzufolge durchdringt das vom Farbmonitor 8
wiedergegebene Bild des A-Felds das Abschirmfilter 10 a, das an
der Abschirmbrille 11 vorgesehen ist, so daß dieses auf dem
rechten Auge 12 a wahrgenommen werden kann.
Wie oben beschrieben, führt die Steuerschaltung 25 eine
derartige Steuerung aus, daß das Bild des A-Felds mit dem
rechten Auge 12 a und das Bild des B-Felds mit dem linken Auge
12 b wahrgenommen wird.
In Fig. 2 ist ein Zustand dargestellt, bei dem das Bild des A-
Felds und das des B-Felds sukzessive an den Farbmonitor 8
abgegeben werden.
Wie gezeigt, wird das Bild des A-Felds, das den zu
beobachtenden Teil darstellt, auf dem rechten Auge 12 a
wahrgenommen, da das Abschirmfilter 10 b des linken Auges 12 b
in den lichtundurchlässigen Zustand und das Abschirmfilter 10 a
des rechten Auges 12 a in den lichtdurchlässigen Zustand
versetzt wurde. Das Bild des B-Felds wird auf dem linken Auge
12 b wahrgenommen, da das Abschirmfilter 10 b des linken Auges
12 b in einen lichtdurchlässigen Zustand versetzt wurde. Durch
wechselweises Schalten, z. B. 30 mal pro Sekunde, der
Abschirmfilter 10 a und 10 b zwischen dem lichtdurchlässigen
Zustand und dem lichtundurchlässigen Zustand kann das zu
beobachtende Teil als Stereobild wahrgenommen werden, das eine
Paralaxe zwischen dem A-Feld und dem B-Feld infolge des
Nachbildphänomens aufweist.
Wie oben beschrieben, kann gemäß der Erfindung ein Stereobild
erzeugt werden, bei dem eine geringe Unebenheit auf der
Oberfläche des zu beobachtenden Teils erkannt werden kann. Da
ferner zwei optische Leiter 5 a und 5 b wechselweise als
Lichtleiter und Bildleiter verwendet werden, besteht kein
Anlaß, den Außendurchmesser des Einführteils 3 des Endoskops 2
zu vergrößern.
Obwohl bei diesem Ausführungsbeispiel ein elektronisches
Endoskop vom Farbmosaiktyp (bzw. Koinzidenztyp) verwendet
wird, kann auch ein Aufbau verwendet werden, bei dem
Okularlinsen als Alternative zu den
Festkörperbildaufnahmeelementen 21 a und 21 b benutzt werden, so
daß eine makrografische Beobachtung realisiert wird.
Die Fig. 3 und 4 verdeutlichen ein zweites
Ausführungsbeispiel, wobei Fig. 3 eine Ansicht wiedergibt, die
den Aufbau einer Stereoendoskopvorrichtung aufzeigt, und Fig.
4 eine Einrichtung zum Schalten der optischen Leiter
verdeutlicht.
Das Wesentliche dieses Ausführungsbeispiels liegt darin, daß
die Erfindung bei einem Endoskop (nachfolgend als "Fiberskop"
bezeichnet) Anwendung findet, mit dem eine makrografische
Beobachtung realisiert werden kann.
Gemäß Fig. 3 weist die Stereoendoskopvorrichtung 1 a des
zweiten Ausführungsbeispiels folgende Elemente auf: ein
Endoskop 2, dessen Aufbau dem des ersten Ausführungsbeispiels
entspricht, und eine Steuereinheit 7 a, die ein
Lichtquellenteil, ein optisches Beobachtungssystem und eine
Einrichtung zum Schalten der optischen Leiter 5 a und 5 b.
Hierbei weist das Lichtquellenteil der Steuereinheit 7 a
folgende Elemente auf: eine Lampe 30 zum Aussenden eines
Beleuchtungslichts, eine Konvergenzlinse 15 a zum Konvergieren
des von der Lampe 30 ausgesandten Beleuchtungslichts und
einen Lichtleiter 31 zum Einführen des Beleuchtungslichts. Das
optische Beobachtungssystem der Steuereinheit 7 a weist
folgende Elemente auf: Prismen 32 a und 33 a zum Polarisieren
des vom A-Feld reflektierten Lichts, wobei das A-Feld den zu
beobachtenden Teil darstellt und das Licht von der der
Befestigungsstelle mit der Steuereinheit 7 a zugeordneten
Stirnfläche des optischen Leiters 5 a abgestrahlt wird; sowie
Prismen 32 b und 33 b zum Polarisieren des vom B-Feld
reflektierten Lichts, wobei das B-Feld den zu beobachtenden
Teil darstellt und das Licht von der der Befestigungsstelle
mit der Steuereinheit 7 a zugeordneten Stirnfläche des
optischen Leiters 5 b abgestrahlt wird. Das System ist so
aufgebaut, daß jedes Licht, das von den zu beobachtenden
Teilen, nämlich dem A-Feld und dem B-Feld reflektiert wird,
auf die Okularsysteme 34 a bzw. 34 b einfallen kann, nachdem
dieses mit Hilfe der Prismen 32 a und 33 a sowie der Prismen 32 b
und 33 b polarisiert wurde. Demzufolge wird das Licht auf dem
rechten Auge 12 a oder dem linken Auge 12 b wahrgenommen. Eine
Wechseleinrichtung 35 zum Schalten der optischen Leiter 5 a und
5 b der Steuereinheit 7 a ist z. B. wie in Fig. 4 gezeigt
aufgebaut.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist ein beweglicher Bügel 36
derart aufgebaut, daß der Abstand zwischen einem Rahmen 38 a
des Bügels 36 und einem Rahmen 39 des Bügels 36 bzw. zwischen
einem Rahmen 39 des Bügels 36 und einem Rahmen 38 b des Bügels
36 dem Abstand zwischen den optischen Leitern 5 a und 5 b
entspricht. In dem Rahmen 38 a ist eine Relaislinse 37 a, in dem
Rahmen 39 ein Lichtleiter 31 und in dem Rahmen 38 b eine
Relaislinse 37 b angeordnet. Dieser bewegliche Bügel 36 kann
senkrecht zwischen den optischen Achsen bewegt werden, die die
Stirnflächen der optischen Leiter 5 a und 5 b mit den Prismen
32 a bzw. 32 b verbinden. Ein Ende des beweglichen Bügels 36 ist
mit einer Verlängerung 40 versehen, von der ein Antriebsstab
41 wegragt. An dem freien Ende des Antriebsstabs 41 schließt
sich ein piezoelektrisches Element 42 an, das mit einer
piezoelektrischen Steuerschaltung 43 in Verbindung steht, und
von dieser angesteuert wird. Infolge der Bewegung des Bügels
36 werden wahlweise die Relaislinse 37 a und der Lichtleiter
31, die am Bügel 36 befestigt sind, auf den optischen Achsen
der optischen Leiter 5 a bzw. 5 b angeordnet oder der
Lichtleiter 31 und die Relaislinse 37 b auf den optischen
Achsen der optischen Leiter 5 a bzw. 5 b angeordnet.
Der Lichtleiter 31 ist so angeordnet, daß dieser die Bewegung
des Bügels 36 infolge seines gebogenen Teils 31 a nicht
behindert, der während der Bewegung kontrahiert oder
expandiert.
Nachfolgend wird die Funktionsweise der derart aufgebauten
Vorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben.
Geht man davon aus, daß sich der bewegliche Bügel 36, der von
der in der Steuereinheit 7 a angeordneten Wechseleinrichtung 25
bewegt wird, in dem in Fig. 3 gezeigten Zustand befindet, so
wird das von der Lampe 30 ausgesandte Beleuchtungslicht durch
die Konvergenzlinse 15 a konvergiert, woraufhin dieses auf die
der Lampe 30 gegenüberliegende Stirnfläche des Lichtleiters 31
auftrifft, in den Lichtleiter 31 eingeführt und an der
gegenüberliegenden Stirnfläche des Lichtleiters 31 abgestrahlt
wird. Das so abgestrahlte Beleuchtungslicht wird in gleicher
Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel über den optischen
Leiter 5 b, der hier als Lichtleiter dient, übertragen. Das
derart übertragene Licht wird an das A-Feld, das den zu
beobachtenden Teil darstellt, abgegeben. Das vom A-Feld
reflektierte Licht wird über das Objektivlinsensystem 4 a durch
den optischen Leiter 5 a, der als Bildleiter dient, übertragen
und von der der Relaislinse 37 a gegenüberliegenden Stirnfläche
des optischen Leiters 5 a abgestrahlt. Das vom A-Feld
reflektierte Licht fällt dann über die Relaislinse 37 a auf die
Prismen 32 a und 33 a ein, tritt dann durch diese Prismen 32 a
und 33 a polarisiert auf das Okularsystem 34 a ein und wird
anschließend auf dem rechten Auge 12 a wahrgenommen.
Wird der Bügel 36 mit Hilfe der Schalt- bzw.
Wechseleinrichtung 35 bewegt, so werden der Lichtleiter 31 und
die Relaislinse 37 b auf den optischen Achsen der optischen
Leiter 5 a bzw. 5 b angeordnet, das Beleuchtungslicht in den
optischen Leiter 5 a, der als Lichtleiter dient, eingeführt und
das Licht, das vom B-Feld reflektiert wird, das den zu
beobachtenden Teil darstellt, in den optischen Leiter 5 b, der
als Bildleiter dient, eingeführt. Demzufolge wird das Licht,
das vom B-Feld reflektiert wird, das den zu beobachtenden Teil
darstellt, auf dem linken Auge 12 b wahrgenommen.
D. h. durch wechselweises Schalten des von dem zu
beobachtenden Teil reflektierten Lichts, das eine Paralaxe
zwischen dem A-Feld und dem B-Feld durch den Schaltvorgang des
piezoelektrischen Elements 42 mit 30 Zyklen aufweist, und
durch dessen Wahrnehmung auf dem rechten bzw. linken Auge 12 a
und 12 b kann infolge eines Nachbildphänomens ein Stereobild
wahrgenommen werden.
Wie oben beschrieben, kann mit diesem Ausführungsbeispiel der
gleiche Effekt wie beim ersten Ausführungsbeispiel erzielt
werden.
Ferner kann das Stereobild ähnlich wie beim ersten
Ausführungsbeispiel mittels eines Fernsehmonitors wahrgenommen
werden, indem eine Fernsehkamera mit den Okularsystemen 34 a
und 34 b verbunden wird.
Ferner kann die Schalt- bzw. Wechseleinrichtung 35 so
aufgebaut werden, daß die Relaislinsen 37 a und 37 b und der
Lichtleiter 31 auf einer Drehscheibe angeordnet werden und
diese an der zentralen Stelle zwischen den optischen Leitern
5 a und 5 b positioniert wird.
Die Fig. 5 und 6 verdeutlichen das dritte Ausführungsbeispiel
der Erfindung, wobei Fig. 5 den Aufbau einer
Stereoendoskopvorrichtung und Fig. 6 ein Zeitdiagramm zur
Verdeutlichung der Funktion dieser Stereoendoskopvorrichtung
darstellt.
Das Wesentliche dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, daß
die Erfindung bei einer elektronischen Endoskopvorrichtung
Anwendung findet.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich, weist die
Stereoendoskopvorrichtung 1 b gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel folgende Elemente auf: ein Endoskop 2, das
in ein Zölom usw. eingeführt werden kann; eine mit dem
Endoskop 2 verbundene Steuereinheit 7 b, die eine
Signalverarbeitungseinrichtung usw. einschließt; und einen
Farbmonitor 8 zur Wiedergabe des von der Steuereinheit 7 b
abgegebenen Bildsignals.
Das Endoskop 2 und die Abschirmbrille 11, die die
Abschirmfilter 10 a und 10 b aufweist und über die
Verbindungskabel 9 a und 9 b mit der Steuerschaltung 25 a in
Verbindung steht, sind ähnlich wie beim ersten
Ausführungsbeispiel aufgebaut.
Nachfolgend wird der Aufbau der Steuereinheit 7 b beschrieben.
Stroboskoplampen 13 a und 13 b sind als Lichtquellen auf den
optischen Achsen 19 c und 19 d, die die Stroboskoplampen 13 a und
13 b mit den Stirnflächen der optischen Leiter 5 a und 5 b
verbinden, angeordnet. Das Aufleuchten der Stroboskoplampen
13 a und 13 b wird durch eine Steuerschaltung 25 a gesteuert, die
über Stroboskoplampen-Treiberschaltungen 14 a bzw. 14 b mit den
Stroboskoplampen in Verbindung steht. Die von den
Stroboskoplampen 13 a und 13 b ausgesandten
Beleuchtungslichtstrahlen werden mittels Konvergenz- bzw.
Sammellinsen 15 b bzw. 15 c auf die optischen Achsen
konvergiert.
Jeder der beiden Beleuchtungslichtstrahlen kann wahlweise auf
die Stirnfläche des optischen Leiters 5 a oder 5 b gelenkt
werden, der in Form eines Faserbündels ausgebildet ist.
Ein Prisma 18 a, das an der Welle des von der Steuerschaltung
25 a angesteuerten Prisma-Antriebsmotors 16 befestigt ist,
polarisiert das vom beobachteten Teil reflektierte Licht, das
von der Stirnfläche des optischen Leiters 5 a oder 5 b austritt.
Das derart polarisierte Licht wird über eine
Lichtempfangslinse 20 von einem Festkörper-Bildaufnahmeelement
21 empfangen, an dessen Vorderseite ein optisches
Farbmosaikfilter 49 befestigt ist. Dieses Festkörper-
Bildaufnahmeelement 21 wird von einer CCD-Treiberschaltung 22
angesteuert, die ihrerseits von der Steuerschaltung 25 a
gesteuert wird, und gibt ein elektrisches Signal ab, das dem
von dem zu beobachtenden Teil reflektierten Licht entspricht.
Dieses elektrische Signal wird mittels eines Verstärkers 26
verstärkt und durch einen A/D-Wandler 27 in ein digitales
Signal umgewandelt. Dieses digitale Signal, das dem von dem zu
beobachtenden Teil reflektierten Licht entspricht, wird
selektiv im Bildspeicher 28 a oder 28 b durch einen Videoschalter
44 gespeichert, der von der Steuerschaltung 25 a gesteuert
wird. Die gespeicherte Information bezüglich des von dem zu
beobachtenden Teil reflektierten Lichts wird ebenso mit Hilfe
der Steuerschaltung 25 a gesteuert und über einen Videoschalter
45 auf einem Farbmonitor 8 angezeigt. Dieser Videoschalter 45
führt die Selektion im Gegensatz zu der vom Videoschalter 44
durchgeführten Selektion durch.
Nachfolgend wird die Funktionsweise der derart aufgebauten
Stereoendoskopvorrichtung gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel beschrieben.
Geht man davon aus, daß das in der Steuereinheit 7 b
angeordnete Prisma 18 b wie in Fig. 5 gezeigt angeordnet ist,
so tritt das von der Stroboskoplampe 13 b ausgesandte
Beleuchtungslicht, nachdem dieses den in dem Endoskop 2
eingesetzten optischen Leiter 5 b durchlaufen hat, auf das A-
Feld auf, wobei in diesem Fall der optische Leiter 5 b als
Lichtleiter dient. Das von dem zu den zu beobachtenden Teil
darstellenden A-Feld reflektierte Licht wird über den
optischen Leiter 5 a, der als Bildleiter dient, übertragen und
trifft dann auf das Prisma 18 a auf. Das reflektierte Licht des
A-Felds wird durch das Prisma 18 a polarisiert und von dem
Festkörper-Bildaufnahmeelement 21 empfangen. Das empfangene
Licht, das vom A-Feld reflektiert wurde, wird durch das von
der CCD-Treiberschaltung 22 angesteuerte Festkörper-
Bildaufnahmeelement 21 in ein elektrisches Signal umgewandelt,
das dann mittels des Verstärkers 26 und des A/D-Wandlers 27
verarbeitet und in dem vom Videoschalter 44 ausgewählten
Bildspeicher 28 a abgespeichert wird, wobei der Videoschalter
44 von der Steuerschaltung 25 a angesteuert wird. Die
Bildinformation des A-Felds, die im Bildspeicher 28 a
gespeichert ist, wird mittels des Farbmonitors 8
wiedergegeben, falls der von der Steuerschaltung 25 a
angesteuerte Videoschalter 45 den Bildspeicher 28 a auswählt,
und zwar synchron mit der Einsetzung des Prismas 18 a in die
optische Achse 19 d, was durch Drehen der Welle des von der
Steuerschaltung 25 a angesteuerten Prisma-Antriebsmotors 16
bewirkt wird.
Zu diesem Zeitpunkt wird das Bild des A-Felds auf dem rechten
Auge 12 a wahrgenommen, falls mit Hilfe der Steuerschaltung 25 a
das an der Abschirmbrille 11 angeordnete Abschirmfilter 10 a in
einen lichtdurchlässigen Zustand und das an der Abschirmbrille
11 angeordnete Abschirmfilter 10 b in einen
lichtundurchlässigen Zustand versetzt sind.
In gleicher Weise wird das Bild des B-Felds auf dem linken
Auge wahrgenommen.
Durch wechselweises Aufleuchten der Stroboskoplampen 13 a und
13 b, z. B. 30mal pro Sekunde, infolge der Steuerschaltung
25 a, durch synchron dazu erfolgendem Drehen des Prismas 18 a
mittels des Prisma-Antriebsmotors 16, so daß die optischen
Leiter 5 a und 5 b wechselweise als Lichtleiter oder Bildleiter
Verwendung finden, und durch wechselweises Synchronisieren der
Videoschalter 44 und 45 wird das Bild des A-Felds auf dem
rechten Auge und das Bild des B-Felds auf dem linken Auge
wahrgenommen, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist.
Demzufolge kann der zu betrachtende Teil bzw. Gegenstand
infolge der zwischen dem A-Feld und dem B-Feld vorliegenden
Paralaxe und des Nachbildphänomens stereoskopisch wahrgenommen
werden.
Somit kann der gleiche Effekt wie beim ersten
Ausführungsbeispiel erzielt werden. Fig. 7 verdeutlicht einen
wesentlichen Teil einer Modifikation des dritten
Ausführungsbeispiels. Das über den in Fig. 5 oder 7 gezeigten
Videoschalter übertragene digitale Signal wird, wie aus Fig. 7
ersichtlich, wahlweise im Bildspeicher 28 a′ oder 28 b′
abgespeichert. Die Bildspeicher 28 a′ und 28 b′ werden von einer
Schreib-Lese-Steuereinrichtung 51 in bezug auf das Schreiben
und Lesen der digitalen Signale gesteuert. Z. B. werden in
einem Schreibmodus die digitalen Signale, die den
Videoschalter 44 durchlaufen haben, eingeschrieben und
gespeichert, während bei einem Lesemodus die gespeicherten
Signale aufrechterhalten (d. h. nicht gelöscht) und ausgelesen
werden.
Die von den Bildspeichern 28 a′ und 28 b′ ausgelesenen digitalen
Signale werden einer Bildverarbeitungseinrichtung 52
zugeführt. Für diese Bildverarbeitungseinrichtung 52 kann ein
Typ verwendet werden, der in der japanischen
Patentveröffentlichung Nr. 1 68 791/1987 offenbart ist. Da die
relative Lageinformation zwischen dem rechten und linken
wahrzunehmenden Bild, die bei der in der japanischen
Patentveröffentlichung Nr. 1 68 791/1987 erforderlich ist, bei
dieser Modifikation einheitlich in Abhängigkeit von den
Abmessungen und der Form des vorderen Endteils des Endoskops
bestimmt wird, kann diese in Form vorbestimmter Daten der
Bildverarbeitungseinrichtung 52 vorher zugeführt werden.
Bei dieser Modifikation werden die rechten und linken
Bildsignale in eine digitale Form umgewandelt und durchlaufen
den Videoschalter 44, so daß das digitale Signal, das dem
linken Bild entspricht, in dem Bildspeicher 28 a′ oder 28 b′ und
das digitale Signal, das dem rechten Bild entspricht, in dem
jeweils anderen Bildspeicher abgespeichert wird. Dann wird
dieses in dem Bildspeicher 28 a′ bzw. 28 b′ aufbewahrt und
anschließend zur Bildverarbeitungseinrichtung 52 gesandt.
Anhand der Bildverarbeitungseinrichtung 52 kann die absolute
Distanzinformation, wie z. B. die Höhe und die Größe des zu
beobachtenden Teils in gleicher Weise gewonnen werden, wie
dies bei der Vorrichtung gemäß der japanischen
Patentveröffentlichung Nr. 1 68 791/1987 der Fall ist.
Wie oben beschrieben kann bei dieser Modifikation infolge der
Einbeziehung der Bildverarbeitungseinrichtung 52 eine
objektive und sinnvolle Information, wie z. B. die Information
bezüglich des Abstandes des beobachteten Teils gewonnen
werden, wodurch der Vorteil einer konkreten Diagnose erzielt
wird.
Für die Bildverarbeitungseinrichtung 52 kann eine Vielzahl von
Typen Anwendung finden.
Ferner stellt diese Modifikation keine Modifikation dar, die
dem dritten Ausführungsbeispiel entgegenwirkt, d. h. diese
Modifikation stellt keine Modifikation dar, die nicht zusammen
mit dem dritten Ausführungsbeispiel existieren kann. Ordnet
man z. B. den am Ausgang des Videoschalters 44 vorgesehenen
Schaltungsteil gemäß Fig. 7 zusätzlich parallel an dem in Fig.
5 gezeigten Aufbau an, so kann eine Vorrichtung realisiert
werden, mit der gleichzeitig sowohl eine Stereobeobachtung als
auch eine Stereomessung durch eine Bildverarbeitung
durchgeführt werden kann. Wie nachfolgend dargelegt, kann noch
eine weitere Modifikation vorgenommen werden.
Fig. 8 verdeutlicht eine Stereoendoskopvorrichtung 61 gemäß
einem vierten Ausführungsbeispiel.
Dieses vierte Ausführungsbeispiel stellt eine
Weiterentwicklung des in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiels
dar, wobei die in Fig. 3 gezeigte Steuereinheit 7 a in eine
Okulareinheit 62 und eine Lichtquelleneinheit 63 unterteilt
ist. Die Okulareinheit 62 und die Lichtquelleneinheit 63
stehen über ein Lichtkabel 64 in Verbindung.
Die Okulareinheit 62 weist Strahlenteiler 65 a und 65 b auf, die
den Stirnflächen der in dem Endoskop 2 angeordneten optischen
Leitern 5 a und 5 b gegenüberliegen, so daß das Licht in
Reflektionsrichtung und Durchlaßrichtung aufgezweigt wird. Vor
den einen Seiten der Strahlenteiler 65 a und 65 b sind in
Abzweigrichtung Lichtleiter 66 a und 66 b angeordnet, während
die in Fig. 3 gezeigten Prismas 32 a und 32 b vor den anderen
Seiten der Strahlenteiler angeordnet sind.
Die Lichtleiter 66 a und 66 b sind in das Lichtleiterkabel 64
eingesetzt, das sich von der Okulareinheit 62 wegerstreckt,
und werden in eine Steckeraufnahme der Lichtquelleneinheit 63
eingesetzt. Der übrige Aufbau entspricht dem der Vorrichtung
gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Das von der Lampe 30 ausgesandte Beleuchtungslicht kann
wechselweise den Einfallsflächen der beiden Lichtleiter 66 a
und 66 b in ähnlicher Weise wie beim zweiten
Ausführungsbeispiel zugeführt werden. Steht, wie aus Fig. 8
ersichtlicht, ein Lichtleiter 31 dem Lichtleiter 66 b
gegenüber, so wird das Beleuchtungslicht von der Lampe 30 der
Okulareinheit 62 über den Lichtleiter 66 b zugeführt, dann mit
Hilfe des Strahlenteilers 66 b z. B. zur Hälfte reflektiert und
anschließend dem optischen Leiter 5 b zugeführt. Mit Hilfe des
durch den optischen Leiter 5 b zugeführten Beleuchtungslichts
kann der Gegenstand beleuchtet werden. Der beleuchtete
Gegenstand wird mittels der Objektivlinse 4 a auf der
Stirnfläche des optischen Leiters 5 a abgebildet und das Bild
zur anderen Stirnfläche des optischen Leiters 5 a, die der
Okulareinheit 62 zugewandt ist, zugeführt. Das optische, über
den optischen Leiter 5 a gelieferte Bild kann über den
Strahlenteiler 65 a, die Prismen 32 a und 33 a und die
Okularlinse 34 a wahrgenommen werden.
Durch Aktivierung der Wechseleinrichtung 35 kann der
Lichtleiter 31 an eine Stelle bewegt werden, an dem dieser dem
Lichtleiter 66 a gegenüberliegt. In diesem Zustand überträgt
der optische Leiter 5 a das Beleuchtungslicht und der optische
Leiter 5 b das optische Bild. Das optische Bild kann über den
Strahlenteiler 65 b, die Prismen 32 b und 33 b und die
Okularlinse 34 b wahrgenommen werden.
Da gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel die Okulareinheit 62
getrennt von der Lichtquelleneinheit 63 vorgesehen ist, kann
die Größe der Vorrichtung verringert werden.
Da ferner in der Okulareinheit keine beweglichen Teile
vorgesehen sind, arbeitet diese gut und kann die Größe dieser
Einheit reduziert werden.
Fig. 9 verdeutlicht eine Stereoendoskopvorrichtung 71 gemäß
einem fünften Ausführungsbeispiel.
Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel kann mit Hilfe einer
Bildaufnahmeeinheit 72 ein Stereobild erzeugt werden, obwohl
das Stereobild beim vierten Ausführungsbeispiel durch
Beobachtung mit dem bloßen Auge wahrgenommen werden kann.
Die Stereoendoskopvorrichtung 71 umfaßt folgende Elemente: das
Endoskop 2; eine am Endoskop 2 angebrachte Bildaufnahmeeinheit
72; eine Steuereinheit 74, die eine Lichtquelleneinrichtung
für die Zufuhr eines Beleuchtungslichts zur
Bildaufnahmeeinheit 72 und eine Signalverarbeitungseinrichtung
einschließt; und einen Monitor 75.
Die Bildaufnahmeeinheit 72 umfaßt Abbildungslinsen 76 a und
76 b, die als Alternative zu den in Fig. 8 gezeigten Prismen
32 a und 32 b vorgesehen sind. An den Abbildungspunkten der
Abbildungslinsen 76 a und 76 b sind CCD(ladungsgekoppelte)-
Bildaufnahmeelemente 77 a bzw. 77 b angeordnet, wobei das über
die optischen Leiter 5 a und 5 b übertragene optische Bild auf
den Abbildungsflächen der CCD-Bildaufnahmeelemente 77 a und 77 b
abgebildet werden kann. Diese CCD-Bildaufnahmeelemente 77 a und
77 b weisen an ihren vorderen Flächen Farbmosaikfilter 80 a bzw.
80 b auf. Außerdem sind vor den CCD-Bildaufnahmeelementen 77 a
und 77 b bzw. vor den Farbmosaikfiltern
Flüssigkristallverschlüsse 78 a bzw. 78 b angeordnet. Befindet
sich somit das CCD-Bildaufnahmeelement 77 a (oder 77b) in einem
Zustand, bei dem die Bildfläche belichtet wird, so befindet
sich das andere CCD-Bildaufnahmelement 77 b in einem Zustand,
bei dem eine Lichtübertragung verhindert wird.
Die Lichtleiter 66 a und 66 b, deren eine Stirnflächen gegenüber
den Strahlenteilern 65 a und 65 b angeordnet sind, Signalkabel
79 a und 79 b, die mit den CCD-Bildaufnahmeelementen 77 a und 77 b
in Verbindung stehen, und Signalkabel 81 a und 81 b, die mit den
Flüssigkristallverschlüssen 78 a und 78 b in Verbindung stehen,
sind in ein Universalkabel 82 eingesetzt, das sich von der
Bildaufnahmeeinheit 72 wegerstreckt. Ein Ende des
Universalkabels 82 ist mit einem Stecker versehen, der mit der
Steckeraufnahme der Steuereinheit 74 gekoppelt werden kann, so
daß das Beleuchtungslicht den Lichtleitern 66 a und 66 b in
ähnlicher Weise wie beim vierten Ausführungsbeispiel zugeführt
werden kann.
Die Signalkabel 79 a, 79 b, 81 a und 81 b stehen über einen
Schalter 83 mit einer CCD-Treiberschaltung 84, einer
Signalverarbeitungsschaltung 85 und einer Steuerschaltung 86
für die Flüssigkristallverschlüsse in Verbindung.
Der Schalter 83, die CCD-Treiberschaltung 84, die
Signalverarbeitungsschaltung 85, die Steuerschaltung 86 für
die Flüssigkristallverschlüsse und die Wechsel- bzw.
Schalteinrichtung 35 werden von einer Steuerung 87
angesteuert. Wird z. B. der Modus für die Zufuhr des
Beleuchtungslichts zum Lichtleiter 66 b, wie aus Fig. 9
ersichtlich, gewählt, so steuert die Steuerung 87 die
Wechseleinrichtung 35 und den Schalter 83 an, wobei der
Schalter 83 die in Fig. 9 gezeigten Schaltstellungen annimmt.
In diesem Zustand wird der Flüssigkristallverschluß 78 b in
einem Zustand gehalten, bei dem ein Lichtdurchgang verhindert
wird, und dem CCD-Bildaufnahmeelement 77 b ein
Lesetreibersignal von Seiten der CCD-Treiberschaltung 84
zugeführt. Das ausgelesene Signal wird der
Signalverarbeitungsschaltung 85 zugeführt, in der dieses
verarbeitet wird. In diesem Zustand wird das andere CCD-
Bildaufnahmeelement 77 a in einem belichteten Zustand gehalten.
Nachdem eine Zeitperiode von 1/30 oder 1/60 Sekunde
verstrichen ist, werden diese dann wieder geschaltet. Das
Bildsignal, das mit Hilfe des von der
Signalverarbeitungsschaltung 85 ausgeführten
Signalverarbeitungsvorganges erzeugt wird, wird auf dem
Monitor 75 wiedergegeben. Die Signalverarbeitungsschaltung 85
weist zwei Halbbildspeicher zum Speichern der von den beiden
CCD-Bildaufnahmeelementen 77 a und 77 b ausgelesenen Signale
auf, so daß die Signale wechselweise ausgelesen und auf dem
gleichen Monitor 75 wiedergegeben werden können. Die
wechselweise auf dem Monitor 75 wiedergegebenen Bilder werden
stereoskopisch z. B. mit Hilfe der Abschirmfilter 10 a und 10 b
wahrgenommen, wie dies beim ersten Ausführungsbeispiel der
Fall ist.
Fig. 10 verdeutlicht ein wesentliches Teil eines sechsten
Ausführungsbeispiels.
Ein Endoskop 91 gemäß diesem sechsten Ausführungsbeispiel ist
im Vergleich zu dem in Fig. 1 gezeigten Endoskop 2 mit zwei
Lichtleitern 92 a und 92 b ausgestattet. Diese beiden
Lichtleiter 92 a und 92 b sind in ein Lichtleiterkabel 93, das
sich vom Betätigungsteil 6 wegerstreckt, in das hinter dem
Betätigungsteil 6 gelegene Innenteil des Endoskops 91
eingesetzt. Da diese nicht in das Einführteil 3 eingesetzt
werden müssen, nimmt dessen Außendurchmesser keine großen
Abmessungen an.
Eine Okulareinheit 94, die an dem Endoskop 91 befestigt werden
kann, ist mit Strahlenteilern 95 a und 95 b ausgestattet, die
den optischen Leitern 5 a und 5 b gegenüberliegend angeordnet
sind. Die einen Stirnflächen der kurzen Lichtleiter 96 a und
96 b sind gegenüber den Lichtaustrittsstirnflächen der
Lichtleiter 92 a und 92 b angeordnet, während die anderen
Stirnflächen der Lichtleiter 92 a und 92 b gegenüber den
Strahlenteilern 95 a und 95 b angeordnet sind. Gegenüber den
Strahlenteilern 95 a und 95 b sind Prismen 97 a und 97 b
angeordnet, so daß das Licht in die Okularlinsen 98 a bzw. 98 b
eingeführt wird.
Das Endteil des Lichtleiterkabels 93 kann z. B. in die in Fig.
8 gezeigte Lichtquelleneinheit 63 eingesetzt werden.
Wird das Beleuchtungslicht über den Lichtleiter 92 a in einem
Zustand übertragen, bei dem die Okulareinheit 94 am Endoskop
91 befestigt ist, so wird das Beleuchtungslicht zum
Lichtleiter 96 a in der Okulareinheit 94 und dann über den
Strahlenteiler 95 a zum optischen Leiter 5 a im Endoskop 91
übertragen werden. Andererseits kann das von dem optischen
Leiter 5 b übertragene Bild über den Strahlenteiler 95 b, das
Prisma 96 b und die Okularlinse 97 b betrachtet werden. Als
Alternative zur Okulareinheit 94 kann am Endoskop 91 die in
Fig. 10b gezeigte Bildaufnahmeeinheit 98 befestigt werden.
Die in Fig. 10b gezeigte Bildaufnahmeeinheit 98 umfaßt
Abbildungslinsen 76 a und 76 b, die den Strahlenteilern 95 a und
95 b alternativ zu den Prismen 96 a und 96 b in der Okulareinheit
94 gegenüberliegen. Mit Hilfe dieser Abbildungslinsen 76 a und
76 b kann das Bild auf den CCD-Bildaufnahmeelemente 77 a und 77 b
abgebildet werden. Auf den vorderen Flächen der CCD-
Bildaufnahmeelemente 77 a und 77 b sind Farbmosaikfilter 80 a und
80 b angebracht. Ferner sind vor den Farbmosaikfiltern 80 a und
80 b die Flüssigkristallverschlüsse 78 a und 78 b angeordnet. Die
Signalleitungen 79 a, 79 b, 81 a und 81 b, die mit den CCD-
Bildaufnahmeelementen 77 a und 77 b und den
Flüssigkristallverschlüssen 78 a und 78 b in Verbindung stehen,
sind in ein Signalkabel 99 eingesetzt.
Da gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel es nicht
erforderlich ist, daß das Lichtleiterkabel sich von der
Okulareinheit wegerstreckt, stört das Lichtleiterkabel die
Beobachtung nicht, wodurch die Handhabung verbessert werden
kann. Ferner kann mittels der Okulareinheit 94 ein
stereoskopisches Bild erzeugt und mit Hilfe der
Bildaufnahmeeinheit 98 das Bild auf dem Monitor in
stereoskopischer Form wiedergegeben werden.
Fig. 11 verdeutlicht ein wesentliches Teil des siebten
Ausführungsbeispiels.
Das Endoskop 101 gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel ist mit
Strahlenteilern 103 a und 103 b ausgestattet, die im
Betätigungsteil 102 des Endoskops 101 angeordnet sind. Das
Beleuchtungslicht, das über Lichtleiter 105 a und 105 b
übertragen wird, denen Linsen 104 a und 104 b gegenüberliegen,
die gegenüber den Lichtteilern 103 a und 103 b angeordnet sind,
kann zu den optischen Leitern 5 a′ und 5 b′ übertragen werden,
während das von den optischen Leitern 5 a′ und 5 b′ übertragene
Bild zu Bildleitern 107 a und 107 b übertragen werden kann, die
gegenüber von Linsen 106 a und 106 b angeordnet sind, die den
Strahlenteilern 103 a und 103 b gegenüberliegen. Bei diesem
Ausführungsbeispiel ist das Endoskop vom Umlenktyp. D. h. das
Seitenteil des Einführteils 3′ ist mit Objektivöffnungen
versehen, an denen Objektivlinsen 4 a′ und 4 b′ befestigt sind.
Die über die Objektivlinsen 4 a′ und 4 b′ übertragenen
Lichtstrahlen werden von den dreieckigen Prismen 110 a und 110 b
reflektiert und auf den Stirnflächen der Bildleiter 107 a und
107 b abgebildet. Die Lichtleiter 105 a und 105 b sind in ein
Lichtleiterkabel 108 eingesetzt, das sich vom Betätigungsteil
102 wegerstreckt.
Die Bildleiter 107 a und 107 b erstrecken sich zu einem
Befestigungsteil 109 hinter den Betätigungsteil 102. An dem
Befestigungsteil 109 kann eine Okulareinheit 111 oder eine
Bildaufnahmeeinheit 112 angebracht werden.
Bildleiter 113 a und 113 b, die den Bildleitern 107 a und 107 b
gegenüberliegen, sind in der Okulareinheit 111 vorgesehen, so
daß ein Stereobild über die Okularlinsen 114 a und 114 b
gewonnen werden kann.
Als Alternative zur Okulareinheit 111 kann am Endoskop 101 zur
Erzeugung eines stereoskopischen Bildes eine
Bildaufnahmeeinheit 112 befestigt werden.
Da bei diesem Ausführungsbeispiel das Licht im Betätigungsteil
102 aufgezweigt wird, kann der Aufbau der Okulareinheit 111
und der Bildaufnahmeeinheit 112 vereinfacht und somit kompakt
und leichtgewichtig ausgeführt werden.
In Fig. 12 ist eine Stereoendoskopvorrichtung 121 entsprechend
dem achten Ausführungsbeispiel dargestellt.
Diese Stereoendoskopvorrichtung 121 ist so aufgebaut, daß
ferner eine Signalleitung 122 in das in Fig. 11 gezeigte
Endoskop 101 eingesetzt ist. Diese Signalleitung 122 ist in
das Kabel 108 eingesetzt, das sich von dem Betätigungsteil 106
nach außen erstreckt, und steht mit einem Kontakt 124 eines
Steckers 123 in Verbindung, der am Endteil des Kabels 108
befestigt ist. Das andere Ende der Signalleitung 122 steht mit
einem Kontakt 125 in Verbindung, der am Befestigungsteil 109
angebracht ist.
Ein Bildaufnahmeeinheit 126, die am Endoskop 121 angebracht
werden kann, ist so aufgebaut, daß die Signalkabel 79 a, 79 b,
81 a und 81 b der CCD-Bildaufnahmeelemente 76 a und 76 b und der
Flüssigkristallverschlüsse 78 a und 78 b der in Fig. 11b
gezeigten Bildaufnahmeeinheit 112 mit einem Kontakt 127 in
Verbindung stehen, der an dem Teil der Bildaufnahmeeinheit 126
vorgesehen ist, der an dem Befestigungsteil des Endoskops 109
festgelegt ist.
Der übrige Aufbau entspricht dem des siebten
Ausführungsbeispiels.
Da gemäß dem achten Ausführungsbeispiel es nicht erforderlich
ist, daß das Signalkabel der Bildaufnahmeeinheit 126 sich nach
außen erstreckt, kann die Handhabung verbessert werden.
Fig. 13 verdeutlicht ein wesentliches Teil eines neunten
Ausführungsbeispiels.
Ein Endoskop 131 entsprechend diesem Ausführungsbeispiel ist
so aufgebaut, daß die Anzahl der Signalleitungen des Endoskops
121, das in Fig. 12 gezeigt ist, reduziert wird (die Anzahl
der Kontakte 124 und 125 ist selbstverständlich reduziert).
Eine Bildaufnahmeeinheit 132 ist so aufgebaut, daß die in Fig.
12 gezeigte Bildaufnahmeeinheit 126 ein gemeinsames CCD-
Bildaufnahmeelement 77 alternativ zu den beiden CCD-
Bildaufnahmeelementen 77 a und 77 b verwendet.
Um das CCD-Bildaufnahmeelement 77 benutzen zu können, sind
Prismen 133 a und 133 b gegenüber den Bildleitern 107 a und 107 b
angeordnet. Das optische Bild, das über den Bildleiter 107 a
und das Prisma 133 a übertragen wird, wird auf dem CCD-
Bildaufnahmeelement 77 über den Flüssigkristallverschluß 78 a,
die Linse 134 a, das Prisma 135, den Strahlenteiler 136 und die
Linse 137 abgebildet. Das über den Bildleiter 107 b
übertragene, optische Bild wird andererseits über das Prisma
133 b, den Flüssigkristallverschluß 78 b, die Linse 134 b, den
Strahlenteiler 136 und die Linse 137 auf dem CCD-
Bildaufnahmeelement 77 abgebildet.
Fig. 14 verdeutlicht eine Lichtquelleneinheit 141 gemäß dem
zehnten Ausführungsbeispiel.
Diese Lichtquelleneinheit 141 umfaßt zwei
Beleuchtungseinrichtungen.
D. h. das Beleuchtungslicht von den Stroboskoplampen 143 a und
143 b, denen ein Strom seitens der Stroboskoplampen-
Treiberschaltungen 142 a und 142 b zugeführt wird, wird den
Lichteinfallsflächen der Lichtleiter 66 a und 66 b (die z. B. in
Fig. 8 dargestellt sind) über Flüssigkristallverschlüsse 144 a
und 144 b sowie Linsen 145 a und 145 b zugeführt, wobei die Enden
der Lichtleiter 66 a und 66 b mit Stecker bzw.
Verbinderaufnahmen 146 a und 146 b in Verbindung stehen.
Die Treiberschaltungen 142 a und 142 b für die Stroboskoplampen
sowie die Flüssigkristallverschlüsse 144 a und 144 b werden von
einer Steuerung 147 angesteuert.
Wird z. B. der Treiberschaltung 142 a ein Triggersignal
zugeführt, damit die Stroboskoplampe 143 a ein Licht aussendet,
so liefert diese Treiberschaltung 142 a ihrerseits einen
Stromimpuls an die Stroboskoplampe 143 a, so daß diese ein
Licht aussendet. Das von der Stroboskoplampe 143 a erzeugte
Beleuchtungslicht verläuft über einen Flüssigkristallverschluß
78 a und wird mittels einer Linse 145 a konvergiert, so daß
dieses auf die Einfallsstirnfläche des Lichtleiters 66 a
auftrifft. In diesem Zustand wird die andere Stroboskoplampe
143 b nicht mit Strom für eine Stroboskopbeleuchtung versorgt
und der Flüssigkristallverschluß 144 b in einem
lichtundurchlässigen Zustand gehalten. Nachdem dann eine
Zeitperiode von z. B. 1/30 oder 1/60 Sekunde verstrichen ist,
werden diese geschaltet.
Diese Lichtquelleneinheit 141 hat den Vorteil, daß das
Beleuchtungslicht wechselweise den beiden Lichtleitern 66 a und
66 b zugeführt werden kann, ohne daß dazu irgendeine
mechanische Bewegungseinrichtung vorgesehen werden muß.
Obwohl bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel eine
Beleuchtung mit weißem Licht vorgesehen ist und die
Bildaufnahmeelemente Farbmosaikfilter aufweisen, können auch
Zeitfolge-Bildaufnahmeelemente ohne Farbmosaikfilter verwendet
werden. Z. B. kann für die in Fig. 11b gezeigte
Bildaufnahmeeinheit 112 eine Bildaufnahmeeinheit ohne
Farbmosaikfilter 80 a und 80 b, jedoch mit den CCD-
Bildaufnahmeelementen 77 a und 77 b Verwendung finden, d. h. die
in Fig. 15 gezeigte Bildaufnahmeeinheit 112′. In diesem Fall
stehen die Einfallsenden der Lichtleiter 105 a und 105 b des
Endoskops 101 mit einer Lichtquelleneinheit 151 vom Zeitfolge
bzw. Teilbildfolgetyp gemäß einem elften Ausführungsbeispiel
in Verbindung.
Diese Lichtquelleneinheit 151 weist ein von einem Motor 152
gedrehtes Drehfilter 153 auf, das zwischen die Lampe 30 und
die Linse 15 a der in Fig. 8 gezeigten Lichtquelleneinheit 63
eingesetzt ist.
Wie in der vergrößerten Ansicht in Fig. 16 dargestellt, ist
das Drehfilter 153 mit einem rotlichtdurchlässigen Filter
155 R, einem grünlichtdurchlässigen Filter 155 G und einem
blaulichtdurchlässigen Filter 155 B ausgestattet, die an einem
Filterrahmen 154 des Drehfilter 153 befestigt sind. Zwischen
dem rotlichtdurchlässigen Filter 155 R und dem
blaulichtdurchlässigen Filter 155 B ist z. B. eine Öffnung 156
für eine Beleuchtung mit weißem Licht vorgesehen, wobei der
Abschnitt zwischen dem rotlichtdurchlässigen Filter 155 R und
dem blaulichtdurchlässigen Filter 155 B der Abschnitt ist, bei
dem eine Lichtübertragung ansonsten verhindert wird. Diese
Öffnung 156 kann zur Unterbindung des Lichtdurchlasses mittels
einer Abdeckplatte 157 verschlossen werden, die an einem Punkt
drehbar angeordnet ist, die auf einem Segment liegt, das die
Mitte des Drehfilters 153 und diese Öffnung 156 verbindet.
D. h. wird der Filterrahmen 154 mittels des Motors 152
gedreht, so sind das Zentrum des ringförmigen Teils, in dem
eine Lichtübertragung verhindert wird und der
Abdeckplattenschwenkpunkt infolge der Zentrifugalkraft in
radialer Richtung angeordnet, wie dies in Fig. 17 dargestellt
ist. D. h. in diesem Zustand wird die Öffnung 156 durch die
Abdeckplatte 157 verschlossen, so daß die normale Rot-, Grün
und Blau-Teilbildfolgebeleuchtung durchgeführt werden kann.
Wird andererseits die Drehung des Drehfilters 153 unterbunden,
so wird die Abdeckplatte 157 von der Öffnung 156 entfernt, da
keine Zentrifugalkraft mehr wirkt.
Der Filterrahmen 154 wird so in seiner Lage gesteuert, daß
seine Öffnung 156 bei Stillstand auf der optischen Achse zu
liegen kommt, die die Lampe 30 und eine Linse 15 a verbindet.
Zur Durchführung dieser Steuerung bzw. zum Erfassen des
Zeitpunkts zum Lesen der Signale der CCD-Bildaufnahmeelemente
76 a und 76 b zum Zeitpunkt der Teilbildfolgebeleuchtung sind in
Umfangsrichtung des Filterrahmens 154 eine Vielzahl von
Öffnungen 158 vorgesehen und ein lichtaussendendes Element und
ein Fotosensor 159 zu beiden Seiten des Filterrahmens 154
angeordnet, wodurch ein die Position erfassender Drehkodierer
ausgebildet wird. In Fig. 16 ist der Fotosensor 159 am
vorderen Ende einer Sensorbefestigungsplatte 160 angebracht.
Der Motor 152 wird im Hinblick auf seine Drehung bzw. seinen
Stillstand von einer Drehung/Stillstand-Steuerschaltung 161
angesteuert. Für den Fall, daß die Teilbildfolge
Bildaufnahmeeinheit 112′ verwendet wird, kann die
Farbabbildung mittels einer Teilbildfolge durch Drehen der
Welle des Motors 152 durchgeführt werden, so daß ein
Teilbildfolgelicht abgestrahlt wird.
Wird andererseits die Bildaufnahmeeinheit 112 oder die
Okulareinheit 111 verwendet, die in Fig. 11b bzw. 11a gezeigt
sind, so wird der Motor 152 angehalten, so daß ein Zustand
realisiert wird, bei dem weißes Licht ausgestrahlt wird.
Demzufolge kann die Lichtquelleneinheit 151 für die
Farbabbildung mittels einer Teilbildfolge für die
Farbabbildung mittels Farbmosaikfilter und für die Beobachtung
mit bloßem Auge unter Verwendung der Okulareinheit 111
verwendet werden. Das Drehen bzw. Anhalten des Motors 152 kann
mit Hilfe eines manuellen Schalters durchgeführt werden.
Falls das Teilbildfolgeverfahren z. B. bei der Vorrichtung
gemäß Fig. 1 Anwendung findet, so werden die Bildspeicher 28 a
und 28 b jeweils durch drei Teilbildspeicher ersetzt, wobei die
unter der Beleuchtung mit rotem, grünem bzw. blauem Licht
erzeugten Signale jeweils in einen Teilbildspeicher
eingeschrieben werden. Durch gleichzeitiges Auslesen der in
den drei Teilbildspeichern enthaltenen Bilddaten können die
digitalen Farbsignale, die rot, grün und blau entsprechen,
reproduziert werden. Diese roten, grünen und blauen
Farbsignale können mit Hilfe des D/A-Wandlers in analoge
Signale umgewandelt werden, so daß diese mittels eines
Farbmonitors wiedergegeben werden können.
Nachfolgend wird mit Bezug auf die Fig. 18 bis 22 das zwölfte
Ausführungsbeispiel beschrieben.
Dieses Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, daß
drei Bildleiter verwendet werden, von denen einer als
Lichtleiter verwendet werden kann.
Wie in Fig. 18, die das vorderseitige Ende des Endoskops
darstellt, gezeigt, sind die erste, die zweite und die dritte
Objektivlinse 201, 202 und 203 jeweils in einem Winkelabstand
von 120 Grad relativ zum Zentrum der vorderen Stirnfläche des
Endoskops angeordnet. Die von diesen Linsen 201, 202 und 203
konvergierten Lichtstrahlen werden auf den Stirnflächen des
ersten, zweiten und dritten Bildleiters 205, 206 und 207
abgebildet, so daß diese über die Bildleiter 205, 206 und 207
zur Endfläche des Endoskops übertragen werden, die dem Okular
benachbart ist. Wie aus Fig. 19 ersichtlich, ist ein
Befestigungsteil 200, das von einem Endoskopstützteil 204
wegragt, so ausgebildet, daß an diesem eine Okulareinheit 208
angebracht werden kann. Ist diese Okulareinheit 208 montiert,
so liegen ein erstes, ein zweites und ein drittes Prisma 209,
215, 212 entsprechend den Stirnflächen 205 a, 206 a und 207 a des
ersten, zweiten und dritten Bildleiters 205, 206 und 207
gegenüber. Der von der Stirnfläche des ersten Bildleiters 205
ausgesandte Lichtstrahl fällt auf das erste Prisma 209 ein,
wird dort senkrecht reflektiert und fällt dann auf ein viertes
Prisma 210 ein, wird von diesem wiederum rechtwinklig
reflektiert und über eine erste Okularlinse 211 zur Außenseite
der Okulareinheit 208 übertragen. Demzufolge kann der
Lichtstrahl vom rechten oder linken Auge, d. h. dem einen Auge
des Beobachters über die Okularlinse 211 wahrgenommen werden.
In gleicher Weise kann der von der Stirnfläche des dritten
Bildleiters 207 ausgesandte Lichtstrahl über das dritte Prisma
212, ein fünftes Prisma 213 und eine zweite Okularlinse 214
vom rechten oder linken Auge, d. h. dem anderen Auge des
Beobachters wahrgenommen werden, das der ersten Okularlinse
211 nicht zugeordnet ist.
Die Stirnfläche des zweiten Bildleiters 206 liegt einer der
Seiten des zweiten Prismas 215 gegenüber, während der anderen
Seite des zweiten Prismas 215 das Austrittsende des
Lichtleiters 216 gegenüberliegt, der das Beleuchtungslicht von
einer Lichtquelleneinrichtung (nicht dargestellt) der
Okulareinheit 208 bzw. dem zweiten Bildleiter 206 zuführt.
Wie aus Fig. 20, die eine Querschnittsansicht längs der Linie
A-A′ in Fig. 19 darstellt, ersichtlich, weist das
Endoskopstützteil 204 einen kreisförmigen Querschnitt auf,
wobei das Teil der Okulareinheit 208, das dem
Endoskopstützteil 204 zugeordnet ist, ebenfalls einen
kreisförmigen Querschnitt aufweist. Demzufolge können das
Endoskopstützteil 204 und die Okulareinheit 208 gegeneinander
gedreht werden. Ferner weist das Endoskopstützteil 204 einen
Ansatz 204 a auf, während die Okulareinheit 208 an der dem
Ansatz 204 a entsprechenden Stelle eine erste Nut 208 a
aufweist. Eine zweite und eine dritte Nut 208 b und 208 c sind
in einem Winkelabstand von 120 Grad in bezug auf die erste Nut
208 a relativ zum Zentrum des Endoskopstützteils 204
vorgesehen.
In dem Endoskopstützteil 204 sind der erste, zweite und dritte
Bildleiter 205, 206 und 207 ähnlich wie die erste, zweite und
dritte Nut 208 a, 208 b und 208 c in einem Winkelabstand von 120
Grad angeordnet.
Die Fig. 21 verdeutlicht die räumliche Lagebeziehung zwischen
dem ersten, zweiten und dritten Bildleiter 205, 206 und 207,
dem ersten bis fünften Prisma 209, 210, 212, 213 und 215, der
ersten und zweiten Okularlinse 211 und 214 und dem Lichtleiter
216.
Wie aus Fig. 21 ersichtlich, sind die der Okulareinheit 208
(in Fig. 21 nicht dargestellt) gegenüberliegenden Stirnflächen
des ersten, zweiten und dritten Bildleiters 205, 206 und 207
so angeordnet, daß diese einen Winkelabstand von 120 Grad in
gleicher Weise wie bei der Darstellung in Fig. 20 aufweisen.
Wie aus dieser Fig. 21 deutlich zu ersehen ist, sind das erste
bis fünfte Prisma 209, 210, 212, 213 und 215, die erste und
zweite Okularlinse 211 und 214 sowie der Lichtleiter 216 an
Stellen angeordnet, die den Stirnflächen des ersten, zweiten
und dritten Bildleiters 205, 206 und 2072132 00070 552 001000280000000200012000285911202100040 0002003818104 00004 12013OL< entsprechen.
Das Licht wird über den Lichtleiter 216 zur Okulareinheit 208
übertragen, fällt auf das Prisma 215 ein, nachdem dieses aus
der Stirnfläche des Lichtleiters 216 ausgetreten ist, wird
senkrecht reflektiert und fällt dann auf die Stirnfläche des
zweiten Bildleiters 206 ein. In diesem Zustand wirkt der
zweite Bildleiter 206 als Lichtleiter, so daß das
Beleuchtungslicht zum vorderen Ende des Endoskops übertragen
und über die Objektivlinse 202 den zu beobachtenden Teil
beleuchten kann.
Das Bild des zu beobachtenden Teils wird vom linken oder
rechten Auge des Beobachters über die Objektivlinse 201, den
Bildleiter 205, die Prismen 209 und 210 sowie die Okularlinse
211 wahrgenommen. Gleichzeitig wird vom anderen Auge des
Beobachters ein Bild mit einer Paralaxe gegenüber dem durch
die Okularlinse 211 wahrgenommenen Bild über die Objektivlinse
203, den Bildleiter 207, die Prismen 212 und 213 und die
Okularlinse 214 wahrgenommen. Demzufolge kann der Beobachter
mit dem rechten und linken Auge die stereoskopischen Bilder
wahrnehmen, die zueinander eine Paralaxe aufweisen.
Wird die Okulareinheit 208 bezüglich des Endoskopstützteils
204 gedreht, so daß der Ansatz 204a, der in die Nut 208a
eingriff, nun in die Nut 208b eingreift, so werden die
Lagebeziehungen geändert, wobei die Prismen 209, 215 und 212
den Bildleitern 205, 206 bzw. 207 gegenüberliegen. Das Prisma
215, das dem Bildleiter 206 gegenüberlag, liegt nun dem
Bildleiter 205 gegenüber. Gleichzeitig wird eine neue
Lagebeziehung in der Weise realisiert, daß das Prisma 212, das
dem Bildleiter 207 gegenüberlag, nun dem Bildleiter 206
gegenüberliegt und daß das Prisma 209, das dem Bildleiter 105
gegenüberlag, nun dem Bildleiter 207 gegenüberliegt.
Demzufolge wird das Beleuchtungslicht über die Objektivlinse
201 abgestrahlt und der zu beobachtende Teil kann über die
Objektivlinsen 202 und 203 mit dem rechten und linken Auge
wahrgenommen werden, so daß der zu beobachtende Teil
stereoskopisch wahrgenommen werden kann. Kommt der Ansatz 208a
andererseits in der Nut 208c zu liegen, so wird das
Beleuchtungslicht über die Objektivlinse 203 abgestrahlt und
eine stereoskopisches Bild kann mit Hilfe der Objektivlinsen
201 und 202 erzeugt werden.
Wie oben beschrieben, können - falls bei diesem
Ausführungsbeispiel der zu beobachtende Teil stereoskopisch
wahrgenommen werden soll - drei Stereobilder gleichzeitig
durch Drehen des Endoskopstützteils 204 relativ zur
Okulareinheit 208 erzeugt werden, wobei die drei Stereobilder
in drei Richtungen eine Paralaxe aufweisen. Demzufolge kann
eine sehr detaillierte Beobachtung durchgeführt werden.
Fig. 22 verdeutlicht ein modifiziertes Beispiel einer
Bildaufnahmeeinrichtung 208′, die eine Modifikation der
Okulareinheit 208 darstellt.
Wie aus Fig. 22 ersichtlich, ist eine Linse 217, auf die der
über das Prisma 209 übertragene Lichtstrahl einfällt, an einer
Stelle angeordnet, an der das Prisma 210 in Fig. 19 angeordnet
war. Ein erstes CCD-Bildaufnahmeelement 218 ist an einer
Stelle angeordnet, an der das Bild des zu beobachtenden Teils
mittels der Linse 217 abgebildet wird.
In gleicher Weise ist eine Linse 220 an der Stelle angeordnet,
an der das Prisma 213 in Fig. 19 angeordnet war. Auf der dem
Prisma 212 abgewandten Seite der Linse 220 ist ein zweites
CCD-Bildaufnahmeelement 221 angeordnet. Signalleitungen 219
und 222, die zur Übertragung der Treibersignale zu den CCD-
Bildaufnahmeelementen bzw. zur Abführung der Bildsignale von
den CCD-Bildaufnahmeelementen dienen, stehen mit den CCD-
Bildaufnahmeelementen 218 und 221 in Verbindung. Die
Signalleitungen 219 und 222 stehen mit einem Videoprozessor
(nicht gezeigt) in Verbindung. Gemäß dem vorstehend
beschriebenen Aufbau kann das mit dem bloßen Auge
wahrgenommene Stereobild in Form von zwei Videobildern
gewonnen werden, so daß das Bild von einer Vielzahl von
Beobachtern gleichzeitig betrachtet werden kann.
In diesem Zustand kann eine Vielzahl von Stereobildern mit
einer Paralaxe in verschiedenen Richtungen gewonnen werden.
Ferner können drei elektronische Bilder des gleichen Teils von
drei Stellen, die nicht auf einer geraden Linie ausgerichtet
sind und deren absolute Lagebeziehungen bekannt sind,
gleichzeitig und auf einfache Weise gewonnen werden, indem das
Endoskopstützteil 204 und die Bildaufnahmeeinheit 208′ unter
Änderung der relativen Lagebeziehung zwischen diesen und dem
zu beobachtenden Teil, der dem vorderen Ende des gestützten
Endoskops gegenüberliegt, gedreht und jedes Bild auf ein
bestimmtes Aufzeichnungsmedium (nicht dargestellt)
aufgezeichnet wird. Demzufolge kann eine sehr detaillierte
Beobachtung und somit eine exakte Diagnose einschließlich der
oben beschriebenen stereoskopischen Messung durchgeführt
werden.
Obwohl bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen und
Modifikationen die Objektivlinsen am vorderen Ende des
Endoskops, wie aus Fig. 18 ersichtlich, in einem Winkelabstand
von 120 Grad angeordnet sind, ist dieser Winkel, wie aus der
obigen Beschreibung ersichtlich, zur Ausführung der Erfindung
nicht erforderlich. Selbstverständlich sind geringe Änderungen
zulässig, ohne daß der erfindungsgemäße Effekt verschlechtert
wird. Diese Änderungen betreffen z. B. die Anordnung von
Wasser- und Luftzufuhrkanälen.
Bei dem oben beschriebenen Fiberskop handelte es sich um ein
weiches Endoskop, bei dem der optische Leiter oder der
Bildleiter aus einem Faserbündel besteht und das dadurch ein
weiches Einführteil aufweist.
Wie in Fig. 23 gezeigt, kann jedoch ein hartes Endoskop gemäß
einem dreizehnten Ausführungsbeispiel verwendet werden.
Ein hartes Endoskop 301 ist mit optischen Relaissystemen 305a
und 305b ausgestattet und umfaßt ein Einführteil 302, das ein
hartes zylindrisches Rohr aufweist, sowie zwei Röhren 303a und
303b, die in dieses Einführteil 302 eingesetzt sind, wobei die
beiden Röhren 303a und 303b mit einer Vielzahl hintereinander
angeordneter Linsen ausgestattet sind. Diese optischen
Relaissysteme 305a und 305b übertragen die Bilder der
Objektivlinsen 306a bzw. 306b zum Okular. Die Bilder können z.
B. mit Hilfe der in Fig. 8 gezeigten Okulareinheit 62 über die
Okularlinsen 307a und 307b stereoskopisch betrachtet werden.
Ferner kann ein Stereobild mit Hilfe einer Bildaufnahmeeinheit
erzeugt werden.
Alternativ zu dem Endoskop 301 mit den optischen
Relaissystemen 305a und 305b kann auch ein Endoskop 301′
Verwendung finden, bei dem die Bildleiter aus Linsen 305a′ und
305b′ mit Brechungsgefälle aufgebaut sind.
Fig. 25 verdeutlicht ein wesentliches Teil eines vierzehnten
Ausführungsbeispiels.
Das wesentliche dieses Ausführungsbeispiels ist in folgendem
zu sehen: Es wird z. B. das Endoskop gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel verwendet und ein drehbarer Rahmen 401, an
dem die Abbildungslinse 20, das CCD-Bildaufnahmeelement 22,
die Lampe 13 und die Linse 15 befestigt sind, mit Hilfe eines
Motors 402 gedreht, so daß, wenn das Beleuchtungslicht über
den optischen Leiter 5b (oder 5a) übertragen wird, der andere
optische Leiter 5a (oder 5b) das optische Bild überträgt, und
die Bildaufnahme mit einem CCD-Bildaufnahmeelement 21
durchgeführt wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist nur eine
Beleuchtungseinrichtung und nur eine Bildaufnahmeeinrichtung
erforderlich, so daß das Stereobild auf ökonomische Weise
erzeugt werden kann.
Fig. 26 verdeutlicht eine Lichtquelleneinheit 411 gemäß einem
fünfzehnten Ausführungsbeispiel.
Bei dieser Lichtquelleneinheit 411 wird, falls das
Beleuchtungslicht dem in Fig. 8 gezeigten Endoskop 62
zugeführt wird, der in Fig. 8 dargestellte Lichtleiter 31
nicht bewegt, sondern ein Lampengehäuse 412, in dem die Lampe
30 und die Linse 15a befestigt sind, mittels eines Kolbens 413
bewegt, so daß das Beleuchtungslicht den Lichtleitern 66a und
66b wechselweise zugeführt werden kann.
Während in Fig. 25 ein Motor 402 verwendet wird, um eine
Drehung zu realisieren, sind bei dem in Fig. 27 gezeigten
sechzehnten Ausführungsbeispiel keine beweglichen Teile zur
Erzeugung eines Stereobildes erforderlich.
An einer Steckeraufnahme einer Steuereinheit (oder eines
Videoprozessors) 421, an der die optischen Leiter 5a und 5b
des in Fig. 1 gezeigten Endoskops befestigt sind, sind
gegenüber den optischen Leitern 5a und 5b Strahlenteiler 422a
und 422b angeordnet. Gegenüber den einen Stirnflächen der
Strahlenteiler 422a und 422b sind Lampen 423a und 423b
angeordnet, während gegenüber den anderen Stirnflächen der
Strahlenteiler Abbildungslinsen 424a und 424b angeordnet sind.
In den Brennpunktebenen dieser Abbildungslinsen sind CCD-
Bildaufnahmeelemente 426a bzw. 426b angeordnet, an deren den
Abbildungslinsen zugewandten Stirnflächen Farbfilter 425a und
425b befestigt sind.
Die Ausgangssignale der CCD-Bildaufnahmeelemente 426a und 426b
werden entsprechenden Signalverarbeitungseinrichtungen 427a
und 427b zugeführt und in diesen verarbeitet und in ein
zusammengesetztes NTSC-Bildsignal oder in drei
Primärfarbsignale R, G und B umgewandelt. Anschließend werden
die Signale der beiden Signalverarbeitungseinrichtungen 427a
und 427b einer Stereobilderzeugungsschaltung 429 zugeführt, so
daß unter Verwendung der beiden Signale ein Stereobild
wiedergegeben werden kann.
Anstelle eines CCD-Bildaufnahmeelements kann auch eine
Bildaufnahmeröhre Verwendung finden.
Ferner können Infrarotstrahlen zur Wiedergabe des Stereobilds
verwendet werden, und zwar als Alternative zu den sichtbaren
roten, grünen und blauen Strahlen.
Claims (57)
1. Stereoendoskopvorrichtung mit einem länglichen
Einführteil, gekennzeichnet durch
einen ersten und zweiten optischen Leiter (5 a, 5 b), die in das Einführteil (3) eingesetzt sind und über die ein optisches Bild übertragen wird,
ein am vorderen Ende des Einführteils (3) angeordnetes Linsensystem (4 a, 4 b) zur Abbildung des optischen Bildes auf der vorderne Stirnfläche des ersten und zweiten optischen Leiters (5 a, 5 b),
eine Lichtaussendeeinrichtung (13, 15) zum Aussenden eines Beleuchtungslichts auf die anderen Stirnflächen des ersten und zweiten optischen Leiters (5 a, 5 b),
eine Abbildungseinrichtung (20, 21) zum Abbilden des zu den anderen Stirnflächen des ersten und zweiten optischen Leiters (5 a, 5 b) übertragenen optischen Bilds und
eine Beleuchtungs/Abbildungs-Steuereinrichtung (25) zum Zuführen des über einen der optischen Leiter (5 a, 5 b) übertragenen optischen Bildes zur Abbildungseinrichtung, falls das Beleuchtungslicht von der Lichtaussendeeinrichtung (13, 15) dem anderen Ende des ersten oder zweiten optischen Leiters zugeführt wird.
einen ersten und zweiten optischen Leiter (5 a, 5 b), die in das Einführteil (3) eingesetzt sind und über die ein optisches Bild übertragen wird,
ein am vorderen Ende des Einführteils (3) angeordnetes Linsensystem (4 a, 4 b) zur Abbildung des optischen Bildes auf der vorderne Stirnfläche des ersten und zweiten optischen Leiters (5 a, 5 b),
eine Lichtaussendeeinrichtung (13, 15) zum Aussenden eines Beleuchtungslichts auf die anderen Stirnflächen des ersten und zweiten optischen Leiters (5 a, 5 b),
eine Abbildungseinrichtung (20, 21) zum Abbilden des zu den anderen Stirnflächen des ersten und zweiten optischen Leiters (5 a, 5 b) übertragenen optischen Bilds und
eine Beleuchtungs/Abbildungs-Steuereinrichtung (25) zum Zuführen des über einen der optischen Leiter (5 a, 5 b) übertragenen optischen Bildes zur Abbildungseinrichtung, falls das Beleuchtungslicht von der Lichtaussendeeinrichtung (13, 15) dem anderen Ende des ersten oder zweiten optischen Leiters zugeführt wird.
2. Stereoendoskopvorrichtung mit einem länglichen
Einführteil, gekennzeichnet durch
einen ersten und zweiten optischen Leiter (5 a, 5 b), die in das Einführteil (3) eingesetzt sind und über die ein optisches Bild übertragen wird,
ein am vorderen Ende des Einführteils (3) angeordnetes Linsensystem (4 a, 4 b) zur Abbildung des optischen Bildes auf der vorderne Stirnfläche des ersten und zweiten optischen Leiters (5 a, 5 b),
eine Lichtaussendeeinrichtung (13, 15) zum Aussenden eines Beleuchtungslichts auf die anderen Stirnflächen des ersten und zweiten optischen Leiters (5 a, 5 b),
ein optisches Okularsystem (62) zum Einführen des zu den anderen Stirnflächen des ersten und zweiten optischen Leiters übertragenen optischen Bildes in zwei Okularöffnungen zum Beobachten des optischen Bildes und
eine Beleuchtungs/Beobachtungs-Steuereinrichtung (35) zum Einführen des über einen der optischen Leiter übertragenen Bilds in die Okularöffnung (34 a, 34 b), die diesem optischen Leiter entspricht, falls das Beleuchtungslicht dem anderen der optischen Leiter zugeführt wird.
einen ersten und zweiten optischen Leiter (5 a, 5 b), die in das Einführteil (3) eingesetzt sind und über die ein optisches Bild übertragen wird,
ein am vorderen Ende des Einführteils (3) angeordnetes Linsensystem (4 a, 4 b) zur Abbildung des optischen Bildes auf der vorderne Stirnfläche des ersten und zweiten optischen Leiters (5 a, 5 b),
eine Lichtaussendeeinrichtung (13, 15) zum Aussenden eines Beleuchtungslichts auf die anderen Stirnflächen des ersten und zweiten optischen Leiters (5 a, 5 b),
ein optisches Okularsystem (62) zum Einführen des zu den anderen Stirnflächen des ersten und zweiten optischen Leiters übertragenen optischen Bildes in zwei Okularöffnungen zum Beobachten des optischen Bildes und
eine Beleuchtungs/Beobachtungs-Steuereinrichtung (35) zum Einführen des über einen der optischen Leiter übertragenen Bilds in die Okularöffnung (34 a, 34 b), die diesem optischen Leiter entspricht, falls das Beleuchtungslicht dem anderen der optischen Leiter zugeführt wird.
3. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der optische Leiter
(5 a, 5 b) ein Faserbündel aufweist.
4. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der optische Leiter
(5 a, 5 b) ein optisches Relaissystem (305 a, 305 b)
aufweist, bei dem eine Vielzahl von Linsen in
Längsrichtung angeordnet ist.
5. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der optische Leiter
(5 a, 5 b) eine Linse (305 a′, 305 b′) mit Brechungsgefälle
aufweist.
6. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Lichtaussendeeinrichtung eine Lampe (13) aufweist, die
weißes Licht abstrahlt.
7. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Lichtaussendeeinrichtung eine Teilbildfolge-
Lichtaussendeeinrichtung (15 a, 30, 152, 153, 161)
aufweist, die Lichtstrahlen mit einer Vielzahl von
Wellenbereichen aussendet.
8. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Lichtaussendeeinrichtung (170) wahlweise ein weißes Licht
oder ein Teilbildfolgelicht, das nacheinander
Lichtstrahlen mit einer Vielzahl von Wellenbereichen
abgibt, aussendet.
9. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Lichtaussendeeinrichtung zwei Lampen (13 a, 13 b) aufweist.
10. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Lichtaussendeeinrichtung eine einzige Lampe (13; 30)
aufweist.
11. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Abbildungseinrichtung ein optisches Abbildungssystem (20)
und ein Bildaufnahmeelement (21) aufweist.
12. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Abbildungseinrichtung zwei optische Abbildungssysteme
(20 a, 20 b) und zwei Bildaufnahmeelemente (21 a, 21 b)
aufweist.
13. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Abbildungseinrichtung ein einziges Bildaufnahmeelement
(21) aufweist.
14. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Abbildungseinrichtung ein mit einem Farbfilter (80)
versehenes Bildaufnahmeelement (77) aufweist.
15. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Abbildungseinrichtung ein Bildaufnahmeelement (77 a, 77 b)
ohne Farbfilter aufweist.
16. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen den optischen
Leitern (5 a′, 5 b′) und der Abbildungseinrichtung (112)
eine Lichtaufzweigeinrichtung (103 a, 103 b) vorgesehen
ist.
17. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen der
Lichtaufzweigeinrichtung (103 a, 103 b) und dem
Bildaufnahmeelement (77 a, 77 b) ein Bildleiter (107 a,
107 b) vorgesehen ist.
18. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Lichtleiter (105 a,
105 b) vorgesehen ist, dessen vordere Stirnfläche der
Lichtaufzweigeinrichtung (103 a, 103 b) gegenüberliegt.
19. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Abbildungseinrichtung von dem optischen Leiter (5 a, 5 b)
lösbar ist.
20. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Abbildungseinrichtung integral mit dem optischen Leiter
ausgebildet ist.
21. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das optische
Okularsystem (62) integral mit optischen Leitern (5 a, 5 b)
ausgebildet ist.
22. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das optische
Qkularsystem (62) von den optischen Leitern (5 a, 5 b)
lösbar ist.
23. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen den optischen
Leitern (5 a′, 5 b′) und der Abbildungseinrichtung eine
Lichtaufzweigeinrichtung (103 a, 103 b) vorgesehen ist.
24. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen der
Lichtaufzweigeinrichtung (103 a, 103 b) und dem optischen
Okularsystem (111) ein Bildleiter (107 a, 107 b) vorgesehen
ist.
25. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Abbildungseinrichtung (62) getrennt von der
Lichtaussendeeinrichtung (63) vorgesehen ist.
26. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Abbildungseinrichtung zusammen mit der
Lichtaussendeeinrichtung in einem Gehäuse aufgenommen
ist.
27. Stereoendoskopvorrichtung mit einem länglichen
Einführteil, gekennzeichnet durch eine
Vielzahl von optischen Leitern (205, 206, 207), die in
das Einführteil eingesetzt ist und die Übertragung
optischer Bilder realisiert, wobei wenigstens einer (206)
der optischen Leiter als Lichtleiter zur Übertragung des
Beleuchtungslichts Verwendung findet.
28. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 27, dadurch
gekennzeichnet, daß drei optische Leiter
(205, 206, 207) vorgesehen sind.
29. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 27, dadurch
gekennzeichnet, daß zwei optische Leiter
(5 a, 5 b) vorgesehen sind.
30. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 28, dadurch
gekennzeichnet, daß ferner eine
Okulareinheit (208) vorgesehen ist, die ein optisches
Okularsystem (209 bis 214), das lösbar am Endoskop
vorgesehen ist und der Vielzahl von optischen Leitern
(205, 206, 207) gegenüberliegt, und einen Lichtleiter
(216) umfaßt, der gegenüber einem (206) der optischen
Leiter (205, 206, 207) angeordnet ist.
31. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 28, dadurch
gekennzeichnet, daß ferner eine
Abbildungseinheit (208′) vorgesehen ist, die ein paar
optische Abbildungssysteme (217, 218; 220, 221), das am
Endoskop befestigbar ist und mehreren optischen Leitern
gegenüberliegt, sowie einen Lichtleiter (216) umfaßt, der
einem (206) der optischen Leiter gegenüberliegt.
32. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 28, dadurch
gekennzeichnet, daß die optischen Leiter
(205, 206, 207) in Umfangsrichtung mit einheitlichem
Winkelabstand relativ zum Zentrum des Einführteils
angeordnet sind.
33. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 30, dadurch
gekennzeichnet, daß die Okulareinheit
(208) drehbar ist und daß ein Paar von optischen
Okularsystemen, das mehreren optischen Leitern
gegenüberliegt, und der Lichtleiter (216), der einem der
mehreren optischen Leiter gegenüberliegt, auswechselbar
sind.
34. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 31, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abbildungseinheit
(208′) drehbar vorgesehen ist und daß ein Paar optische
Abbildungssysteme, die mehreren optischen Leitern
gegenüberliegen, und der Lichtleiter (216), der einem der
optischen Leiter gegenüberliegt, auswechselbar sind.
35. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 29, dadurch
gekennzeichnet, daß ferner eine
Okulareinheit vorgesehen ist, die ein Paar optische
Okularsysteme (34 a, 34 b), das am Endoskop befestigbar ist
und den beiden optischen Leitern gegenüberliegt, und
einen einzigen Lichtleiter (31) aufweist, der gegenüber
den beiden optischen Leitern (5 a, 5 b) angeordnet werden
kann.
36. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 29, dadurch
gekennzeichnet, daß ferner eine
Abbildungseinheit vorgesehen ist, die ein Paar optische
Abbildungssysteme, das am Endoskop besfestigbar ist und
den beiden optischen Leitern (5 a, 5 b) gegenüberliegt, und
einen einzigen Lichtleiter (31) aufweist, der gegenüber
den beiden optischen Leitern angeordnet werden kann.
37. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 29, dadurch
gekennzeichnet, daß ferner eine
Okulareinheit (62) vorgesehen ist, die ein Paar
Lichtaufzweigeinrichtungen (65 a, 65 b), das am Endoskop
befestigbar ist und den beiden optischen Leitern (5 a, 5 b)
gegenüberliegt, ein Paar optische Okularsysteme (32 a,
33 a; 32 b, 33 b), das den einen Stirnflächen des Paars von
Lichtaufzweigeinrichtungen (65 a, 65 b) gegenüberliegt, und
ein Paar Lichtleiter (66 a, 66 b) aufweist, das den anderen
Stirnflächen des Paars von Lichtaufzweigeinrichtungen
(65 a, 65 b) gegenüberliegt.
38. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 29, dadurch
gekennzeichnet, daß ferner eine
Abbildungseinrichtung (72) vorgesehen ist, die ein Paar
Lichtaufzweigeinrichtungen (65 a, 65 b), das am Endoskop
(2) befestigbar ist und den beiden optischen Leitern (5 a,
5 b) gegenüberliegt, ein Paar optische Abbildungssysteme
(76 a, 76 b, 77 a, 77 b), das den einen Stirnflächen des
Paars von Lichtaufzweigeinrichtungen (65 a, 65 b)
gegenüberliegt, und Paar Lichtleiter (66 a, 66 b) aufweist,
das den anderen Stirnflächen des Paars von
Lichtaufzweigeinrichtungen (65 a, 65 b) gegenüberliegt.
39. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 38, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abbildungseinheit
(98) ein Signalkabel (99) aufweist, das von der
Abbildungseinheit (98) wegragt.
40. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 39, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abbildungseinheit
(126) kein Signalkabel aufweist, das sich von dieser
wegerstreckt.
41. Stereoendoskopvorrichtung mit einem länglichen
Einführteil, gekennzeichnet durch
einen ersten und zweiten optischen Leiter (5 a, 5 b), die in das Einführteil eingesetzt sind und über die ein optisches Bild übertragen werden kann, ein am vorderen Ende des Einführteils (3) angeordnetes Linsensystem (4 a, 4 b) zum Abbilden des optischen Bildes an jeder vorderen Stirnfläche des ersten und zweiten optischen Leiters (5 a, 5 b),
eine Lichtaussendeeinrichtung (13, 15) zum Aussenden eines Beleuchtungslichts zu den anderen Stirnflächen des ersten und zweiten optischen Leiters (5 a, 5 b),
eine Abbildungseinrichtung (20 a, 20 b, 21 a, 21 b) zum Abbilden des zu den anderen Stirnflächen des ersten und zweiten optischen Leiters (5 a, 5 b) übertragenen optischen Bilds
eine Beleuchtungs/Abbildungs-Steuereinrichtung (18, 25) zum Zuführen des über einen der optischen Leiter zugeführten optischen Bilds zur Abbildungseinrichtung, wenn das Beleuchtungslicht der Lichtaussendeeinrichtung (13, 15) dem anderen der optischen Leiter zugeführt wird,
eine Signalverarbeitungseinrichtung (26 bis 29, 48) zum Erzeugen von Bildsignalen durch Signalverarbeitung der von der Abbildungseinrichtung (21 a, 21 b) optoelektrisch umgewandelten Signale und
eine Anzeigeeinrichtung (8) zur Farbwiedergabe der von der Signalverarbeitungseinrichtung abgegebenen Bildsignale.
einen ersten und zweiten optischen Leiter (5 a, 5 b), die in das Einführteil eingesetzt sind und über die ein optisches Bild übertragen werden kann, ein am vorderen Ende des Einführteils (3) angeordnetes Linsensystem (4 a, 4 b) zum Abbilden des optischen Bildes an jeder vorderen Stirnfläche des ersten und zweiten optischen Leiters (5 a, 5 b),
eine Lichtaussendeeinrichtung (13, 15) zum Aussenden eines Beleuchtungslichts zu den anderen Stirnflächen des ersten und zweiten optischen Leiters (5 a, 5 b),
eine Abbildungseinrichtung (20 a, 20 b, 21 a, 21 b) zum Abbilden des zu den anderen Stirnflächen des ersten und zweiten optischen Leiters (5 a, 5 b) übertragenen optischen Bilds
eine Beleuchtungs/Abbildungs-Steuereinrichtung (18, 25) zum Zuführen des über einen der optischen Leiter zugeführten optischen Bilds zur Abbildungseinrichtung, wenn das Beleuchtungslicht der Lichtaussendeeinrichtung (13, 15) dem anderen der optischen Leiter zugeführt wird,
eine Signalverarbeitungseinrichtung (26 bis 29, 48) zum Erzeugen von Bildsignalen durch Signalverarbeitung der von der Abbildungseinrichtung (21 a, 21 b) optoelektrisch umgewandelten Signale und
eine Anzeigeeinrichtung (8) zur Farbwiedergabe der von der Signalverarbeitungseinrichtung abgegebenen Bildsignale.
42. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 41, dadurch
gekennzeichnet, daß der optische Leiter
(5 a, 5 b) ein Faserbündel aufweist.
43. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 41, dadurch
gekennzeichnet, daß der optische Leiter
(5 a, 5 b) ein optisches Relaissystem (305 a, 305 b)
aufweist, bei dem eine Vielzahl von Linsen in
Längsrichtung angeordnet ist.
44. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 41, dadurch
gekennzeichnet, daß der optische Leiter
(5 a, 5 b) eine Linse (305 a′, 305 b′) mit Brechungsgefälle
aufweist.
45. Stereendoskopvorrichtung nach Anspruch 41, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Lichtaussendeeinrichtung eine Lampe (13) aufweist, die
weißes Licht abstrahlt.
46. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 41, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Lichtaussendeeinrichtung eine Teilbildfolge-
Lichtaussendeeinrichtung (15 a, 30, 152, 153, 161)
aufweist, die Lichtstrahlen mit einer Vielzahl von
Wellenbereichen aussendet.
47. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 41, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Lichtaussendeeinrichtung zwei Lampen (13 a, 13 b) aufweist.
48. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 41, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Lichtaussendeeinrichtung eine einzige Lampe (13, 30)
aufweist.
49. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 41, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Abbildungseinrichtung mit Farbfilter (49 a, 49 b) versehene
Bildaufnahmeelemente (21 a, 21 b) aufweist.
50. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 41, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Abbildungseinrichtung Bildaufnahmeelemente (77 a, 77 b)
ohne Farbfilter aufweist.
51. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 41, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Abbildungseinrichtung zwei Bildaufnahmeelemente (21 a,
21 b) aufweist.
52. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 41, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Abbildungseinrichtung ein einziges Bildaufnahmeelement
(21) aufweist.
53. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 41, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen der anderen
Stirnfläche des optischen Leiters (5 a′; 5 b′) und dem
Bildaufnahmeelement (77 a; 77 b) eine
Lichtaufzweigeinrichtung (103 a; 103 b) vorgesehen ist.
54. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 53, dadurch
gekennzeichnet, daß gegenüber einer
Stirnfläche der Lichtaufzweigeinrichtung (103 a; 130 b) ein
Bildleiter (107 a; 107 b) vorgesehen ist.
55. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 54, dadurch
gekennzeichnet, daß gegenüber der anderen
Stirnfläche der Lichtaufzweigeinrichtung (103 a, 103 b) ein
Lichtleiter (105 a, 105 b) vorgesehen ist.
56. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 41, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Abbildungseinrichtung (62) getrennt von der
Lichtaussendeeinrichtung (63) vorgesehen ist.
57. Stereoendoskopvorrichtung nach Anspruch 41, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Abbildungseinrichtung integral mit der
Lichtaussendeeinrichtung ausgebildet ist.
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