DE4109773C2 - Endoscope light source arrangement for generating visible and infrared illuminating light - Google Patents
Endoscope light source arrangement for generating visible and infrared illuminating lightInfo
- Publication number
- DE4109773C2 DE4109773C2 DE4109773A DE4109773A DE4109773C2 DE 4109773 C2 DE4109773 C2 DE 4109773C2 DE 4109773 A DE4109773 A DE 4109773A DE 4109773 A DE4109773 A DE 4109773A DE 4109773 C2 DE4109773 C2 DE 4109773C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- light
- filter
- color
- infrared rays
- blocking filter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
- A61B1/0638—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements providing two or more wavelengths
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
- A61B1/0646—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements with illumination filters
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
- A61B1/0655—Control therefor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
- A61B1/0661—Endoscope light sources
- A61B1/0669—Endoscope light sources at proximal end of an endoscope
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
- A61B5/1455—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters
- A61B5/1459—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters invasive, e.g. introduced into the body by a catheter
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V9/00—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
- F21V9/20—Dichroic filters, i.e. devices operating on the principle of wave interference to pass specific ranges of wavelengths while cancelling others
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
- G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
- G02B23/2407—Optical details
- G02B23/2461—Illumination
- G02B23/2469—Illumination using optical fibres
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/50—Constructional details
- H04N23/555—Constructional details for picking-up images in sites, inaccessible due to their dimensions or hazardous conditions, e.g. endoscopes or borescopes
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/56—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof provided with illuminating means
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Surgery (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Endoscopes (AREA)
Description
Die Erfindung geht aus von einer Lichtquellenanordnung für ein Endoskop gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, wie sie aus der DE 37 40 318 C2 bekannt ist.The invention is based on a light source arrangement for an endoscope according to the preamble of claim 1, such as it is known from DE 37 40 318 C2.
Es ist bekannt, daß Informationen über die Verteilung der Hämoglobinkonzentration oder der Sauerstoffsättigung im Blutstrom unter einer mukösen Membrane aus einem nahinfraroten Bild mit einer Wellenlänge im Bereich von beispielsweise 805 nm gewonnen werden können, und zwar unter Verwendung eines Endoskopsystems mit sequentiellem Farbwechsel des oben beschriebenen Typs.It is known that information about the distribution hemoglobin concentration or oxygen saturation in the bloodstream under a mucous membrane from a near infrared Image with a wavelength in the range of for example, 805 nm can be obtained using a sequential endoscope system Color change of the type described above.
Es wurde demnach zuerst ein spezielles Endoskopsystem ausschließlich zur Bearbeitung derartiger Infrarotbilder geschaffen. It was first a special endoscope system exclusively for processing such infrared images created.
Mit einem derartigen Spezialsystem ist jedoch das Bildbetrachtungs- Wellenlängenband festgelegt und eine normale Farbbildbetrachtung ist nicht möglich. Dem System fehlt es deshalb an allgemeinen Verwendungseigenschaften, so daß es unbequem und unpraktisch ist.With such a special system, however, the image viewing Wavelength band set and a normal one Color image viewing is not possible. The system therefore there is a lack of general usage properties, so that it is inconvenient and impractical.
Aus der DE 37 40 318 C2 ist eine Lichtquellenanordnung der eingangs genannten Art bekannt, bei der die verwendeten Farbfilter neben dem ihnen zugeordneten spezifischen Wellenlängenbereich im sichtbaren Bereich auch Infrarotstrahlung durchlassen. Von den beiden Sperrfiltern läßt der eine Infrarotstrahlung durch und sperrt im sichtbaren Bereich, während der andere sichtbares Licht durchläßt und im Infrarotbereich sperrt. Durch wahlweises Einschalten eines der beiden Sperrfilter in den Lichtweg zusätzlich zu den Farbfiltern wird entweder eine Aufnahme im sichtbaren Bereich oder eine Aufnahme im infraroten Bereich ermöglicht. Eine Mischform, das heißt eine gleichzeitige Abbildung eines zu betrachtenden Objektes mit sichtbarem Licht und Infrarotstrahlung ist nicht möglich.DE 37 40 318 C2 describes a light source arrangement of the type mentioned, in which the used Color filters in addition to the specific one assigned to them Wavelength range in the visible range also infrared radiation let through. Of the two notch filters lets an infrared radiation through and blocks in visible area while the other visible light lets through and blocks in the infrared range. By optional Switch on one of the two notch filters in the Light path in addition to the color filters is either one Recording in the visible area or recording in the infrared range. A mixed form, that is a simultaneous image of an object to be viewed with visible light and infrared radiation not possible.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aus der DE 37 40 318 C2 bekannte Lichtquellenanordnung so weiter zu bilden, daß mit ihr eine Beleuchtung für eine normale Farbbildbetrachtung sowie eine Beleuchtung für eine Bildverarbeitung durchführbar ist, die sowohl auf sichtbarem Licht als auch auf Infrarotlichtstrahlen eines spezifischen Wellenlängenbereichs basiert, wobei mit einem einfachen Aufbau eine ausgezeichnete Bildqualität erreichbar sein soll. The invention has for its object to develop the light source arrangement known from DE 37 40 318 C2 so that with it lighting for normal color image viewing and lighting for image processing is feasible, both on visible light as well as infrared light rays of a specific wavelength range based, with a simple structure excellent image quality can be achieved should.
Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.This task is the subject of the claim 1 solved.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous refinements of the invention result itself from the subclaims.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im fol genden näher beschrieben. Es zeigtEmbodiments of the Invention are shown in the drawing and in fol described in more detail. It shows
Fig. 1 schematisch ein Blockdiagramm eines ersten Ausführungsbeispieles der Er findung; Fig. 1 schematically shows a block diagram of a first embodiment of the invention;
Fig. 2 eine Farbfilteranordnung für das erste Ausführungsbeispiel; Figure 2 shows a color filter array for the first embodiment.
Fig. 3 eine Sperrfilteranordnung für das erste Ausführungsbeispiel; Fig. 3 is a rejection filter arrangement for the first embodiment;
Fig. 4 ein Diagramm der spektralen Transmis sionseigenschaften eines Farbfilters für das erste Ausführungsbeispiel; Fig. 4 is a graph of the spectral characteristics of a color filter Transmis sion for the first embodiment;
Fig. 5 ein Diagramm der spektralen Transmis sionseigenschaften eines anderen Farbfilters für das erste Ausfüh rungsbeispiel; Fig. 5 is a graph of the spectral Transmis sion properties of another color filter for the first exporting approximately, for example;
Fig. 6 ein Diagramm mit den spektralen Transmissionseigenschaften eines wei teren Farbfilters für das erste Aus führungsbeispiel; Fig. 6 is a diagram showing the spectral transmission characteristics of exemplary implementation of a direct white color filter for the first off;
Fig. 7 ein Diagramm der spektralen Transmis sionseigenschaften eines ersten Sperrfilters für das erste Ausfüh rungsbeispiel; Fig. 7 is a graph of the spectral characteristics Transmis sion of a first notch filter for the first exporting approximately, for example;
Fig. 8 ein Diagramm der spektralen Transmis sionseigenschaften eines zweiten Sperrfilters für das erste Aus führungsbeispiel; Fig. 8 is a graph of the spectral characteristics Transmis sion of a second notch filter for the first guidance from, for example;
Fig. 9 schematisch ein Blockdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung; Fig. 9 schematically shows a block diagram of a second embodiment of the present invention;
Fig. 10 eine Sperrfilteranordnung für das zweite Ausführungsbeispiel; FIG. 10 is a blocking filter arrangement for the second embodiment;
Fig. 11 eine andere Sperrfilteranord nung für das zweite Ausführungsbei spiel. Fig. 11 shows another Sperrfilteranord voltage for the second game Ausführungsbei.
Fig. 1 zeigt ein Endoskopsystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; ein Festkörper-Bild sensor 3 ist innerhalb des distalen Endabschnittes des Einführteils 1 eines Endoskopes in einer Position ange ordnet, in der durch eine Objektivlinse 2 das Bild eines Objektes gebildet wird. Als Festkörper-Bildsensor 3 kann beispielsweise ein CCD-Element (ladungsgekoppeltes Schaltelement) verwendet werden. Fig. 1 shows an endoscope system according to a first embodiment of the invention; a solid-state image sensor 3 is arranged within the distal end portion of the insertion part 1 of an endoscope in a position in which the image of an object is formed by an objective lens 2 . For example, a CCD element (charge-coupled switching element) can be used as the solid-state image sensor 3 .
Ein Beleuchtungslichtleitfaserbündel 5 überträgt Licht zum Beleuchten des Beobachtungsbereiches. Die Einfalls endfläche 5a des Faserbündels 5 ist einer Lichtquelle 10 für das Endoskop ausgesetzt.An illuminating optical fiber bundle 5 transmits light for illuminating the observation area. The incident end face 5 a of the fiber bundle 5 is exposed to a light source 10 for the endoscope.
Die Lichtquellenanordnung 10 umfaßt eine als Lichtquel le dienende Lampe 11 und eine Sammellinse 12, welche das von der Lampe 11 ausgehende Licht auf die Einfalls endfläche 5a des Lichtleitfaserbündels 5 bündelt. Ein Videoprozessor 13 verarbeitet ein Bildsignal, welches vom Festkörper-Bildsensor 3 im Einführteil 1 des Endo skopes abgegeben wird und gibt ein Videosignal an einen Monitor 16.The light source assembly 10 comprises a serving as Lichtquel le lamp 11 and a converging lens 12 , which bundles the light emanating from the lamp 11 onto the incident end face 5 a of the optical fiber bundle 5 . A video processor 13 processes an image signal which is emitted by the solid-state image sensor 3 in the insertion part 1 of the endoscope and outputs a video signal to a monitor 16 .
Im Beleuchtungslichtweg zwischen der Lampe 11 und der Sammellinse 12 sind ein erster Filterhalter 21 und ein zweiter Filterhalter 22 vorgesehen.A first filter holder 21 and a second filter holder 22 are provided in the illuminating light path between the lamp 11 and the converging lens 12 .
Der erste Filterhalter 21 hat einen ersten Farbfilter 23R, einen zweiten Farbfilter 23G und einen dritten Farbfilter 23B, die an diesem konzentrisch und mit einem Winkelabstand von 120° angeordnet sind, so daß jeder der Farbfilter in den Beleuchtungslichtweg ein schwenkbar ist, wie Fig. 2 zeigt.The first filter holder 21 has a first color filter 23 R, a second color filter 23 G and a third color filter 23 B, which are arranged thereon concentrically and at an angular distance of 120 °, so that each of the color filters can be pivoted into the illuminating light path, such as Fig. 2 shows.
Der zweite Filterhalter 22 hat einen ersten Sperrfilter 24I und einen zweiten Sperrfilter 24J, die so an diesem angeordnet sind, daß jeder der Sperrfilter in den Beleuchtungslichtweg ein schwenkbar ist, wie Fig. 3 zeigt.The second filter holder 22 has a first blocking filter 24 I and a second blocking filter 24 J, which are arranged thereon in such a way that each of the blocking filters can be pivoted into the illuminating light path, as shown in FIG. 3.
Die Fig. 4, 5 und 6 zeigen die spektralen Transmis sionseigenschaften des ersten Farbfilters 23R, des zweiten Farbfilters 23G und des dritten Farbfilters 23B. FIGS. 4, 5 and 6 show the spectral Transmis sion properties of the first color filter 23 R, 23 G of the second color filter and the third color filter 23 B.
Der erste Farbfilter 23R überträgt Rotlicht in einem Wellenlängenbereich, der sich von etwa 600 nm bis 700 nm erstreckt; er überträgt jedoch kein sichtbares Licht in den anderen Wellenlängenbereichen sowie keine Infrarot strahlen mit kürzeren Wellenlängen als etwa 900 nm, wie Fig. 4 erkennen läßt. The first color filter 23 R transmits red light in a wavelength range which extends from approximately 600 nm to 700 nm; however, it transmits no visible light in the other wavelength ranges and no infrared rays with shorter wavelengths than about 900 nm, as can be seen in FIG. 4.
Der zweite Farbfilter 23G überträgt grünes Licht im Wellenlängenbereich von etwa 500 nm bis 600 nm, über trägt jedoch kein sichtbares Licht in den anderen Wel lenlängenbereichen sowie keine Infrarotstrahlen mit kürzeren Wellenlängen als etwa 900 nm, wie Fig. 5 zeigt.The second color filter 23 G transmits green light in the wavelength range from about 500 nm to 600 nm, but transmits no visible light in the other wavelength ranges and no infrared rays with shorter wavelengths than about 900 nm, as shown in FIG. 5.
Der dritte Farbfilter 23B überträgt blaues Licht im Wellenlängenbereich von etwa 400 nm bis 500 nm, über trägt jedoch kein sichtbares Licht in den anderen Wel lenlängenbereichen, wie Fig. 6 zeigt. Der dritte Farb filter 23B überträgt jedoch Infrarotstrahlen mit län geren Wellenlängen als etwa 800 nm. Infolgedessen tre ten Infrarotstrahlen mit Wellenlängen im Bereich zwi schen etwa 800 nm und 900 nm nur durch den dritten Farbfilter 23B hindurch.The third color filter 23 B transmits blue light in the wavelength range from approximately 400 nm to 500 nm, but does not transmit visible light in the other wavelength ranges, as shown in FIG. 6. However, the third color filter 23 B transmits infrared rays with wavelengths longer than approximately 800 nm. As a result, infrared rays with wavelengths in the range between approximately 800 nm and 900 nm only pass through the third color filter 23 B.
Die Fig. 7 und 8 zeigen die spektralen Transmissi onseigenschaften des ersten Sperrfilters 24I und des zweiten Sperrfilters 24J. FIGS. 7 and 8 show the spectral TRANSMISSI onseigenschaften of the first blocking filter 24 I and the second notch filter 24 J.
Der erste Sperrfilter 24I sperrt alle Infra rotstrahlen, überträgt jedoch sichtbares Licht in der gleichen Weise wie konventionelle Infrarotsperrfilter, wie Fig. 7 erkennen läßt.The first blocking filter 24 I blocks all infrared rays, but transmits visible light in the same way as conventional infrared blocking filters, as shown in FIG. 7.
Der zweite Sperrfilter 24J sperrt blaues Licht im Wellenlängenbereich etwa zwischen 400 nm und 500 nm sowie Infrarotstrahlen im Wellenlängenbereich, der oberhalb 850 nm liegt; er überträgt jedoch sichtbares Licht sowie Infrarotstrahlen zwischen diesen beiden Be reichen, wie die Fig. 8 erkennen läßt.The second blocking filter 24 J blocks blue light in the wavelength range between approximately 400 nm and 500 nm and infrared rays in the wavelength range above 850 nm; however, it transmits visible light and infrared rays between these two ranges, as can be seen in FIG. 8.
Der in Fig. 1 dargestellte erste Filterhalter 21 wird durch einen ersten Motor 26 so drehangetrieben, daß er mit konstanter Drehzahl synchron zur Signalverarbeitung im Videoprozessor 13 umläuft. Der erste Motor 26 wird durch einen Treiberschaltkreis 27 in Abhängigkeit von einem Steuersignal betrieben, welches vom Videoprozes sor 13 ausgegeben wird.The first filter holder 21 shown in FIG. 1 is driven in rotation by a first motor 26 in such a way that it rotates at a constant speed in synchronism with the signal processing in the video processor 13 . The first motor 26 is operated by a driver circuit 27 in response to a control signal which is output by the video processor 13 .
Der zweite Filterhalter 22 kann jeweils in einer von zwei Positionen angehalten werden und wird durch einen zweiten Motor 28 um jeweils 180° weitergedreht, so daß der erste Sperrfilter 24I oder der zweite Sperrfilter 24J wahlweise in den Beleuchtungs lichtweg eingeschwenkt werden kann.The second filter holder 22 can be stopped in one of two positions and is rotated further by 180 ° by a second motor 28 , so that the first blocking filter 24 I or the second blocking filter 24 J can optionally be pivoted into the light path.
Ein Umschalter-Kreis 30 schaltet von einer Stopposition des zweiten Motors 28 zur anderen Stopposition in Ab hängigkeit von einem Steuersignal des Videoprozessors 13, so daß entweder der erste Sperrfilter 24I oder der zweite Sperrfilter 24J wahlweise in den Beleuchtungslichtweg eingeschwenkt werden können. Die Anordnung kann so sein, daß der zweite Filterhalter 22 durch eine manuelle Betätigung geschwenkt und daß so zwischen dem ersten bzw. zweiten Sperrfilter 24I bzw. J umgeschaltet wird.A changeover circuit 30 switches from one stop position of the second motor 28 to the other stop position as a function of a control signal from the video processor 13 , so that either the first blocking filter 24 I or the second blocking filter 24 J can optionally be pivoted into the illuminating light path. The arrangement can be such that the second filter holder 22 is pivoted by a manual actuation and that a switch is made between the first and second blocking filters 24 I and J, respectively.
Wenn beim ersten, oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der erste Sperrfilter 24I in den Beleuchtungs lichtweg geschwenkt wird, werden alle Infrarotstrahlen gesperrt und es wird eine Abbildung mit sequentiellem Farbwechsel mittels des Beleuchtungslichtes erzeugt, welches drei Primärfarben enthält, nämlich rot, grün und blau, indem der erste, zweite und dritte Farbfilter 23R, 23G und 23B nacheinander in den Beleuchtungslichtweg geschwenkt werden. Als Folge davon erhält man ein normales Farbbild mit normaler Helligkeit und einer normalen Bildzahl; dieses Bild wird auf dem Monitor 16 dargestellt. If, in the first embodiment described above, the first blocking filter 24 I is pivoted into the illuminating light path, all infrared rays are blocked and an image with sequential color change is generated by means of the illuminating light, which contains three primary colors, namely red, green and blue by the first, second and third color filters 23 R, 23 G and 23 B are successively pivoted into the illuminating light path. As a result, a normal color image with normal brightness and a normal number of images is obtained; this image is displayed on the monitor 16 .
Wenn der zweite Sperrfilter 24J in den Be leuchtungslichtweg eingeschwenkt wird, wird sichtbares blaues Licht gesperrt, während anstelle dessen Infra rotstrahlen im Bereich von etwa 800 nm bis 850 nm für eine Beleuchtung übertragen wird. Bei der Beleuchtung mit rotem und grünem Licht gibt es keine Änderung.If the second blocking filter 24 J is pivoted into the illumination light path, visible blue light is blocked, while instead infrared rays are transmitted in the range from approximately 800 nm to 850 nm for illumination. There is no change in the lighting with red and green light.
Wenn demnach das Bildsignal eines Bildes, welches durch eine Beleuchtung durch den dritten Farbfilter 23B al leine erzeugt wird, für sich ausgegeben wird, kann man ein Videosignal erhalten, welches auf der Beleuchtung mit Infrarotstrahlen im Bereich von etwa 800 nm bis 850 nm basiert. Über die Bildsignale der Bilder, die durch den ersten Farbfilter 23R und den zweiten Farbfilter 23G erzeugt werden, erhält man Bilder, die auf einer Beleuchtung mit rotem Licht bzw. grünem Licht basieren. Infolgedessen kann man Informationen über verschiedene Fakten des Blutstromes unter einer mukösen Membrane über diese Videosignale (R-, G-, und Infrarotbilder) erhalten.Accordingly, if the image signal of an image which is generated by illumination by the third color filter 23 B al line is output for itself, a video signal can be obtained which is based on the illumination with infrared rays in the range from approximately 800 nm to 850 nm. The image signals of the images which are generated by the first color filter 23 R and the second color filter 23 G are used to obtain images which are based on illumination with red light or green light. As a result, information about various facts of the blood flow under a mucous membrane can be obtained via these video signals (R, G, and infrared images).
Es sei bemerkt, daß die Verwendung von Infrarotstrahlen im Bereich von 805 nm als Infrarotbeleuchtung zur Ge winnung von Informationen über den Blutstrom am gün stigsten eingeschätzt wird; wenn die vorliegende Erfin dung für andere Zwecke eingesetzt werden soll, sollten Infrarotwellenlängen gewählt werden, die für diese spe zielle Aufgabe am geeignetsten sind.It should be noted that the use of infrared rays in the range of 805 nm as infrared lighting for Ge Obtaining information about the blood flow on the gun most estimated; if the present inven should be used for other purposes Infrared wavelengths are selected, which spe for this task are most suitable.
Fig. 9 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Er findung, bei welchem ein Bildsignal, das vom Festkör per-Bildsensor 3 im Einführteil 1 des Endoskopes ausge geben wird, in einem Signaltrennungsschaltkreis 15 in zwei Signale getrennt wird. Die beiden Signale werden dann einem ersten Videoprozessor 13 bzw. einem zweiten Videoprozessor 14 übermittelt, die Videosignale an einen ersten Monitor 16 bzw. einen zweiten Monitor 17 geben. Fig. 9 shows a second embodiment of the invention, in which an image signal, which is output by the solid-state image sensor 3 in the insertion part 1 of the endoscope, is separated into two signals in a signal separation circuit 15 . The two signals are then transmitted to a first video processor 13 or a second video processor 14 , which give video signals to a first monitor 16 or a second monitor 17 .
Der zweite Filterhalter 22 hat einen ersten Sperrfilter 24I und einen zweiten Sperrfilter 24J, die konzentrisch an diesem angeordnet sind, wobei sich jeder Filter über 180° erstreckt, so daß jeder Sperrfilter in den Beleuchtungslichtweg ein schwenkbar ist, wie Fig. 10 zeigt. Der erste Sperrfilter 24I und der zweite Sperrfilter 24J haben die gleichen Eigenschaften wie die anhand des ersten Ausführungsbeispieles beschriebenen Sperrfilter.The second filter holder 22 has a first blocking filter 24 I and a second blocking filter 24 J, which are arranged concentrically thereon, each filter extending over 180 °, so that each blocking filter can be pivoted into the illumination light path, as shown in FIG. 10. The first blocking filter 24 I and the second blocking filter 24 J have the same properties as the blocking filter described with reference to the first exemplary embodiment.
Der erste Filterhalter 21 bzw. der zweite Filterhalter 22 werden durch einen ersten Motor 26 bzw. einen zwei ten Motor 28 so angetrieben, daß sie jeweils mit kon stanter Drehzahl und synchron mit der Signalverarbei tung im ersten Videoprozessor 13 bzw. zweiten Videopro zessor 14 umlaufen. Der erste Filterhalter 21 hat eine Drehzahl, die beispielsweise das Zweifache der Drehzahl des zweiten Filterhalters 22 ist.The first filter holder 21 and the second filter holder 22 are driven by a first motor 26 and a two-th motor 28 so that they each circulate at constant speed and synchronously with the signal processing device in the first video processor 13 or second video processor 14 . The first filter holder 21 has a speed that is, for example, twice the speed of the second filter holder 22 .
Treiberschaltkreise 27 bzw. 29 für den ersten Motor 26 bzw. den zweiten Motor 28 erhalten Steuersignale von einem Synchronisierschaltkreis 18, welcher den Betrieb der Treiberschaltkreise 27 bzw. 29 mit dem Zeittakt der Signaltrennung synchronisiert, die im Signaltrennungs schaltkreis 15 durchgeführt wird.Driver circuits 27 and 29 for the first motor 26 and the second motor 28 receive control signals from a synchronizing circuit 18 which synchronizes the operation of the driver circuits 27 and 29 with the timing of the signal separation, which is carried out in the signal separation circuit 15 .
Infolgedessen wird ein Bild, welches man erhält, wenn der erste Sperrfilter 24I in den Beleuchtungs lichtweg eingeschwenkt ist, auf dem ersten Monitor 16 dargestellt, während ein Bild, welches man erhält, wenn der zweite Sperrfilter 24J in den Beleuch tungslichtweg eingeschwenkt ist, auf dem zweiten Moni tor 17 dargestellt wird. As a result, an image which is obtained when the first blocking filter 24 I is pivoted into the illumination light path is displayed on the first monitor 16 , while an image which is obtained when the second blocking filter 24 J is pivoted into the illumination light path, on the second monitor 17 is shown.
Die Anordnung des restlichen Teils des vorliegenden Ausführungsbeispieles ist der des ersten Ausführungs beispieles gleich, so daß eine eingehende Beschreibung nicht mehr erforderlich ist.The arrangement of the rest of the present The embodiment is that of the first embodiment same example, so that a detailed description is no longer required.
Wenn beim zweiten, oben beschriebenen Ausführungsbei spiel der erste Sperrfilter 24I in den Be leuchtungslichtweg eingeschwenkt ist, werden alle In frarotstrahlen gesperrt; durch eine Ansteuerung des er sten Videoprozessors 13 wird eine Abbildung mit sequen tiellem Farbwechsel mittels des Beleuchtungslichtes erzeugt, welches drei Primärfarben enthält, nämlich rot, grün und blau, wobei der erste, zweite und dritte Farbfilter 23R, 23G und 23B nacheinander in den Beleuchtungslichtweg eingeschwenkt werden. Infolgedessen erhält man ein normales Farbbild, welches auf dem Monitor 16 dargestellt wird.If, in the second embodiment described above, the first blocking filter 24 I is pivoted into the illuminating light path, all infrared rays are blocked; by controlling the most video processor 13 , an image with sequential color change is generated by means of the illuminating light, which contains three primary colors, namely red, green and blue, the first, second and third color filters 23 R, 23 G and 23 B successively in the illumination light path can be swiveled in. As a result, a normal color image is obtained, which is displayed on the monitor 16 .
Wenn andererseits der zweite Sperrfilter 24J in den Beleuchtungslichtweg eingeschwenkt ist, wird sichtbares blaues Licht gesperrt, während Infrarot strahlen im Bereich von etwa 800 nm bis etwa 850 nm statt dessen für die Beleuchtung übertragen werden. Be züglich der Beleuchtung mit rotem und grünem Licht gibt es keine Änderungen.On the other hand, if the second blocking filter 24 J is pivoted into the illuminating light path, visible blue light is blocked, while infrared rays in the range from approximately 800 nm to approximately 850 nm are instead transmitted for the illumination. There are no changes to the lighting with red and green light.
Dementsprechend erhält man von einem Bild, welches durch das durch den dritten Farbfilter 23B hindurch tretende Licht erzeugt wird, ein Videosignal, welches auf der Beleuchtung durch Infrarotstrahlen im Bereich von etwa 800 nm bis 850 nm basiert. Von den Bildern, die durch das durch den ersten Farbfilter 23R bzw. den zweiten Farbfilter 23G hindurchtretende Licht erzeugt werden, erhält man Videosignale, die auf der Be leuchtung mit rotem, bzw. grünem Licht basieren. Accordingly, a video signal is obtained from an image which is generated by the light passing through the third color filter 23 B and is based on the illumination by infrared rays in the range from approximately 800 nm to 850 nm. From the images generated by the light passing through the first color filter 23 R or the second color filter 23 G, video signals are obtained which are based on the illumination with red or green light.
Dementsprechend wird durch die Ansteuerung des zweiten Videoprozessors 14 durch diese Videosignale (R-, G-, und Infrarotbilder) ein Infrarot-Falschfarbenbild auf dem zweiten Monitor 17 dargestellt und man kann Infor mationen über verschiedene Fakten des Blutstroms unter einer mukösen Membrane mittels einer Bildverarbeitung erhalten.Accordingly, by controlling the second video processor 14 through these video signals (R, G, and infrared images), an infrared false color image is displayed on the second monitor 17 and information about various facts of the blood flow under a mucous membrane can be obtained by means of image processing .
Die Drehzahl des ersten Filterhalters 21 muß nur ein ganzzahliges Vielfaches der Drehzahl des zweiten Fil terhalters 22 sein. Für den Fall, daß beispielsweise die Bildverarbeitungsgeschwindigkeit niedrig ist, kann die Fläche des zweiten Sperrfilters 24J ver kleinert werden, um das Sampling-Verhältnis zu verrin gern, wie Fig. 11 zeigt.The speed of the first filter holder 21 only has to be an integer multiple of the speed of the second fil terhalters 22 . In the event that, for example, the image processing speed is slow, the area of the second blocking filter 24 J can be reduced in order to reduce the sampling ratio, as shown in FIG. 11.
Es ist auch möglich, zwei oder mehr der Farbfilter 23R, 23G, 23B so anzuordnen, daß Infrarotstrahlen in einem spezifischen Wellenlängenbereich (beispielsweise von 800 nm bis 900 nm) übertragen werden.It is also possible to arrange two or more of the color filters 23 R, 23 G, 23 B so that infrared rays are transmitted in a specific wavelength range (for example from 800 nm to 900 nm).
Es sei bemerkt, daß die Verwendung von Infrarotstrahlen im Bereich von 805 nm für eine Infrarotbeleuchtung zur Gewinnung von Informationen über den Blutstrom als am günstigsten angesehen werden; wenn die vorliegende Er findung für andere Zwecke verwendet werden soll, soll ten Infrarotwellenlängen gewählt werden, die für diese speziellen Aufgaben geeignet sind, wie beim ersten Aus führungsbeispiel.It should be noted that the use of infrared rays in the range of 805 nm for infrared lighting Obtaining information about the blood flow as at be viewed cheapest; if the present Er should be used for other purposes th infrared wavelengths are selected for this are suitable for special tasks, such as when you leave leadership example.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, nicht nur eine normale Farbbildbetrachtung durchzuführen, sondern auch Infrarotinformationen zu gewinnen, und zwar mit einem extrem einfachen Aufbau, bei welchem ein zweiter Sperrfilter zusätzlich zu einem ersten Sperrfilter vorgesehen ist, wie er herkömm licherweise im Beleuchtungslichtweg angeordnet ist, derart, daß die beiden Infrarotsperrfilter wahlweise in den Beleuchtungslichtweg geschwenkt werden können, wodurch die Eigenschaften der Farbfilter lediglich verändert werden.According to the present invention, it is not possible just do a normal color image viewing, but also to gain infrared information, and with an extremely simple structure, in which a second notch filter in addition to a first Blocking filter is provided, as it is conventional is arranged in the illuminating light path, such that the two infrared cut filters are optional can be pivoted into the illuminating light path, whereby the properties of the color filter only to be changed.
Dementsprechend kann die Anordnung gemäß der vorliegen den Erfindung vom Gesichtspunkt der Kosten sowie der Funktion in einfacher Weise in ein normales Endoskop mit sequentiellem Farbwechsel eingebaut werden und kann durch jedermann überall verwendet werden, wie die je weilige Gelegenheit es verlangt.Accordingly, the arrangement according to FIG the invention from the point of view of costs and Function in a simple way in a normal endoscope with sequential color change and can be installed can be used by anyone anywhere, as ever occasion demands it.
Zusätzlich können ein gewöhnliches Farbbild und ein In frarot-Informationsbild gleichzeitig in Echtzeit mit tels einer extrem einfachen Anordnung erhalten werden, die in einfacher Weise durch Verändern der Eigenschaf ten der Farbfilter erreicht wird. Infolgedessen können die medizinischen Untersuchungsmöglichkeiten durch einen Echtzeitvergleich zwischen dem normalen Farbbild und dem Infrarot-Informationsbild erheblich verbessert werden. Auch wenn die Form der inneren Oberfläche eines hohlen Organs des Patienten durch ein Infrarot-Informa tionsbild nicht zu erkennen ist, kann das Endoskop si cher geführt werden, da gleichzeitig eine Überwachung mittels eines normalen Farbbildes jederzeit möglich ist.In addition, an ordinary color image and an In infrared information image simultaneously in real time extremely simple arrangement, which in a simple way by changing the property the color filter is reached. As a result, can the medical examination options a real time comparison between the normal color image and significantly improved the infrared information image become. Even if the shape of the inner surface is one hollow organ of the patient through an infrared informa endoscope can not be seen, the endoscope si cher be carried out, since at the same time monitoring possible at any time using a normal color image is.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8217490 | 1990-03-29 | ||
JP11247390 | 1990-04-26 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4109773A1 DE4109773A1 (en) | 1991-10-02 |
DE4109773C2 true DE4109773C2 (en) | 1994-05-19 |
Family
ID=26423187
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4109773A Expired - Lifetime DE4109773C2 (en) | 1990-03-29 | 1991-03-25 | Endoscope light source arrangement for generating visible and infrared illuminating light |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4109773C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004010725A1 (en) * | 2004-02-27 | 2005-10-06 | Technische Universität Ilmenau Abteilung Forschungsförderung und Technologietransfer | Image optimizing device for optimizing color shots taken with an image-capture unit detects reflected/transmitted light with an electronic camera |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19821401C2 (en) * | 1998-05-13 | 2000-05-18 | Storz Endoskop Gmbh Schaffhaus | Endoscope for inspection of an observation room |
WO2002007588A1 (en) * | 2000-07-21 | 2002-01-31 | Olympus Optical Co., Ltd. | Endoscope apparatus |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5893008A (en) * | 1981-11-28 | 1983-06-02 | Horiba Ltd | Image fiber |
DE3740318A1 (en) * | 1986-11-29 | 1988-07-28 | Olympus Optical Co | IMAGING DEVICE AND AN ENDOSCOPE USING THIS DEVICE |
JP2660009B2 (en) * | 1988-02-08 | 1997-10-08 | オリンパス光学工業株式会社 | Endoscope device |
-
1991
- 1991-03-25 DE DE4109773A patent/DE4109773C2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004010725A1 (en) * | 2004-02-27 | 2005-10-06 | Technische Universität Ilmenau Abteilung Forschungsförderung und Technologietransfer | Image optimizing device for optimizing color shots taken with an image-capture unit detects reflected/transmitted light with an electronic camera |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4109773A1 (en) | 1991-10-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3740318C2 (en) | ||
DE19535114B4 (en) | Endoscope system with fluorescence diagnosis | |
DE10041878B4 (en) | endoscope system | |
DE10038875B4 (en) | endoscope system | |
DE3742900C2 (en) | ||
DE3743920C2 (en) | ||
DE10141527B4 (en) | Video endoscope system | |
DE10101064B4 (en) | Electronic endoscope system | |
DE4136034C2 (en) | ||
DE10055725B4 (en) | Electronic endoscope system | |
DE102006000904B4 (en) | Electronic endoscope system | |
DE10141559B4 (en) | Video endoscope system and illumination optics | |
DE69527571T2 (en) | Display unit with image intensification | |
DE102006038815A1 (en) | Electronic endoscope | |
DE102009059979A1 (en) | Endoscope system with scraper function | |
DE3432157A1 (en) | IMAGE RECORDING DEVICE FOR AN ENDOSCOPE | |
DE3623114A1 (en) | ENDOSCOPE | |
DE19626433A1 (en) | Endoscope head arrangement with integrated image production arrangement | |
DE102020105459A1 (en) | MEDICAL IMAGING DEVICE WITH MULTIPLE IMAGING MODES | |
DE10156434A1 (en) | Video endoscope and video endoscope system | |
DE102004008675B4 (en) | Imaging method for recording medically relevant differences of structures and properties of an examination object and device suitable for this purpose | |
DE102011053250B4 (en) | A method of capturing images of an observation object with an electronic image sensor and an optical observation device | |
DE112016005019B4 (en) | Endoscope system | |
DE3435369C2 (en) | endoscope | |
DE4109773C2 (en) | Endoscope light source arrangement for generating visible and infrared illuminating light |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: A61B 1/06 |
|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: SCHAUMBURG, K., DIPL.-ING. THOENES, D., DIPL.-PHYS |
|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: SCHAUMBURG, K., DIPL.-ING. THOENES, D., DIPL.-PHYS |
|
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8330 | Complete renunciation |