DE3938199A1 - Bildaufnahmesystem fuer endoskope - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bildaufnahmesystem für Endoskope. Bei einem solchen System wird in einem optischen Gerät, das mit einem Bildführungs-Faserbündel wie einem Fiberskop ausgestattet ist, ein Bild aufgenommen, das auf einer Endfläche des Bildfüh­ rungs-Faserbündels abgebildet ist.

Es ist bekannt, an den Okularteil eines Fiberskops od.dgl. an­ zuschließen, um eine Körperhöhlung mittels eines TV-Monitors zu betrachten.

Die Endfläche oder Stirnfläche eines Bildführungs-Faserbündels, das in einem Fiberskop verwendet wird, hat ein regelmäßiges Helligkeitsmuster (screen dot structure), je nach der Kernan­ ordnung der Fasern. In bezug auf die Fernsehkamera gilt ande­ rerseits folgendes: In jenem Falle, in welchem eine Pickup-Röh­ re verwendet wird und vor der lichtaufnehmenden Fläche ein Farbstreifenfilter vorgesehen wird, ferner in jenem Falle, in welchem eine feste (solid-state) Bildaufnahmevorrichtung ver­ wendet und ein Farbmosaikfilter vor dieser vorgesehen ist, so weisen Farbelemente eines jeden Filters eine geordnete Schar (ordered array) auf, und zwar selbst in jenem Falle, in welchem das Mosaikfilter nicht verwendet wird, nehmen Pixel-Elemente der Feststoff-Bildaufnahmevorrichtung eine geordnete Anordnung an. Das Problem hat somit darin bestanden, daß die vorausgehen­ de reguläre Struktur in bezug auf das Bildführungs-Faserbündel und das Filter oder die Feststoff-Bildaufnahmevorrichtung zu einer Interferenz des Lichtes führen, was zur Erzeugung von Moire in einem Fernsehbild führt. Hier bilden das Farbstreifen­ filter oder das Farb-Mosaik-Filter ein Farb-Encodier-Filter in Gestalt durch aufgefächerte Farbelemente, in einem Streifen­ muster oder in einem Mosaikmuster, zusammengesetzt aus soge­ nannten Minute-Filtern mit zusätzlichen Primärfarben oder ab­ züglich von Primärfarben.

Um das Moire dieser Art auszuschalten, ist es bekannt, ein op­ tische Low-pass-Filter zwischen der Austrittsendfläche des Bildführungs-Faserbündels und der Feststoff-Bild­ aufnahmevorrichtung vorzusehen. JA-OS Sho 55-1 43 125 beschreibt die Anwendung eines Phasenfilters als optischem Low-pass-Fil­ ter. Ferner wird gemäß JA-OS Sho 59-1 93 416 ein bi-refringentes-Filter angewandt, das mit einer Quarzplatte kombiniert wird, als optisch Low-pass-Filter.

In letzter Zeit wurden verschiedene Arten von Fiberskopen ver­ wendet, deren Bereich von extrem kleinen Werten ausgeht (etwa 0,5 mm Durchmesser), zum Betrachten des Inneren von Blutge­ fäßen, bis zu sehr großen Werten, für weite Gefäße, und zwar vorwiegend für Endoskope für industrielle Zwecke. In jenen Fäl­ len, in welchen diese Objekte mit derselben Fernsehkamera be­ trachtet werden, müssen Bilder von ähnlicher Größe bei Anwen­ dung irgendeines Fiberskops hergestellt werden, so daß die Ver­ größerung beim Abbilden der Endfläche des Bildführungs-Fa­ serbündels der Feststoff-Bildaufnahmevorrichtung in weiten Grenzen bei den einzelnen Fiberskopen variiert. Demgemäß sind die Kernbereiche eines jeden Bildes (d.h. auf einer Bildaufnah­ mefläche) in ihrer Stärke sehr verschieden voneinander. Dies soll im folgenden in bezug auf die Frequenzerfordernisse erläu­ tert werden:

Die Feststoff-Bildaufnahmevorrichtung ist derart gestaltet, daß sie ein Objektbild in einer Raumfrequenz (spatial frequency) aufgreift, entsprechend der Wiederholungsperiode der oben er­ wähnten regelmäßigen Struktur. Aus der Kommunikationstheorie ist folgendes bekannt: Erreicht die Frequenz-Spektrum-Zone eines aufzunehmenden Signales den Bereich einer Hochfrequenz­ welle, die einen Nyquist-Wert erreicht, so führt dies zu dem genannten Moire.

In diesem Falle stellt das zu erfassende Signal ein auf der Austrittsendfläche des Bildführungs-Faserbündels abgebildetes Bild dar. Betrachtet man die Helligkeitsschwankung zufolge der Wiederholung der Kernbereiche als Sinuskurve, so reicht ihr räumliches Frequenzspektrum (spatial frequency spectrum) zur Repetitionsfrequenz. Da die Helligkeitsschwankung in Wirklich­ keit nicht durch die Sinuskurve veranschaulicht wird, existiert auch eine harmonische Wellenkomponente, und eine fundamentale Wellenkomponente ist als Ausmaß des Spektrums am größten.

Die Erklärung kann demgemäß lauten, daß die Bandbreite des Raumfrequenzspektrums (spatial frequency spectrum) des Bildes im wesentlichen durch die Repetitionsperiode der Kerne oder Kernbereiche im Bild bestimmt wird. Dies bedeutet, daß die Er­ zeugung von Moire ganz entscheidend durch die Stärke des Kernes oder der Kernbereiche im Bild beeinflußt wird, das auf der Aus­ trittsendfläche des Bildführungs-Faserbündels erzeugt wird, das zur Bildaufnahmevorrichtung übertragen wird.

Da Spektrum-Komponenten der Raumfrequenz je nach der Kern­ periode sehr groß sind, geht die Erzeugung des Moire hauptsäch­ lich auf derartige Komponenten zurück.

Die Abhängigkeit zwischen der Nyquist-Rate der Feststoff-Bild­ aufnahmevorrichtung und der Raumfrequenz von Kernen in Bildern, die auf der Austrittsendfläche des Bildführungs-Faserbündels abgebildet werden, ist in den Fig. 1 bis 3 dargestellt.

Jede dieser Figuren stellt eine zweidimensionale Raumfrequenz­ ebene dar, wobei das Frequenzsymbol f _H die Achse ist, die die Frequenz in einer horizontalen Abtastrichtung anzeigt, und f _V die Frequenz in einer vertikalen Abtastrichtung. Der Nyquist- Wert in horizontaler und vertikaler Richtung der Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung werden jeweils als f _HN bzw. f _VN angege­ ben. Ist weiterhin der kleinste Durchmesser der bei einem Fiberskop verwendeten Fasern Φ, und der größte Φ′, und wird ferner kleinste Wert der Vergrößerung in jenem Falle, in wel­ chem die Austrittsendfläche des Bildführungs-Faserbündels, ab­ gebildet auf der Feststoff-Bildaufnahmevorrichtung als β be­ zeichnet, und der größte Wert als β′, so liegen die Werte der Dicken der Kerne ("cores") bei dem in der Feststoff-Bild­ aufnahmevorrichtung abgebildeten Bild im Bereich von Φβ∼Φ′β′. Somit sind die Raumfrequenzen der "cores" über den Bereich 1/Φ′β′∼1/Φβ verteilt.

Da Fig. 3 das Beispiel zeigt, bei welchem die Kernfrequenz den Nyquist-Wert nicht überschreitet (in anderen Worten, stärkere Kerne abgebildet werden) und da kein Moire auftritt, brauchen lediglich die Beispiele der Fig. 1 und 2 behandelt zu werden.

Beim Beispiel gemäß Fig. 1 ist die Kernraumfrequenz höher, als die Nyquist-Rate der Feststoff-Bildaufnahmevorrichtung; falls das optische Low-pass-Filter dazu verwendet wird, die Raum­ frequenz-Komponenten von Kernen auszuschalten, so wird die Er­ zeugung von Moire stark reduziert, und zwar bis auf einen prak­ tisch vernachlässigbaren Wert. Das Bild wird verwischt, oder es wird ein Mehrfachbild, dessen Elemente geringfügig verschoben sind, vom optischen Low-pass-Filter in einer äußeren Erschei­ nungsform abgebildet, und es werden hierbei die Räume zwischen den Kernen ("cores") ausgefüllt, so daß die Rasterstruktur der Kerne nicht betrachtet wird. Auch ein solches Verfahren hat nur geringen Einfluß auf die Auflösung des Fernsehbildes, das foto­ grafiert werden soll, da die Raumfrequenz-Komponenten außerhalb des Bereiches der Nyquist-Frequenz der Feststoff-Bildaufnahme­ vorrichtung eliminiert werden.

Im Falle der Abb. 2, wobei die Nyquist-Rate im Vertei­ lungsband der Kern-Raumfrequenz eingeschlossen ist, treten Probleme auf. Bei diesem Beispiel ist die Kernfrequenz f _IG größer als der Nyquist-Wert f _VN in bezug auf die vertikale Richtung, während andererseits in der horizontalen Richtung die Kernfrequenz f _IG geringer als der Nyquist-Wert f _HN ist. Dies bedeutet, daß die Frequenz derart dominiert, daß das Verhältnis f _VN < f _IG < f _HN herrscht. Wenn auch die Kernfrequenz in vertikaler Richtung, wie im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1, günstig ist, da das optische Low-pass-Filter vorgesehen ist, so daß das Verhalten im Verteilungsband der Kernraumfrequenz auf Null reduziert wird, wird doch das Verhalten in der horizontalen Richtung wesentlich jenseits des Nyquist-Wertes (bei niedriger Frequenz) reduziert mit dem Ergebnis, daß eine Verringerung der Auflösung unvermeidlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bildaufnahme­ system (image pickup system) für Endoskope derart zu gestalten, daß das Entstehen von Moire verhindert wird, ohne daß die Auf­ lösung darunter leidet (loss of resolution), und zwar selbst in den Fällen, die vorausgehend diskutiert wurden.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst.

Eine grundlegende Betrachtung dieser Anordnung soll unter Hin­ weis auf Fig. 2 dargelegt werden.

In Fig. 2 sind Raumfrequenzen von Kernen, die Moire in verti­ kaler Richtung erzeugen, im Bereich der Frequenzen oberhalb des Nyquist-Wertes der Feststoff-Aufnahmevorrichtung verteilt.

Falls das optische Low-pass-Filter einen Ausgang des optischen Abbildungssystemes erzeugt, der im Frequenz-Bereich extrem ver­ ringert ist, so wird die Erzeugung von Moire minimiert und die Auflösung des Fernsehbildes wird nicht entscheidend verringert.

Wird andererseits dasselbe Verfahren in der vertikalen Richtung in bezug auf eine horizontale Richtung durchgeführt, so wird das Ergebnis bis zu einem solchen Bereich von Frequenzen unter­ halb dem Nyquist-Wert verringert, daß kein Moire auftritt. Die Anwendung des zweiten optischen Low-pass-Filters, das den Aus­ gang des Nyquist-Wertes der Feststoff-Bildaufnahmevorrichtung drastisch verringert, ermöglicht es, die Erzeugung von Moire zu vermeiden, ohne daß bezüglich der Auflösung etwas geopfert wer­ den muß.

Wird bei einer Frequenz über dem Nyquist-Wert der Ausgang ver­ ringert, selbst in vertikaler Richtung, so kann Moire ausge­ schaltet werden. Es empfiehlt sich jedoch, daß der Ausgang auf einem größeren Wert als der höchstmöglichen Frequenz gehalten wird, um die Auflösung nicht zu verringern. In jenem Falle, in welchem die Ursache für die Erzeugung von Moire definiert wird, so wie bei dem auf der Austrittsendfläche des Bildführungs-Fa­ serbündels abgebildeten Bildes, und bei einer über dem Nyquist-Wert liegenden Frequenz, ist es im Hinblick auf die Beibehaltung der Bildqualität vorteilhaft, seine Spektrum-Kom­ ponenten aus dem Objektbild herauszunehmen. Somit werden das erste optische Low-pass-Filter mit einem Raumfrequenz-Ausgang in Abhängigkeit von der Faseranordnung des Bildführungs-Fa­ serbündels, und das zweite Low-pass-Filter mit einem Raum­ frequenz-Ausgang in Abhängigkeit von der Abtastfrequenz der Feststoff-Bildaufnahmevorrichtung im optischen Strahlengang kombiniert angeordnet, so daß die Ausschaltung von Moire sich mit der Beibehaltung der Auflösung durchaus verträgt.

Obgleich bei dieser Erläuterung des Grundprinzipes unterstellt ist, daß der Nyquist-Wert der Feststoff-Bildaufnahmevorrichtung der Einfachheit halber je eine Komponente in horizontaler und vertikaler Richtung enthält, so kann sie bei jeder Farbe in je­ nem Falle sich verändern, in welchem die Feststoff-Bild­ aufnahmevorrichtung mit einem Farbmosaikfilter ausgestattet ist; die Abtastfrequenz kann eine geneigte Richtung ent­ sprechend der Anordnung der einzelnen Farbelemente des Farb­ mosaikfilters aufweisen. Die Raumfrequenz-Charakteristika des optischen Low-pass-Filters müssen bestimmt werden als Muster einer jeden regulären Struktur der Austrittsendfläche des Bildführungs-Faserbündels und der Feststoff-Bildaufnahmevor­ richtung.

In diesem Falle ist jedoch die grundlegende Betrachtung die­ selbe. Insbesondere dann, wenn der Nyquist-Wert des Farbab­ tastens in der Richtung einer Anordnung ("array") spezifischer Farbelemente durch f _PNC wiedergegeben wird, der Nyquist-Wert in einer Richtung senkrecht hierzu durch f _SNC , die Raumfrequenz, abhängig von der Anordnung von Kernen im Bild des Bildführungs- Faserbündels durch f _IG , und in Abhängigkeit vom Verhältnis der Größe zwischen dem Nyquist-Wert f _SNC und f _PNC , so gehorcht die Raumfrequenz f _IG der folgenden Gleichung:

f _SNC < f _IG < f _PNC

oder

f _PNC < f _IG < f _SNC

Lediglich ein einziges optisches Low-pass-Filter muß einen sol­ chen Raumfrequenz-Ausgang haben, daß die Raumfrequenz f _IG ge­ dämpft wird; bezüglich des anderen optischen Low-pass-Filters muß gelten, daß dieses einen Raumfrequenz-Ausgang haben muß, damit der Nyquist-Wert f _SNC gedämpft wird, oder damit f _PNC größer als die Raumfrequenz f _IG ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die abbildende Linseneinheit als sogenannte "variable power lens" ausgebildet, und das erste optische Low-pass-Filter ist auf einer Objektseite der abbildenden Linseneinheit angeordnet.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Objektivlinse und das Bildführungs-Faserbündel inner­ halb des Endoskopes angeordnet.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind das erste optische Low-pass-Filter, die abbildende Linsen­ einheit, das zweite optische Low-pass-Filter und die Fest­ stoff-Bildaufnahmevorrichtung innerhalb einer Fernsehkamera un­ abhängig vom Endoskop angeordnet.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind mehrere Endoskope selektiv verwendbar, und Raumfrequenzen abhängig von der Anordnung der Kerne von Bildführungs-Fa­ serbündeln einzelner Endoskope sind voneinander verschieden. Ferner sind die ersten optischen Low-pass-Filter bezüglich des Raumfrequenz-Ausganges (spatial frequency response) für die einzelnen Faserbündel derart gestaltet und angeordnet, daß sie selektiv einsetzbar sind.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das erste optische Low-pass-Filter zwischen dem Bildführungs-Fa­ serbündel und der abbildenden Linseneinheit angeordnet, vorge­ sehen in der TV-Kamera zusammen mit dem zweiten optischen Low-pass-Filter und der Feststoff-Bildaufnahmevorrichtung.

Durch solche Anordnungen läßt sich Moire verringern, ohne daß die Auflösung verringert wird, so daß die Wirkung bei der An­ wendung von Bildführungs-Faserbündeln erreicht wird, die bezüg­ lich des wirksamen Durchmessers und des Kerndurchmessers unter­ schiedlich und bezüglich der Faseranordnung unregelmäßig sind ("disordered in fiber array").

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:

Die Fig. 1 bis 3 sind Diagramme, die die Abhängigkeiten zwi­ schen dem Nyquist-Wert einer Feststoff-Bildaufnahmevorrichtung und der Raumfrequenz von Kernen in einem Bild auf der Aus­ trittsendfläche eines Bildführungs-Faserbündels bei herkömm­ lichen Bildaufnahmevorrichtungen für Endoskopen zeigen.

Fig. 4 ist eine schematische Ansicht, die ein optisches System gemäß einer ersten Ausführungsform eines Bildaufnahmesystems für Endoskope gemäß der Erfindung veranschaulicht.

Fig. 5 ist eine vergrößerte Darstellung der Austrittsendfläche des Bildführungs-Faserbündels, dessen Faserschar (Faservertei­ lung) ungeordnet ist.

Die Fig. 6A und 6B sind Diagramme, die den Raumfrequenz- Ausgang einer einzelnen Quarzplatte zeigen.

Fig. 7 ist ein Diagramm, das den Raumfrequenz-Ausgang, darge­ stellt durch eine zwei-dimensionale Raumfrequenzebene, auf einer Bildfläche gemäß einer ersten Ausführungsform veranschau­ licht.

Fig. 8 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines ersten optischen Low-pass-Filter der ersten Ausführungsform der Erfin­ dung.

Fig. 9 ist eine schematische Ansicht, die das optische System einer zweiten Ausführungsform der Erfindung darstellt.

Fig. 10 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines zwei­ ten optischen Low-pass-Filter der zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 11 ist ein Diagramm, das den Raumfrequenz-Ausgang veran­ schaulicht, dargestellt durch eine zwei-dimensionale Raum­ frequenzebene auf einer Bildfläche bei der zweiten Ausführungs­ form der Erfindung.

Fig. 12 ist eine schematische Ansicht des ersten optischen Systems einer dritten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 13 ist ein Diagramm, das den Raumfrequenz-Ausgang dar­ stellt, wiedergegeben durch eine zwei-dimensionale Raum­ frequenzebene, auf einer Bildfläche bei der dritten Ausfüh­ rungsform der Erfindung.

Fig. 14 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines opti­ schen Low-pass-Filter der dritten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 15 ist eine Ansicht, die eine Anordnung des Bildaufnahme­ systems für ein Endoskop gemäß der Erfindung darstellt.

Im einzelnen sieht man aus den Figuren folgendes, beginnend mit Fig. 4:

Fig. 4 zeigt das optische System einer ersten Ausführungsform, die mit einem Bildführungs-Faserbündel versehen ist, wobei eine ungeregelte Anordnung der Fasern sowie eine variable Bildver­ größerung zugrunde gelegt wird.

Eine vergrößerte Ansicht der Austrittsendfläche des Bildfüh­ rungs-Faserbündels unter der Annahme einer ungeregelten Anord­ nung der Fasern ist aus Fig. 5 erkennbar. Wie man aus dieser Figur sieht, hat das Bildführungs-Faserbündel eine solche Fa­ seranordnung, daß im Hinblick auf die gesamte Austrittsend­ fläche keine klare Ordnung erkennbar ist, obgleich einzelne Fa­ sern innerhalb einer kleineren Teil-Querschnittsfläche der Aus­ trittsendfläche eine geordnete Anordnung nach Art eines Stapels von Rohrleitungen zeigen. Da die Abstände zwischen den Zentren der einzelnen Fasern und die Ausrichtungen der einzelnen Fasern beim Bildführungs-Faserbündel dieser Art voneinander verschie­ den sind, treten Raumfrequenz-Komponenten eines auf der Aus­ trittsendfläche des Faserbündels über dem Bereich einiger Fre­ quenzen entsprechend den Maximal- und Minimalwerten der Mittel­ punkt-Abstände einzelner Fasern aus und sind bezüglich der Aus­ richtung, gegeben auf einer zwei-dimensionalen Raumfrequenz­ ebene, verschieden. Demzufolge sind die Raumfrequenz-Kompo­ nenten, die in Fig. 7 dargestellt sind, in einer Ringfläche verteilt, wobei sich das Zentrum im Ursprung der Koordinaten auf der Raumfrequenzebene befindet.

Wiederum in Fig. 4 erkennt man ein Bildführungs-Faserbündel 11, eine Abbildungs-Linseneinheit 12, die eine Zoom-Linse dar­ stellt, angeordnet auf der Austrittsendfläche des Bildfüh­ rungs-Faserbündels 11, eine Feststoff-Bildaufnahmevorrichtung 13, die an einer Abbildungsfläche der abbildenden Linseneinheit 12 angeordnet ist. Man sieht ferner ein erstes optisches Low-pass-Filter F₁, das an der Eingangsseite der abbildenden Linseneinheit 12 angeordnet ist, ferner ein zweites optisches Low-pass-Filter F ₂, das auf der Austrittsseite der abbildenden Linseneinheit 12 angeordnet ist. Diese Filter sind aus Quarz­ platten 14, 15 bzw. 16 aufgebaut. Die vorderste Linse der ab­ bildenden Linseneinheit 12 ist ein Okular, und die Anordnung ist derart getroffen, daß das Okular und ein optisches System, welches vor dem Okular angeordnet ist, in einem Fiberskop 17 und in einem optischen System hinter diesem in einer TV-Kamera 18 untergebracht sind.

Ein Raumfrequenz-Ausgang (MTF) einer einzelnen Quarzplatte hat, wie in Fig. 6A dargestellt ist, ganz allgemein die Charak­ teristik / cos R /, wobei Fig. 6A lediglich einen Schnitt dar­ stellt. Betrachtet man den Ausgang senkrecht zur Zeichenebene, und wird die Raumfrequenz wiedergegeben durch die zwei-dimen­ sionale Ebene, so wie in Fig. 6B dargestellt, so liegt die Frequenz, deren Ausgang auf Null reduziert wird, auf einer Geraden. Eine Schnittstelle dieser Linie (als "trap line" bezeichnet) mit einer Horizontal-Frequenz-Achse f _H ist durch das Symbol f ₀ veranschaulicht, und die Schnittansicht, die durch eine Ebene senkrecht zur Zeichenebene entsteht, ist in Fig. 6A gezeigt.

Fig. 7 zeigt ein Diagramm, das den Raumfrequenz-Ausgang der Bildfläche in einer Zeichnung ähnlich Fig. 6B zeigt. Ein ring­ förmiges Band O _T, das auf der Innenseite angeordnet ist, deutet eine Existenz-Zone einer Raumfrequenz von Kernen des Bildfüh­ rungs-Faserbündels 11 auf einer Teleskopierseite der Zoom-Linse an, und ein ringförmiges Band O _W, angeordnet auf der Außensei­ te, ist eine Existenz-Zone (oder Präsenz-Zone) der Raumfrequenz von Kernen auf einer Weitwinkelseite. In der Zone auf der Teleskopierseite wird ein größeres Bild (nämlich dickere Kerne) projiziert, so daß die Raumfrequenz von Kernen selbstverständ­ lich reduziert wird. Ein Rechteck, das weitgehend innerhalb der Linien angeordnet ist, ist durch horizontale und vertikale Nyquist-Werte verbunden. Die Zone auf der Teleskopierseite be­ findet sich im Stadium gerade entsprechend Fig. 2.

Die Quarzebenen 14, 15 des ersten optischen Low-pass-Filters F ₁ sind derart gestaltet, daß sie die richtigen Stärken haben, so daß Linien solche Frequenzen aufweisen, daß der Ausgang in einer vertikalen Richtung auf Null reduziert wird, so daß die sogenannten "trap lines" durch die äußeren und inneren Enden des Raumfrequenz-Bandes O _T von Kernen parallel mit der horizon­ talen Achse verlaufen (die "trap lines" 14 a, 14 b werden durch die einzelne Quarzplatte 14 definiert und die "trap lines" 15 a, 15 b durch die andere einzelne Quarzplatte 15) .

Die Stärke der Quarzplatte 16 des zweiten Low-pass-Filter F₂ wird in bezug auf eine horizontale Richtung sauber derart bestimmt, daß die "trap lines" 16 a, 16 b durch die Nyquist-Werte f _HN, f _HN parallel zur vertikalen Achse verlaufen. Fig. 8 zeigt eine besondere Ausführungsform des ersten optischen Low-pass- Filters F ₁, wobei die Quarzplatten 14 und 15, die Lichtstrahlen in vertikalen Richtungen, durch Pfeile angedeutet, teilen, ent­ lang einer Platte 19 mit ¼ λ, die sandwichartig zwischen ihnen liegt, zementiert sind. Auf diese Weise wird einfallendes Licht in zwei Strahlen linear polarisierten Lichtes durch die Quarzplatte 14 aufgeteilt, nämlich in einen gewöhnlichen Strahl und einen außergewöhnlichen Strahl. Jeder Strahl wird in zir­ kular polarisiertes Licht durch die Platte 19 umgewandelt und sodann in zwei Strahlen linear polarisierten Lichtes durch Quarzplatte 15 aufgeteilt. Quarzplatte 14, in welcher die Menge des abgespaltenen Lichtstrahles kleiner ist, erzeugt "trap lines" 14 a, 14 b höherer Frequenzen, während die Quarzplatte 15, in welcher die Menge größer ist, "trap lines" 15 a, 15 b geringe­ rer Frequenzen erzeugt.

Da die Quarzplatten 14, 15 auf der Eingangsseite der abbilden­ den Linseneinheit 12 angeordnet sind, ändert sich die abgespal­ tene Lichtstrahlenmenge mit der Veränderung der Bildvergröße­ rung, verursacht durch das Zooming der Linseneinheit. Das Ver­ hältnis zwischen dem Frequenz-Band der Kerne und der "trap line" ist konstant, und zwar selbst dann, wenn man ein Zooming vornimmt. Das bedeutet, daß die trap lines 14 a, 15 a auf der Te­ leskopierseite automatisch zu trap lines 14 a′, 15 a′ werden, um durch die äußeren und inneren Enden des Raumfrequenz-Bandes O _W der Kerne hindurchzutreten.

Das zweite optische Low-pass-Filter F ₂ kann als einzelne Quarz­ platte 16 aufgebaut sein. Es ist unabhängig von dem Zooming, so daß die trape lines 16 a, 16 b die Nyquist-Werte f _HN, f _HN tra­ versieren.

Obwohl gemäß der Erfindung Moire somit wirksam ausgeschaltet werden kann, ohne daß die Auflösung ("resolution") verringert wird, werden die trap lines 16 a, 16 b völlig von dem Raumfre­ quenz-Band O _W der Kerne in horizontaler Richtung im Falle des Weitwinkels abgetrennt, mit dem Ergebnis, daß die Wirkung des Eliminierens des Moire beträchtlich abgeschwächt wird. Deswegen ist es ratsam, die Zoom-Linse grundsätzlich auf der Telesko­ pierseite zu verwenden. In dem Falle, in dem das aus einem extrem feinen Endoskop kommende Bild, wie beispielsweise einem Fiberskop für Blutgefäße, mittels einer TV-Kamera mit einer Zoom-Linse fotografiert wird, so wird die Zoom-Linse lediglich auf der Teleskopierseite angewandt, weil das Bildführungs-Fa­ serbündel fein ist. Demgemäß ist diese Ausführungsform für ein solches Beispiel sehr günstig.

Es wurde auch beschrieben, daß die Raumfrequenzen von Kernen mehrerer Bildführungs-Faserbündel irgendwo in den ringförmigen Frequenz-Bändern existieren. In der letzten Zeit kamen Bildfüh­ rungs-Faserbündel in Gebrauch, wobei die Regelmäßigkeit der Fa­ seranordnung recht ungünstig ist. Bei solchen Faserbündeln hat ein einzelnes Bildführungs-Faserbündel mehrere Frequenz-Kompo­ nenten, so daß die Raumfrequenzen von Kernen im gesamten ring­ förmigen Frequenz-Band vorliegen. Die Ausführungsform ist auch in einem solchen Falle wirkungsvoll.

Obgleich in Fig. 4 die Anordnung derart getroffen ist, daß die vorderste Linse der abbildenden Linseneinheit 12 das Okular ist, und daß das erste optische Low-pass-Filter F ₁ innerhalb des Fiberskopes angeordnet ist, kann die Ausführungsform auch derart gestaltet sein, daß beide Filter F ₁ und F ₂ sowie die ab­ bildende Linseneinheit 12 innerhalb der Kamera angeordnet sind, und daß lediglich das bildführende Faserbündel abnehmbar an der Kamera befestigt ist.

Obgleich in bezug auf die Ausführungsform erläutert ist, daß das Frequenz-Verhältnis ähnlich Fig. 2, nämlich das Verhältnis f _VN < f _IG < f _HN gilt, so versteht es sich, daß in jenem Falle, in welchem der Nyquist-Wert in vertikaler Richtung größer als in horizontaler Richtung ist, d.h., daß f _HN < f _IG < f _VN gilt, dieselbe Überlegung angestellt wird durch Ändern der vertikalen Richtung und der horizontalen Richtung bezüglich der Erläute­ rung des Ausführungsbeispieles.

Fig. 9 zeigt eine zweite Ausführungsform, bei welcher zwei Fiberskope Bildführungs-Faserbündel aufweisen, von denen un­ terstellt wird, daß sie unregelmäßig angeordnete Fasern aufwei­ sen, die bezüglich ihrer wirksamen Durchmesser voneinander ver­ schieden sind, und zwar angeordnet in derselben TV-Kamera mit beim Gebrauch nicht veränderbarer Bildvergrößerung. Ein Bild­ führungs-Faserbündel 21 weist kleine Kerndurchmesser auf, wäh­ rend ein Bildführungs-Faserbündel 22 große Durchmesser auf­ weist. Man sieht eine abbildende Linseneinheit 23 mit konstan­ ter Vergrößerung und eine Feststoff-Bildaufnahmevorrichtung 24, die in einer abbildenden Fläche der Bildaufnahmeeinheit 23 an­ geordnet ist. Weiterhin erkennt man erste optische Low-pass- Filter F ₁, F ₁, mit kleinen und großen Strahlenspaltungsmengen, angeordnet zwischen den Bildführungs-Faserbündeln 21, 22 und der abbildenden Linseneinheit 23, sowie ein zweites optisches Low-pass-Filter F ₂, angeordnet zwischen der abbildenden Linsen­ einheit 23 und der Feststoff-Bildaufnahmevorrichtung 24. Die ersten optischen Low-pass-Filter F ₁, F ₁, sind aus Quarzplatten 25 bzw. 26 aufgebaut, und das zweite optische Low-pass-Filter F ₂ ist derart gestaltet, daß zwei Quarzplatten 27, 28, die das Licht in horizontaler Richtung aufteilen - angedeutet durch Pfeile wie in Fig. 10 veranschaulicht - entlang einer ¼ λ - Platte 29 zementiert, wobei die Platte 29 sandwichartig zwi­ schen diesen liegt. Das Einfallslicht wird in zwei Lichtstrah­ len linear polarisierten Lichtes aufgespalten, nämlich in einen gewöhnlichen Strahl und einen außergewöhnlichen Strahl, durch Quarzplatte 27. Jeder Lichtstrahl wird in kreisförmig polari­ siertes Licht durch die ¼ λ -Platte 29 umgewandelt und sodann in zwei Strahlen linear polarisierten Lichtes durch die Quarz­ platte 28 aufgeteilt. Die bildführenden Faserbündel 21, 22 sind in Fiberskopen 30 bzw. 30 angeordnet, die ersten optischen Low-pass-Filter F ₁, F ₁, in Adaptoren 31 bzw. 31, und die bild­ führende Linseneinheit 23, das zweite optische Low-pass-Filter F ₂ und die Feststoff-Bildaufnahmevorrichtung 24 in einer TV-Kamera 32.

Fig. 11 zeigt ein Diagramm, das den Raumfrequenz-Ausgang auf der Bildfläche bei der Ausführungsform veranschaulicht, und zwar durch die zwei-dimensionale Raumfrequenzebene. Hierin ver­ anschaulichen die Bezugszeichen P ₁ und P ₂ Raumfrequenz-Bänder von Kernen der Bildführungs-Faserbündel 21 bzw. 22. Man erkennt ferner trap lines 25 a, 25 b und 26 a, 26 b, in Gestalt von Quarz­ platten 25 und 26 der ersten optischen Low-pass-Filter F ₁ bzw. F ₁′, sowie trap lines 27 a, 27 b und 28 a, 28 b, hergestellt aus Quarzplatten 27, 28 des zweiten optischen Low-pass-Filters F ₂. Die trap lines 25 a, 25 b verlaufen durch das äußere Ende des Raumfrequenz-Bandes P ₁ der Kerne des Bildführungs-Faserbündels 21, während die trap lines 26 a, 26 b das innere Ende des Raum­ frequenz-Bandes P ₂ der Kerne des Bildführungs-Faserbündels 22 durchqueren. Die trap lines 27 a, 27 b verlaufen durch die Nyquist-Werte f _HN′-f_HN.

In jenem Falle, in welchem mehrere Fiberskope vorgesehen sind, die Bildführungs-Faserbündel aufweisen, die voneinander ver­ schieden sind bezüglich der Raumfrequenz der Kerne, und die se­ lektiv auf ein und derselben TV-Kamera mit unveränderbarer Ver­ größerung montiert sind, werden die ersten optischen Low-pass- Filter mit entsprechenden Raumfrequenzen ausgewählt und als Adaptoren benutzt, um damit das Moire wirksam auszuschalten, ohne daß die Auflösung beeinträchtigt wird.

Fig. 12 zeigt eine dritte Ausführungsform mit zwei Fibersko­ pen, die ein Bildführungs-Faserbündel aufweisen, das im Durch­ messer klein und in der Faseranordnung unregelmäßig ist, sowie ein Bildführungs-Faserbündel, das bezüglich seines wirksamen Durchmessers groß und bezüglich seiner Faseranordnung regel­ mäßig ist, selektiv derselben TV-Kamera mit verstellbarer Bild­ vergrößerung zugeordnet. Bezugszeichen 41 veranschaulicht ein Bildführungs-Faserbündel mit einem kleinen wirksamen Durchmes­ ser und mit einer ungeregelten Anordnung von Fasern, d.h. wahl­ los im Kerndurchmesser innerhalb des Bereiches von Φ₁∼Φ _1′, 42 bezeichnet ein Bildführungs-Faserbündel, das bezüglich des wirk­ samen Durchmessers etwas größer ist und eine geregelte Anordnung der Fasern aufweist, was bedeutet, daß der Kerndurchmesser kon­ stant ist und Φ₂ beträgt; man erkennt ferner eine abbildende Linseneinheit 43, die eine Zoom-Linse ist, sowie eine Fest­ stoff-Bildaufnahmevorrichtung 44, die an der abbildenden Fläche der abbildenden Linseneinheit 43 angeordnet ist. Ein optisches Low-pass-Filter F ist an der abbildenden Linseneinheit 43 und der Feststoff-Bildaufnahmevorrichtung 44 angeordnet, die wenig­ stens eine Quarzplatte 45 umfaßt. Die bildführenden Faserbündel 41, 42 sind in den Fiberskopen 46 bzw. 46 angeordnet, und die abbildende Linseneinheit 43, das optische Low-pass-Filter F so­ wie die Feststoff-Bildaufnahmevorrichtung 44 befinden sich in der TV-Kamera 47.

Ist der Abstand zwischen Pixel-Elementen in horizontaler Rich­ tung der Feststoff-Bildaufnahmevorrichtung 44 mit P _H bezeich­ net, so wird der Wert von

gleich dem Nyquist-Wert ("Nyquist rate"). Falls ferner die Kerndurchmesser der Bildführungs-Faserbündel 41, 42 sowie die Abbildungsvergrößerung der abbildenden Linseneinheit 43 ent­ sprechend der folgenden Gleichung ausgewählt werden:

und wenn man ferner unterstellt, daß die Bildvergrößerung der abbildenden Linseneinheit 43 im Bereich von b _W (im Weitwinkel­ zustand) und β _T (im teleskopierten Zustand) liegt, so wird das Teilen des Lichtstrahles in horizontaler Richtung überflüssig, und demgemäß ist es nur noch notwendig, den Lichtstrahl in ver­ tikaler Richtung durch das Low-pass-Filter auf der Seite der Feststoff-Bildaufnahmevorrichtung 44 zu teilen.

Fig. 13 zeigt ein Diagramm, das das Raumfrequenz-Verhalten auf der abbildenden Fläche dieser Ausführungsform durch die zwei­ dimensionale Raumfrequenzebene veranschaulicht, wobei die Be­ zugszeichen Q _W und Q _T Raumfrequenz-Bänder von Kernen auf der Weitwinkel- bzw. Teleskopierseite des Bildführungs-Faserbündels 41 zeigen, R _W und R _T Raumfrequenz-Komponenten von Kernen auf der Weitwinkel- und Teleskopierseite des Bildführungs-Fa­ serbündels 42. Die Bezugszeichen 45 a und 45 b bedeuten wieder trap lines, erzeugt durch die Quarzplatte 45 in jenem Falle, in welchem das optische Low-pass-Filter F die Quarzplatte 45 um­ faßt, wobei die Lichtstrahl-Teilungsrichtung einen Winkel von 90° mit der horizontalen Achse einschließt. Man sieht ferner trap lines 45 c, 45 d, 45 e und 45 f, die dann aus den Quarzplatten 45 hergestellt sind, wenn das optische Low-pass-Filter F zwei Quarzplatten 45 umfaßt, deren Strahlteilungsrichtung, durch Pfeile angedeutet, einen Winkel von 90°±25° mit der Horizon­ talachse bilden, siehe Fig. 14, und man sieht eine ¼ λ -Platte 48. Das Einfallslicht wird in zwei Lichtstrahlen von linear polarisiertem Licht geteilt (nämlich in einen ge­ wöhnlichen und einen außergewöhnlichen Lichtstrahl), und zwar durch die Frontquarzplatte 45. Jeder Strahl wird in zirkular polarisiertes Licht durch die ¼ λ-Platte 48 umgewandelt, und sodann in zwei Lichtstrahlen von linear polarisiertem Licht durch die rückseitige Quarzplatte 45 geteilt. Die ¼ λ-Plat­ te 48 kann auch weggelassen werden. Irgendeine der trap lines 45 a, 45 b, 45 c, 45 d, 45 e und 45 f durchquert das Raumfrequenz- Band Q _T und die Raumfrequenz-Komponente R _W . Die Nyquist-Rate

ist derart gewählt, daß sie ausgedrückt wird durch die Gleichung:

Wird ein Zoom-Verhältnis derart definiert, daß die Raumfrequenz auf der an der teleskopierenden Seite angeordneten Bildfläche bei Anwendung eines Bildführungs-Faserbündels kleinen Durchmes­ sers im wesentlichen gleich jener auf der Weitwinkelseite bei Anwendung des Bildführungs-Faserbündels großen Durchmessers ist, und wird die Bildvergrößerung derart eingestellt, daß diese ein­ ander äquivalenten Raumfrequenzen unterhalb des Nyquist-Wertes liegen, abhängig von der Feststoff-Bildaufnahmevorrichtung, so läßt sich Moire wirksam entfernen, ohne daß die Auflösung ver­ ringert wird, und zwar lediglich durch Anordnen eines optischen Low-pass-Filters, das auf der Seite der Feststoff-Bild­ aufnahmevorrichtung des optischen Abbildungssystemes verwendet wird.

Auch kann die Anordnung des Bildaufnahmesystems für Endoskope derart beschaffen sein, wie in Fig. 15 dargestellt. Insbeson­ dere ist das Endoskop mit einer Objektivlinse 51 ausgerüstet, die ein Bild eines Objektes erzeugt. Ein BildführungsFa­ serbündel 52 überträgt das Bild des Objektes, und ein Lichtfüh­ rungs-Faserbündel 53 überträgt Beleuchtungslicht zum entfernten Endbereich des Endoskopes, so daß das Austrittsende des Bildfüh­ rungs-Faserbündels 52 abnehmbar an einer Kamera-Regeleinheit 55, und der Eingang sowie das Lichtführungs-Faserbündel 53 abnehmbar an einer Lichtquelle 54 angeschlossen sind. Die Kamera-Regelein­ heit 55 ist weiterhin mit einer Abbildungslinse 56, einer Fest­ stoff-Bildaufnahmevorrichtung 57 und einem Regler 58 ausgestat­ tet, um verschiedene Signale und Bildverarbeitungsschritte vor­ zunehmen. Außerdem ist ein Monitor-TV 59 vorgesehen.

Bei diesem System beleuchtet das beleuchtende Licht, das von einer Lichtquelle ausgeht, das Objekt durch das Lichtführungs- Faserbündel 53, und das Objektbild, das auf der Austrittsend­ fläche des Bildführungs-Faserbündels 52 erscheint, wird durch die abbildende Linse 56 auf der Feststoff-Bildaufnahmevor­ richtung 57 umgewandelt oder umgebildet. Ein Signal, das das von der Feststoff-Bildaufnahmevorrichtung 57 abgeleitete Bild an­ zeigt, wird auf dem Monitor-TV 59 nach einer vorgegebenen Verar­ beitungsstufe wiedergegeben.

Das System dieser Art, bei welchem das Endoskop nicht das Okular enthält, eignet sich für Wegwerf-Endoskope, z.B. zur Betrachtung von Blutgefäßen.

Werden mehrere Fiberskope verwendet, die Bildführungs-Faser­ bündel aufweisen, welche bezüglich ihrer wirksamen Durchmesser und Kerndurchmesser selektiv an ein und derselben Kamera ange­ schlossen werden, die ein optische Abbildungssystem mit variab­ ler oder fester Vergrößerung aufweist, zur Betrachtung auf den TV-Monitor, so hat die Bildaufnahmevorrichtung gemäß der Erfin­ dung beim praktischen Gebrauch den entscheidenden Vorteil, daß die Erzeugung von Moire ohne eine Beeinträchtigung der Auflösung verhindert werden kann. Es hat weiterhin den Vorteil, daß die genannte Wirkung auch dann erzeugt wird, wenn das Bildführungs- Faserbündel die Fasern in unregelmäßiger Anordnung enthält.

Claims (17)

1. Bildaufnahmesystem für Endoskope, mit einer Objektivlinse, die ein Bild eines Objektes erzeugt, mit einem Bildfüh­ rungs-Faserbündel, das das Objektbild, das von der Objektiv­ linse erzeugt wurde, überträgt, und mit einer abbildenden Linseneinheit, die das Objektbild, das auf der Austrittsend­ fläche des Bildführungs-Faserbündels erscheint, auf einer Feststoff-Bildaufnahmevorrichtung abbildet, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein erstes optisches Low-pass-Filter und ein zweites optisches Low-pass-Filter in einem abbildenden opti­ schen Strahlengang von der Austrittsendfläche des Bildfüh­ rungs-Faserbündels zur Feststoff-Bildaufnahmevorrichtung vorgesehen sind, daß das erste optische Low-pass-Filter ein Raumfrequenz-Verhalten hat, das von einer Anordnung von Fa­ sern des Bildführungs-Faserbündels abhängt, und daß das zweite optische Low-pass-Filter ein Raumfrequenz-Verhalten hat, das von einer Abtastfrequenz der Feststoff-Bildauf­ nahmevorrichtung abhängt.

2. Bildaufnahmesystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Objektivlinse und das Bildführungs-Faserbündel Be­ standteil eines Endoskopes sind.

3. Bildaufnahmesystem für Endoskope, umfassend:

• a) ein Endoskop, das mit einer Objektivlinse ausgerüstet ist, angeordnet in einem Endbereich, ein Bildführungs- Faserbündel sowie ein Lichtführungs-Faserbündel;
• b) eine Lichtquelle ist abnehmbar am Eingangsende des Lichtführungs-Faserbündels angeordnet;
• c) eine Kamera-Regeleinheit, an welcher ein Ausgangsende des Bildführungs-Faserbündels abnehmbar angeschlossen ist, mit einer Feststoff-Bildaufnahmevorrichtung, und einer abbildenden Linseneinheit, die ein Bild eines auf der Austrittsendfläche des Bildführungs-Faserbündels dann auf der Feststoff-Bildaufnahmevorrichtung abbil­ det, wenn das Bildführungs-Faserbündel angeschlossen ist, und eine Signal-Prozeßschaltung, die ein vorbe­ stimmtes Processing bei einem Ausgangssignal anwendet, das aus der Feststoff-Bildaufnahmevorrichtung kommt, und ein Monitor-TV-display zum Anzeigen des Objektbildes entsprechend einem Ausgang der Signal-Prozeßschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Low-pass-Filter in einem optischen Strahlengang von der Austrittsendfläche des Bildführungs-Faserbündels zur Feststoff-Bildaufnahmevor­ richtung vorgesehen ist.

4. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das optische Low-pass-Filter ein erstes opti­ sches Low-pass-Filter umfaßt, das ein Raumfrequenz-Verhalten entsprechend einer Anordnung von Fasern des Bildführungs-Fa­ serbündels aufweist, und ein zweites optisches Low-pass-Fil­ ter, das ein Raumfrequenz-Verhalten abhängig von einer Ab­ tastfrequenz der Feststoff-Bildaufnahmevorrichtung aufweist.

5. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die abbildende Linseneinheit eine variable Power-Linse aufweist, und daß das erste optische Low-pass- Filter auf einer Objektseite der variablen PowerLinse ange­ ordnet ist.

6. Bildaufnahmesystem nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Bildführungs-Faserbündel ein Faserbündel mit wahllos angeordneten Fasern ist.

7. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die abbildende Linseneinheit, die Feststoff Bildaufnahmevorrichtung, das erste optische Low-pass-Filter und das zweite optische Low-pass-Filter Bestandteil einer TV-Kamera sind, und daß das Endoskop und die TV-Kamera der­ art gestaltet und angeordnet sind, daß sie abnehmbar anein­ ander angeschlossen sind.

8. Bildaufnahmesystem nach Anspruch 4 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Endoskop als eine Mehrzahl von Endoskopen gestaltet ist, deren eines selektiv und entfernbar an einer der genannten TV-Kameras und an die genannte Kamera-Regel­ einheit angeschlossen ist, und daß einzelne Bildführungs-Fa­ serbündel, die Bestandteil der genannten mehreren Endoskope sind, bezüglich ihrer Stärke voneinander verschieden sind.

9. Bildaufnahmesystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Raumfrequenz, abhängig von der Anordnung von Fasern im Bildführungs-Faserbündel, von dem einen zum anderen Bild­ führungs-Faserbündel veränderlich ist.

10. Bildaufnahmesystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eines der einzelnen Bildführungs-Faserbündel ein Faser­ bündel mit wahllos angeordneten Fasern ist, daß das andere der Faserbündel dicker als das Bündel mit wahllos angeord­ neten Fasern ist und eine geregelte oder geordnete Anordnung von Fasern aufweist, und daß die abbildende Linseneinheit eine variable Power-Linse enthält.

11. Bildaufnahmesystem nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei einer Nyquist-Rate in einer vertikalen Richtung der Feststoff-Bildaufnahmevorrichtung von f _VN eine Nyquist-Rate in einer horizontalen Richtung von f _HN, und einer Raumfrequenz, abhängig von der Anordnung von Kernen in einem Bild des Bildführungs-Faserbündels auf der feststehen­ den Bildaufnahmevorrichtung von f _IG ein Frequenz-Verhältnis von f _VN < f _IG < f _HN erhalten wird, wobei das erste optische Low-pass-Filter zu einer Verringerung des Raumfrequenz-Verhaltens in vertikaler Richtung führt, und das zweite optische Low-pass-Filter dazu führt, daß die Nyquist-Rate in horizontaler Richtung verrin­ gert wird.

12. Bildaufnahmesystem nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dann, wenn eine Nyquist-Rate in vertikaler Richtung der Feststoff-Bildaufnahmevorrichtung durch f _VN wiedergegeben wird, eine Nyquist-Rate in horizontaler Rich­ tung durch f _HN, und eine Raumfrequenz abhängig von einer An­ ordnung von Kernen in einem Bild des Bildführungs-Faserbün­ dels auf der Feststoff-Bildaufnahmevorrichtung von f _IG, ein Frequenz-Verhältnis von f _HN < f _IG < f _VN erhalten wird, wobei das erste optische Low-pass-Filter da­ zu führt, daß das Raumfrequenz-Verhalten in horizontaler Richtung verringert wird, und das zweite optische Low-pass- Filter dazu führt, daß die Nyquist-Rate in vertikaler Rich­ tung verringert wird.

13. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Endoskop eine Mehrzahl von Endoskopen ist, und daß das erste optische Low-pass-Filter als eine Mehrzahl von Filtern vorgesehen ist, die gegeneinander aus­ getauscht werden können, entsprechend dem Raumfrequenz- Verhalten abhängig von der Anordnung von Fasern des Bildfüh­ rungs-Faserbündels, das jeweils in jedem der Mehrzahl von Endoskopen angeordnet ist.

14. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes des aus der Mehrzahl von optischen Low- pass-Filtern zwischen dem Bildführungs-Faserbündel und der abbildenden Linseneinheit angeordnet ist.

15. Bildaufnahmesystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Endoskop als eine Mehrzahl von Endoskopen vorgesehen ist, deren eines ein Feinbild-Faserführungsbündel, und deren anderes ein stärkeres Bildführungsfaserbündel umfaßt, daß ein variables Power-Verhältnis der variablen Power-Linse derart gewählt wird, daß die Raumfrequenz von Kernen in einem Bild, erzeugt auf der Feststoff-Bildaufnahmevorrich­ tung bei maximaler Vergrößerung der variablen Power-Linse bei Anwendung des Feinbild-Faserführungsbündels im wesent­ lichen gleich jener bei minimaler Vergrößerung der variablen Power-Linse bei Anwendung des stärkeren Bildführungs-Fa­ serbündels ist, und daß die Abbildungsvergrößerung der vari­ ablen Power-Linse derart eingestellt ist, daß diese gleichen Raumfrequenzen unterhalb einer Nyquist-Rate der Feststoff- Bildaufnahmevorrichtung liegt.

16. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Feststoff-Bildaufnahmevorrichtung mit einem Farb-Encodir-Filter ausgerüstet ist, das mehrere Farb­ elemente von Primärfarben umfaßt, angeordnet vor der Fest­ stoff-Bildaufnahmevorrichtung, und daß dann, wenn eine Nyquist-Rate des Farbabtastens in Abhängigkeit von einer An­ ordnung der Farbelemente des Filters durch f _PNC gegeben ist, eine Nyquist-Rate derselben Farbe mit einer Richtung normal hierzu durch f _SNC , und eine Raumfrequenz in Abhängigkeit von einer Anordnung von Kernen in einem Bild des Bildführungs- Faserbündels, abgebildet auf der Feststoff-Bildaufnahme­ vorrichtung von f _IG , ein Frequenz-Verhältnis von f _SNC < f _IG < f _PNC hergestellt wird.

17. Bildaufnahmesystem nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Feststoff-Bildaufnahmevorrichtung mit einem Farb-Encodir-Filter ausgerüstet ist, umfassend mehrere Farbelemente von Primärfarben, angeordnet vor der Fest­ stoff-Bildaufnahmevorrichtung, und daß dann, wenn eine Nyquist-Rate des Farbabtastens in Abhängigkeit von einer An­ ordnung des Farbelementes des Filters durch f _PNC dargestellt wird, eine Nyquist-Rate derselben Farbe in einer Richtung normal hierzu f _SNC, und einer Raumfrequenz in Abhängigkeit von einer Anordnung von Kernen in einem Bild des Bildfüh­ rungs-Faserbündels, abgebildet auf der Feststoff-Bild­ aufnahmevorrichtung von f _IG, ein Frequenz-Verhältnis ausge­ drückt wird durch f _PNC < f _IG < f _SNC .