DE4136034C2

DE4136034C2 -

Info

Publication number: DE4136034C2
Application number: DE4136034A
Authority: DE
Inventors: Kazunari Nakamura; Kei Hachioji Tokio/Tokyo Jp Takasugi
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1990-10-31
Filing date: 1991-10-31
Publication date: 1993-02-25
Also published as: DE4136034A1; US5187572A; JP3164609B2; JPH0584218A

Description

Die Erfindung betrifft eine Endoskopvorrichtung, bei der eine Vielzahl von Beleuchtungseinrichtungen, die mittels eines Schaltvorganges ausgewählt werden können, mit Hilfe eines Synchronisiersignals mit einer gemeinsamen Videosignal- Verarbeitungseinrichtung synchronisiert sind, um eine Vielzahl unterschiedlicher Bilder zu erhalten.

In letzter Zeit werden in großem Umfang Endoskope eingesetzt, so daß durch Einführen eines länglichen Endoskopeinführteils in einen Körperhohlraum innere Organe, die sich in diesem Körperhohlraum befinden, betrachtet und bei Bedarf verschiedene Arten von Behandlungen unter Verwendung von Behandlungsinstrumenten, die durch Endoskopkanäle einführbar sind, durchgeführt werden können. Ferner wurden verschiedene elektronische Endoskope vorgeschlagen, bei denen eine Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung, wie z. B. ein CCD-Element (ladungsgekoppeltes Bauelement) verwendet wird.

Es wurde festgestellt, daß die Kenntnis der Verteilung der Menge an Hämoglobin sowie die Verteilung des Sättigungsgrades mit Sauerstoff im Blut bei der frühen Erkennung einer pathologischen Veränderung hilfreich ist. Es wurde ferner erkannt, daß die Betrachtung der Bilder nicht nur im Bereich des sichtbaren Lichtes, sondern auch im Infrarotbereich eine Beobachtung einer pathologischen Veränderung gestattet, die im Bereich des sichtbaren Lichts nur schwer möglich ist.

In der JP 1-2 17 415 A (1989) ist beispielsweise eine Vorrichtung mit einer Vielzahl von Filtern offenbart, die in eine Beleuchtungseinrichtung einsetzbar sind, wobei wenigstens ein Filter ein von einer Lichtquelle ausgestrahltes Licht sequentiell in drei Wellenlängenbereiche zur Erzeugung eines Farbbildes unterteilt. Ferner ist eine Filterschalteinrichtung vorgesehen, mit deren Hilfe eines der vorstehend erwähnten Filter selektiv in den Beleuchtungslichtweg eingesetzt werden kann. Auf diese Weise können verschiedene Lichtarten einschließlich eines zeitseriellen Lichts, das ein Farbbild erzeugen kann, durch Schalten der Filter mittels der Filterschalteinrichtung dem zu betrachtenden Gegenstand zugeführt werden.

Ferner ist in der JP 1-76 827 A (1989) in Verbindung mit einer elektronischen Endoskopvorrichtung, die ein Videosignal eines mittels einer CCD-Bildaufnahmeeinrichtung oder dergleichen aufgenommenen Bildes eines betrachteten Gegenstandes, wie z. B. eines erkrankten Teils, auf einem neben dem Endoskop aufgestellten TV-Monitor darstellt, eine Einrichtung offenbart, die eine erste Bestrahlungseinrichtung, die einen Gegenstand mit Strahlen im nahen Infrarot bestrahlt, eine zweite Bestrahlungseinrichtung, die einen Gegenstand mit sichtbaren Strahlen über einen Lichtleiter bestrahlt, und eine Auswahlsteuereinrichtung aufweist, mit deren Hilfe der Einsatz der ersten bzw. der zweiten Bestrahlungseinrichtung auswählbar ist.

Der Aufbau der in der JP 1-2 17 415 A (1989) offenbarten Vorrichtung ist jedoch problematisch. Da eine Betätigungseinrichtung zur Auswahl einer Vielzahl von Drehfiltern vorgesehen und für eine Spezialuntersuchung verwendet wird, die bei einer üblichen Untersuchung nicht erforderlich ist, weist die Lichtquelleneinrichtung relativ große Abmessungen auf; d. h. es kann keine effektive und exklusive Beleuchtungseinrichtung verwendet werden.

Die in der JP 1-76 827 A (1989) offenbarte Einrichtung zeigt den Nachteil, daß diese nicht für ein System verwendet werden kann, bei dem eine Abschattungsperiode für ein Beleuchtungslicht erforderlich ist, und daß diese keine auffallende Bildcharakteristik erstellen kann, die durch Berechnung von Bildern unterschiedlicher Wellenlängen erzielt werden kann, da nur Licht einer Wellenlänge, wie z. B. ein Laserstrahl, verwendet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Endoskopvorrichtung vorzuschlagen, die verschiedene Beleuchtungslichtarten vorsehen kann, so daß verschiedene Bilder unterschiedlicher Wellenlängenbereiche in Abhängigkeit vom zu beobachtenden Gegenstand oder Zweck erzeugt werden können.

Ferner soll das Schalten der Lichtquellen auf die Bildqualität keinen Einfluß ausüben.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Die Erfindung schlägt somit ein elektronisches Endoskop vor, das ausgestattet ist mit einer ersten Beleuchtungseinrichtung, die zeitseriell Beleuchtungslichtarten verschiedener Wellenlängenbereiche abgibt, einer zweiten Beleuchtungseinrichtung, die Beleuchtungslichtarten abgibt, die sich im Hinblick auf die Wellenlängenbereiche der Beleuchtungslichtarten der ersten Beleuchtungseinrichtung unterscheiden, einer Bildaufnahmeeinrichtung, die einen Gegenstand unter dem Beleuchtungslicht der ersten bzw. zweiten Beleuchtungseinrichtung abbildet, einer Videosignal- Verarbeitungseinrichtung, die das durch photoelektrische Umwandlung von der Bildaufnahmeeinrichtung erzeugte Bildsignal liest und ein Standard-Videosignal erzeugt, und einer Synchronisier-Steuereinrichtung, die das von der ersten Beleuchtungseinrichtung abgegebene Beleuchtungslicht mit dem von der zweiten Beleuchtungseinrichtung abgegebenen Beleuchtungslicht unter Verwendung eines Synchronisiersignals synchronisiert, das mit der Lesezeitsteuerung des Bildsignals seitens der Videosignal-Verarbeitungseinrichtung synchronisiert ist. Somit kann die Beleuchtungseinrichtung in Abhängigkeit vom zu beobachtenden Gegenstand oder jeweiligen Zweck geschaltet werden, so daß unterschiedliche Bildinformationen abhängig vom jeweiligen Beleuchtungslicht gewonnen werden können. Außerdem können durch das Synchronisiersignal der Synchronisier-Steuereinrichtung Störungen beim Schalten der Bilder, beispielsweise durch fehlerhafte Aufeinanderfolge der Bilder, verringert werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 bis 5 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Endoskopvorrichtung, wobei

Fig. 1 den Gesamtaufbau des ersten Ausführungsbeispiels anhand eines Blockdiagramms,

Fig. 2 eine Drehscheibe in Vorderansicht,

Fig. 3 ein in der zweiten Beleuchtungseinrichtung enthaltenes Drehfilter in Vorderansicht,

Fig. 4 den Aufbau einer Kamera-Steuereinheit anhand eines Blockdiagramms, und

Fig. 5 die Betriebsweise des ersten Ausführungsbeispiels anhand von Signalverläufen wiedergibt;

Fig. 6 bis 9 ein zweites Ausführungsbeispiel, wobei,

Fig. 6 den Gesamtaufbau des zweiten Ausführungsbeispiels anhand eines Blockdiagramms,

Fig. 7 ein in der ersten Beleuchtungseinrichtung enthaltenes Drehfilter in Vorderansicht,

Fig. 8 ein Kennwertdiagramm, das die Durchlässigkeitsfaktoren der in das Drehfilter eingesetzten Filterelemente wiedergibt, und

Fig. 9 die Hauptelemente einer Kamera-Steuereinrichtung anhand eines Blockdiagramms darstellt;

Fig. 10 den Aufbau eines dritten Ausführungsbeispiels anhand eines Blockdiagramms;

Fig. 11 den Aufbau einer ersten Modifikation des dritten Ausführungsbeispiels anhand eines Blockdiagramms;

Fig. 12 ein Diagramm mit den Durchlässigkeitsfaktoren der in der Endoskopvorrichtung in Fig. 11 verwendeten Farbtrennfilter;

Fig. 13 ein erstes bzw. ein zweites Drehfilter in Vorderansicht, das in der ersten bzw. zweiten Beleuchtungseinrichtung verwendet wird;

Fig. 14 den Aufbau einer zweiten Modifikation des dritten Ausführungsbeispiels;

Fig. 15 ein Diagramm mit den Durchlässigkeitsfaktoren der in der Endoskopvorrichtung in Fig. 14 verwendeten Farbtrennfilter;

Fig. 16 ein erstes bzw. zweites Drehfilter, das in der ersten bzw. zweiten Beleuchtungseinrichtung verwendet wird;

Fig. 17 das Blockschaltbild einer Endoskopvorrichtung, die mit einer Funktion zur Korrektur jedes Bildsignalpegels beim Abbilden eines Gegenstandes ausgestattet ist;

Fig. 18 die Beleuchtungseinrichtung in Fig. 17 anhand eines Blockdiagramms;

Fig. 19 Durchlässigkeitsfaktoren von Filtern F1 bis F5 in Abhängigkeit von der Wellenlänge;

Fig. 20 eine Vorderansicht eines in der Beleuchtungseinrichtung in Fig. 17 verwendeten Drehfilters;

Fig. 21 ein Diagramm, das die Durchlässigkeitsfaktoren eines Filters aufzeigt, das an einem Filterwechsler in Fig. 17 befestigt ist;

Fig. 22 den Aufbau eines vierten Ausführungsbeispiels einer Endoskopvorrichtung anhand eines Blockschaltbildes;

Fig. 23 ein beim vierten Ausführungsbeispiel verwendetes Drehfilter;

Fig. 24 ein Blockschaltbild einer Beleuchtungseinrichtung einer Endoskopvorrichtung, die einen Aufbau aufweist, der sich von dem in Fig. 18 unterscheidet;

Fig. 25 die Funktionsweise bei Verwendung der in Fig. 24 gezeigten Beleuchtungseinrichtung;

Fig. 26 den Aufbau einer Endoskopvorrichtung, bei der eine Vielzahl von Signalverarbeitungseinheiten mit einer Beleuchtungseinrichtung synchronisiert ist, so daß eine gewöhnliche und eine spezielle Betrachtung möglich ist;

Fig. 27 eine Vorderansicht eines Drehfilters, das bei der Beleuchtungseinrichtung in Fig. 26 verwendet wird;

Fig. 28 ein Kennwertdiagramm für ein Filter, das in der Beleuchtungseinrichtung des in Fig. 26 gezeigten elektronischen Stereo-Endoskops enthalten ist;

Fig. 29 ein Diagramm, das die Durchlässigkeitsfaktoren der am Drehfilter in Fig. 27 befestigten Filterelemente wiedergibt;

Fig. 30 ein Blockschaltbild einer Endoskopvorrichtung, deren Aufbau sich von dem in Fig. 26 unterscheidet;

Fig. 31 ein Blockschaltbild der in Fig. 30 verwendeten Beleuchtungseinrichtung;

Fig. 32 das in der Beleuchtungseinrichtung der Fig. 31 verwendete Drehfilter in Vorderansicht;

Fig. 33 das Blockschaltbild eines Endoskops, bei dem die Funktion des Umschaltens zwischen gewöhnlicher Betrachtung und Betrachtung eines Blutflusses verbessert ist;

Fig. 34 den Aufbau einer Schalteinheit anhand eines Blockdiagramms; und

Fig. 35 den Aufbau einer Modifikation der in Fig. 33 gezeigten Endoskopvorrichtung anhand eines Blockdiagramms.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, enthält das erste Ausführungsbeispiel einer Endoskopvorrichtung 1 eine Bildaufnahmeeinrichtung und besteht aus einem elektronischen Infrarotstrahlen-Endoskop 2, das gegenüber Infrarotstrahlen empfindlich ist, einer ersten Beleuchtungseinrichtung 3A, die dem elektronischen Infrarotstrahlen-Endoskop 2 ein erstes Beleuchtungslicht zuführt, einer zweiten Beleuchtungseinrichtung 3B, die dem elektronischen Infrarotstrahlen-Endoskop 2 ein zweites Beleuchtungslicht zuführt, einer Kamerasteuereinheit (abgekürzt CCU) 5, die ein Videosignal des Infrarotstrahlen-Endoskops 2 verarbeitet, einem TV-Monitor 6, der das von der CCU 5 verarbeitete Videosignal als Bild wiedergibt und einer Laserstrahlquelle 8, die über einen Lichtleiter 7 mit der ersten Beleuchtungseinrichtung 3A verbunden ist und Infrarotstrahlen aussendet.

Das vorstehend erwähnte Infrarotstrahlen-Endoskop 2 weist ein längliches Einführteil 11, ein am rückseitigen Ende des Einführteils 11 ausgebildetes, breites Betätigungsteil 12 sowie ein vom Betätigungsteil 12 wegragendes Universalanschlußkabel 13 auf. In das Einführteil 11 ist ein Lichtleiter 14 zum Übertragen eines Beleuchtungslichts eingesetzt. Dieser Lichtleiter 14 verläuft gleichfalls durch das Universalanschlußkabel 13. Ein Lichtleiterverbinder 10, der das eintrittsseitige Ende des Lichtleiters 14 darstellt, kann mit einer Verbinderaufnahme 15a oder 15b der ersten bzw. zweiten Beleuchtungseinrichtung 3A oder 3B gekoppelt werden.

Am distalen Ende des Einführteils 11 ist eine Objektivlinse 16 befestigt. In der Brennebene dieser Objektivlinse 16 ist ein CCD-Element 17 angeordnet. Ein Infrarotsperrfilter wird vom CCD-Element 17 entfernt und stattdessen ein Filter verwendet, das im Infrarotbereich empfindlich ist. Ein an der Signalleitung des CCD-Elements 17 vorgesehener Signalverbinder, der vom Lichtleiterverbinder 10 abzweigt, kann mit einer Verbinderaufnahme 19 der CCU 5 gekoppelt werden, so daß das Ausgangssignal des CCD-Elements 17 mit Hilfe der CCU 5 verarbeitet werden kann.

Die erste Beleuchtungseinrichtung 3A gibt über einen Beleuchtungslichtweg an der Verbinderaufnahme 15a Licht an den Lichtleiter 14 des Infrarotstrahlen-Endoskops 2 ab, indem eine Linse 22a verwendet wird, die die Infrarotstrahlen von dem an einer Halterung 21 befestigten Lichtleiter 7 konvergiert. Auf dem Beleuchtungslichtweg ist ferner eine von einem Motor 23a gedrehte Drehscheibe 24 angeordnet, die aus dem Beleuchtungslicht ein zeitserielles intermittierendes Licht erzeugt.

Das heißt, wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind in Umfangsrichtung der Drehscheibe 24 drei Durchlaßteile 25 vorgesehen. Der oben erwähnte Motor 23a wird über eine Treiberschaltung 26a angetrieben.

Eine Blendeneinrichtung 28a dient der Beleuchtungslichtmengensteuerung und wird von einer Belichtungssteuerschaltung 29a angetrieben, die ein Belichtungssteuersignal von der CCU 5 erhält.

Die Treiberschaltung 26a sowie die Belichtungssteuerschaltung 29a werden von einer Systemsteuereinheit 30a angesteuert. Ein Vertikal-Synchronisiersignal VD wird von der CCU 5 über einen Beleuchtungseinrichtungs-Verbinder 31a der Systemsteuereinheit 30a zugeführt. Diese Systemsteuereinheit 30a weist eine Kommunikationsschaltung 32a auf, die mit der CCU 5 sowie dem Infrarotstrahlen-Endoskop 2 kommuniziert. Die Kommunikationsschaltung 32a kann mit der CCU 5 über eine Kommunikationsleitung 20 kommunizieren, die zwischen dem Lichtleiterverbinder 10 und dem Signalverbinder 19 verläuft, indem der Lichtleiterverbinder 10 des Infrarotstrahlen- Endoskops 2 mit der Verbinderaufnahme 15a gekoppelt wird.

In der zweiten Beleuchtungseinrichtung 3B ist anstelle der Halterung 21 in der ersten Beleuchtungseinrichtung 3A eine Lampe 34 befestigt, die Licht im sichtbaren Bereich aussendet und von einer Lampenstromversorgung 35 mit elektrischer Leistung versorgt wird. Ferner ist in der zweiten Beleuchtungseinrichtung 3B anstelle der bei der ersten Beleuchtungseinrichtung 3A verwendeten Drehscheibe 24 ein Drehfilter 36 vorgesehen, das mit Filterelementen R, G und B ausgestattet ist. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, sind die Filterelemente R, G und B (in Fig. 3 mit R, G und B abgekürzt), die die Wellenlängenbereiche von Rot, Grün bzw. Blau durchlassen, im Drehfilter 36 befestigt.

Der übrige Aufbau der zweiten Beleuchtungseinrichtung 3B entspricht dem der ersten Beleuchtungseinrichtung 3A, wobei die gleichen Bauelemente die gleichen Bezugszahlen, jedoch anstelle des folgenden Buchstabens "a" den Buchstaben "b" aufweisen.

Fig. 4 zeigt ein konkretes Ausführungsbeispiel, bei dem die CCU 5 und z. B. die zweite Beleuchtungseinrichtung 3B mit Hilfe eines Synchronisiersignals in einem synchronisierten Zustand gehalten werden.

Die CCU 5 enthält eine CCD-Treiberschaltung 36′, die zur Ansteuerung des CCD-Elements 17 ein CCD-Treibersignal liefert. Dieses CCD-Treibersignal wird an das CCD-Element 17 angelegt, so daß demzufolge das in dem CCD-Element 17 auf photoelektrische Weise erzeugte Bildsignal aus dem CCD-Element 17 ausgelesen, einem A/D-Wandler 37 zugeführt und in ein Digitalsignal umgewandelt werden kann. Dieses Signal wird nacheinander über einen Umschalter 38 in drei Bildspeicher 39R, 39G und 39B mittels einer Speichersteuerung 40 eingeschrieben. Jeder der Bildspeicher 39R, 39G und 39B besteht in der Tat aus zwei Bildspeichern, wobei der zu beschreibende Bildspeicher und der zu lesende Bildspeicher wechselweise geschaltet werden.

Die in die Bildspeicher 39R, 39G und 39B eingeschriebenen Bildsignaldaten sind mit einem Synchronisiersignal SYN synchronisiert und werden gleichzeitig ausgelesen und entsprechend in drei analoge Primärfarbsignale mittels entsprechender D/A-Wandler 44 umgewandelt. Das Bildsignal wird zusammen mit dem Synchronisiersignal SYN, das Horizontal- und Vertikal-Synchronisiersignale aufweist, dem TV-Monitor 6 zugeführt, so daß Bilder auf dem TV-Monitor 6 wiedergegeben werden können, die durch Synchronisieren mit dem Synchronisiersignal SYN abgebildet wurden. Da die zweite Beleuchtungseinrichtung 3B die Beleuchtungslichter R, G und B abstrahlt, stellen die auf dem TV-Monitor 6 dargestellten Bilder Farbbilder dar, die bei weißem Beleuchtungslicht betrachtet werden, während das mit Hilfe der ersten Beleuchtungseinrichtung 3A mit Infrarotstrahlen anstelle der Beleuchtungslichtarten R, G und B der zweiten Beleuchtungseinrichtung 3B erzeugte Bild nahezu monochrom (schwarz und weiß) dargestellt wird.

Von einem Taktgenerator 46 erzeugte Taktsignale werden entsprechend der CCD-Treiberschaltung 36′, dem Umschalter 38, der Speichersteuerung 40 und einer Synchronisiersignal- Erzeugungsschaltung 45 zugeführt, in der das Synchronisiersignal SYN erzeugt wird. Beispielsweise wird ein Impuls P1, der eine Bildperiode (z. B. 1/30 Sekunde) in drei gleiche Teile unterteilt, der CCD-Treiberschaltung 36′ als Taktsignal angelegt, wie dies in Fig. 5a gezeigt ist, so daß die CCD-Treiberschaltung 36′ mit Impuls P1 synchronisiert wird, wodurch ein Vertikal-Übertragungsimpuls ΦV und ein Horizontal-Übertragungsimpuls ΦH dem CCD-Element 17 als CCD- Treibersignal zugeführt werden, wie dies in Fig. 5e und 5f gezeigt ist.

Ein Schaltimpuls P2, der in den Fig. 5b, 5c und 5d dargestellt ist, wird dem Umschalter 38 zugeführt. Infolge dieses Schaltimpulses P2 werden die Kontaktpunkte a, b und c des Umschalters 38 nacheinander in den EIN-Zustand versetzt. Der Impuls P3, der mit dem oben erwähnten Impuls P1 synchronisiert ist, wird der Speichersteuerung 40 angelegt, so daß die Speichersteuerung 40 nacheinander ein Adreßsignal für den Einschreibvorgang in die Bildspeicher 39R, 39G und 39B liefert. Somit werden die Bildsignaldaten, die über einen Kontaktpunkt i (i = a, b oder c), der sich im EIN-Zustand befindet, zugeführt werden, in einen Bildspeicher 39I (I = A, G oder B) eingeschrieben. Diese Daten sind ebenso mit einem Impuls P4 synchronisiert (vgl. Fig. 5j), der einmal pro Bildperiode vom Taktgenerator 46 der Synchronisiersignal- Erzeugungsschaltung 45 zugeführt wird. Diese Synchronisiersignal-Erzeugungsschaltung 45 erzeugt daraufhin ein Vertikal-Synchronisiersignal VD (vgl. Fig. 5k), (das im Synchronisiersignal SYN als Zeilensprung dargestellt wird). Dieses Vertikal-Synchronisiersignal VD wird der ersten und zweiten Beleuchtungseinrichtung 3A und 3B angelegt.

Das Vertikal-Synchronisiersignal VD wird den Systemsteuereinheiten 30a und 30b über die Verbinder 31a und 31b zugeführt. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, wird mittels einer Wellenform-Bearbeitungsschaltung 47b der Systemsteuereinheit 30b (in der gleichen Weise wie bei der Systemsteuereinheit 30a) ein Rechteckimpuls (Tastverhältnis: 50%) P erzeugt, der, wie aus Fig. 51 ersichtlich, einen Zyklus von einer Bildperiode aufweist. Der Rechteckimpuls P wird einer PLL- Schaltung 48b zugeführt, die zusammen mit einer Motortreiberschaltung 50b die Treiberschaltung 26b ausbildet. Der PLL-Schaltung 48b wird außerdem das Ausgangssignal eines monostabilen Multivibrators 49b angelegt. Das Ausgangssignal der PLL-Schaltung 48b wird über die vorstehend erwähnte Motortreiberschaltung 50b dem Motor 23b zugeführt.

Ein Positionserfassungssignal S1 (vgl. Fig. 5h) eines zum Erfassen der Drehposition des Drehfilters 36 vorgesehenen Sensors 55b wird dem monostabilen Multivibrator 49b angelegt. Das Positionserfassungsignal S1 stellt ein Triggersignal dar, so daß der monostabile Multivibrator 49b ein Signal S2 (vgl. Fig. 5i) an die PLL-Schaltung 48b anlegt. Der Sensor 55b besteht z. B. aus einem Photounterbrecher. Eine Lichtaussendeeinrichtung 56b und eine Lichtempfangseinrichtung 57b sind derart angeordnet, daß sie einen Teil des Außenumfangs des Drehfilters 36 zwischen sich aufnehmen. Erreicht ein im Bereich des Außenumfangsteils des Drehfilters 36 vorgesehenes Loch 58b beim Drehen des Drehfilters 36 eine Position, an der sich die Lichtaussendeeinrichtung 56b und die Lichtempfangseinrichtung 57b gegenüberliegen, so erzeugt die Lichtempfangseinrichtung 57b das in Fig. 5h dargestellte Signal S1. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Position dieses Loches 58b so gewählt, daß das Signal S1 dem monostabilen Multivibrator 49b dann angelegt wird, wenn das Filterelement R aus dem optischen Weg abgezogen ist, d. h. am Ende der Beleuchtungsperiode mit rotem Licht. Falls der Zeitpunkt des Beginns der Beleuchtungsperiode erfaßt wird, so wird der gleiche Vorgang unter der Voraussetzung ausgeführt, daß der Lesezeitpunkt für das CCD-Element 17 zur Erzielung einer Abschattungsperiode verschoben wird.

Die oben erwähnte PLL-Schaltung 48b steuert die Drehung des Motors 23b, so daß die Phasen der beiden Signale P und S2 übereinstimmen (vgl. die Übereinstimmung der Fig. 51 und 5i). Mit anderen Worten, selbst wenn die Phasen der Signale P und S2 nicht übereinstimmen, werden diese mittels einer PLL- Funktion so gesteuert, daß sie übereinstimmen, wobei der Phasenübereinstimmungszustand fixiert wird. In diesem Zustand weist das dem Lichtleiter 14 über das Drehfilter 36 zugeführte Beleuchtungslicht eine Zeitsteuerung auf, bei der die Beleuchtungsperiode mit rotem Licht dann abschließt, wenn das Signal S2, wie in Fig. 5g dargestellt, einen hohen Pegel "H" annimmt. Mit dieser Zeitgabe werden auch, wie aus den Fig. 5e und 5f ersichtlich, die CCD-Treibersignale erzeugt. Zu dieser Zeitperiode befindet sich der Kontaktpunkt a des Umschalters 38 im EIN-Zustand entsprechend dem Impuls P2 in Fig. 5b, so daß das von dem CCD-Element 17 erzeugte Bildsignal im Bildspeicher 39R abgespeichert wird.

Währenddessen erfolgt der Betrieb in der ersten Beleuchtungseinrichtung 3A, bei dem das Synchronisiersignal VD von der CCU 5, wie aus Fig. 5k ersichtlich, zugeführt wird, fast in der gleichen Art und Weise wie bei der zweiten Beleuchtungseinrichtung 3B.

In der ersten Beleuchtungseinrichtung 3A ist die mit den drei Durchlaßteilen 25 ausgestattete Drehscheibe 24 anstelle des Drehfilters 36 in der zweiten Beleuchtungseinrichtung 3B vorgesehen, während der Infrarot-Laserstrahl der Infrarot- Laserstrahlquelle 8 über die drei Durchlaßteile dem Lichtleiter 14 als Beleuchtungslicht zugeführt wird. Demzufolge stellt das dem Lichtleiter 14 zugeführte Beleuchtungslicht, wie aus Fig. 5g′ ersichtlich, einen durch IR gekennzeichneten Infrarot-Laserstrahl dar. Jede Beleuchtungsperiode mit dem Infrarot-Laserstrahl stimmt mit der jeweiligen Beleuchtungsperiode in Fig. 5g überein.

Die anderen Signale in Fig. 5, wie z. B. das Signal S1, entsprechen denen bei der zweiten Beleuchtungseinrichtung 3B, so daß deren Erläuterung entbehrlich ist.

Die jeweiligen Ausgangssignale der D/A-Wandler 44 werden einem Addierer 59 eingegeben und nach deren Addition in einem Integrierer 60 z. B. über eine Bildperiode integriert. Daraufhin wird ein Belichtungssteuersignal (Lichtintensitäts- Einstellsignal) erzeugt und über die Kommunikationsleitung 20 zu der Kommunikationsschaltung 32a bzw. 32b derjenigen Beleuchtungseinrichtung 3A oder 3B übertragen, mit der der Lichtleiterverbinder 10 verbunden ist. Die Belichtungssteuereinrichtung 28a und 28b besteht, wie aus Fig. 4 ersichtlich, aus einer Blendenlamelle und einem über die Belichtungssteuerschaltung 29a bzw. 29b angesteuerten Motor zum Drehen der Blendenlamelle, so daß die dem Lichtleiter 14 zugeführte Beleuchtungslichtmenge entsprechend gesteuert werden kann. Mit Hilfe dieser Steuerung kann einerseits die Lichtmenge verringert werden, falls der Signalpegel einer Bildperiode zu hoch ist, und andererseits die Lichtmenge erhöht werden, falls der Signalpegel zu niedrig ist, so daß ein geeigneter Signalausgangspegel auf der Seite des TV- Monitors 6 erzielt und ein helles, leicht zu diagnostizierendes Bild auf dem TV-Monitor 6 dargestellt werden kann.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Drehscheibe 24 und das Drehfilter 36 miteinander synchronisiert und werden miteinander gedreht. Ebenso sind die Filterelemente R, G und B des Drehfilters 36 sowie die drei Durchlaßteile 25 der Drehscheibe 24 miteinander synchronisiert und werden in den optischen Weg so eingesetzt, daß jedes Signal, das unter der Beleuchtung durch jedes Durchlaßteil 25 erhalten wird, der gleichen Signalverarbeitung unterzogen wird, wie jedes Signal, das unter Beleuchtung durch die Filterelemente R, G und B erhalten wird. Das heißt, die Signalverarbeitung wird bei Auswahl und Verwendung der ersten Beleuchtungseinrichtung 3A in der gleichen Art und Weise durchgeführt, wie die Signalverarbeitung bei Auswahl und Verwendung der zweiten Beleuchtungseinrichtung 3B.

Nachfolgend werden Beispiele erläutert, die von dem vorstehend erwähnten ersten Ausführungsbeispiel Gebrauch machen.

Soll eine gewöhnliche Betrachtung des Gegenstandes vorgenommen werden, so wird das elektronische Infrarotstrahlen-Endoskop 2 mit der zweiten Beleuchtungseinrichtung 3B verbunden. Das elektronische Infrarotstrahlen-Endoskop 2 liefert ein Signal an die CCU 5, das unter den Beleuchtungslichtarten R, G und B infolge der zeitseriellen Farbtrennung am Drehfilter 36 erzeugt wurde. Anhand dieses Signals werden in der CCU 5 gewöhnliche R-, G- und B-Farbteilbilder erzeugt und an den TV- Monitor zur Wiedergabe abgegeben. Das Synchronisiersignal VD der R-, G- und B-Bilder wird von der CCU 5 über den Verbinder 31b der zweiten Beleuchtungseinrichtung 3B der Systemsteuereinheit 30b zugeführt.

Die Systemsteuereinheit 30b synchronisiert die R-, G- und B- Filterelemente des Drehfilters 36 mit den R-, G- und B-Bildern durch entsprechenden Antrieb des Motors 23b über die Treiberschaltung 26b, so daß das Synchronisiersignal VD der Bilder R, G und B mit dem Lesen eines Bildes des elektronischen Infrarotstrahlen-Endoskops 2 synchronisiert ist. Somit können mit dem elektronischen Infrarotstrahlen- Endoskop 2, in dem das CCD-Element 17 vorgesehen ist, das eine Abschattungsperiode erfordert, R-, G- und B-Farbbilder erhalten werden.

Wird das elektronische Infrarotstrahlen-Endoskop 2 mit der Verbinderaufnahme 15a der ersten Beleuchtungseinrichtung 3A verbunden, so kann ein Bild durch Beleuchtung seitens der ersten Beleuchtungseinrichtung 3A erzeugt werden. Infrarotstrahlen von der Laserstrahlquelle 8 werden über einen Lichtleiter 7 in die erste Beleuchtungseinrichtung 3A eingeführt, wobei das von der Stirnfläche des Lichtleiters 14 austretende Licht mittels der Linse 22a konvergiert und durch die Drehscheibe 24 intermittierend zum Endoskop 2 geführt wird. Das der Linse 22a gegenüberliegende Ende des Lichtleiters 7 ist übrigens in einer Halterung 21 fixiert.

Das Infrarotbild wird in der CCU 5 in gleicher Weise wie bei den üblichen R-, G- und B-Betrachtungen verarbeitet und auf dem TV-Monitor 6 angezeigt. Das bei dieser Anzeige verwendete Vertikal-Synchronisiersignal VD wird über den Verbinder 31a der Systemsteuereinheit 30a der ersten Beleuchtungseinrichtung 3A zugeführt. Auf der Basis dieses Vertikal- Synchronisiersignals VD wird der Motor 23a über die Treiberschaltung 26a angetrieben, wird die Drehscheibe 24 mit dem Videosignal der CCU 5 synchronisiert und werden die von der Infrarot-Laserquelle 8 abgestrahlten Infrarotstrahlen mit dem Lesevorgang beim CCD-Element 17 synchronisiert und über die Verbinderaufnahme 15a als ein intermittierendes Licht dem elektronischen Infrarotstrahlen-Endoskop 2 zugeführt.

Die Infrarotstrahlen, die mit dem Lesevorgang beim CCD-Element 17 synchronisiert sind und intermittierend abgestrahlt werden, ergeben bei der Bildsignalbearbeitung in der CCU 5 ein farbloses bzw. klares Bild ohne Reflexe, da das Beleuchtungslicht während der Leseperiode durch das Abschattungsteil der Drehscheibe 24 abgeschattet wird. Dieses Bildsignal wird über den TV-Monitor 6 wiedergegeben. Der von der CCU 5 erfaßte Signalpegel wird über die Kommunikationsleitung 20 des Infrarotstrahlen-Endoskops 2 und über die Verbinderaufnahme 15a der ersten Beleuchtungseinrichtung 3A zugeführt.

Der eingegebene Bildsignalpegel wird über die Kommunikationsschaltung 32a der Systemsteuereinheit 30a angelegt. Die Systemsteuereinheit 30a führt den von der Kommunikationsschaltung 32a erhaltenen Bildsignalpegel der Belichtungssteuerschaltung 29a zu, so daß die Systemsteuereinheit 30a die Blendeneinrichtung 28a über die Belichtungssteuerschaltung 29a ansteuern und die Infrarot- Laserstrahlenmenge so einstellen kann, daß ein Bild mit geeigneter Belichtung erzielt wird.

Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel kann die am besten geeignete Beleuchtungseinrichtung in Abhängigkeit von dem zu betrachtenden Gegenstand oder Zweck verwendet werden. Ist z. B. eine Beobachtung mit einem Laserstrahl nicht erforderlich, so erbringt eine gewöhnliche Routineuntersuchung gute Ergebnisse, da die Gesamtvorrichtung kompakt gemacht werden kann, da die erste Beleuchtungseinrichtung 3A, die einen Laserstrahl aussendet, abgetrennt ist. Ferner kann nicht nur ein gewöhnliches Farbbild, sondern auch ein Bild mit einem Beleuchtungslicht eines ganz engen Wellenlängenbereichs in einer elektronischen Endoskopvorrichtung erhalten werden, die eine Abschattungsperiode erfordert. Demzufolge ist die Betrachtung eines sich pathologisch verändernden Teils unter einer mukösen Membran eines Lebewesens und seines Durchdringungsbereichs möglich, was andererseits bei einer Diagnose im üblichen Bereich des sichtbaren Lichts nicht möglich ist, so daß damit die Diagnosemöglichkeiten verbessert werden.

Da ferner das gleiche optische Beleuchtungssystem, wie es bei einem gewöhnlichen Bild verwendet wird, vorgesehen wird und auch eine Belichtungssteuerfunktion bei der Beleuchtung mittels Infrarot-Laserstrahlen durchgeführt werden kann, kann ein klares bzw. farbloses Bild unter Beleuchtung mit Infrarot- Laserstrahlen erhalten und gleich mit einem gewöhnlichen Bild verglichen werden. Selbst wenn von einer Beleuchtungseinrichtung zur anderen geschaltet wird, können Bildstörungen auf dem TV-Monitor 6 unterbunden werden, da den Beleuchtungseinrichtungen 3A und 3B das Vertikal- Synchronisiersignal VD der CCU 5 zugeführt und der Zeitpunkt des Abschlusses der Beleuchtungsperiode des Beleuchtungslichts mit der CCD-Leseperiode von der CCU 5 synchronisiert wird.

Falls z. B. vor dem Schalten das Bild eingefroren bzw. stillgesetzt wird, so kann ein durch die andere Beleuchtungseinrichtung abgebildetes Bild ohne jegliche Störung dargestellt werden, wenn das Stillsetzen nach dem Schalten aufgehoben wird.

Fig. 6 zeigt eine Endoskopvorrichtung 41 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel wird anstelle der ersten Beleuchtungseinrichtung 3A des in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels eine erste Beleuchtungseinrichtung 43 verwendet, in der ein Drehfilter 42 vorgesehen ist, an dem, wie aus Fig. 7 ersichtlich, Filterelemente G1, R1 und IR1 befestigt sind. Das heißt, beim zweiten Ausführungsbeispiel ist keine Laserstrahlquelle 8 vorgesehen. Die Filterelemente G1, R1 und IR1 des in der ersten Beleuchtungseinrichtung 43 vorgesehenen Drehfilters 42 weisen Durchlässigkeitsfaktoren auf, so daß grünes und rotes Licht bzw. Infrarot-Wellenlängenbereiche in einem schmalen Band durchgelassen werden, wie dies aus Fig. 8 ersichtlich ist.

Bei der oben erwähnten ersten Beleuchtungseinrichtung 43 wird ein Beleuchtungslicht einer Lampe 45a, die von einer Lampenstromversorgung 44′ gespeist wird, mittels der Linse 22a konvergiert und anschließend mit Hilfe des Drehfilters 42 in Licht der schmalen Bänder von G1, R1 und IR1 umgewandelt, das dann der lichteintrittsseitigen Stirnfläche des Lichtleiters 14 zugeführt wird, die in die Verbinderaufnahme 15a eingesetzt ist.

Die spektralen Kennwerte der oben erwähnten Filterelemente G1, R1 und IR1 sind in bezug auf die Wellenlängenbereiche so abgestimmt, daß keine Schwankung der spektralen Kennwerte infolge des Sauerstoffsättigungsgrades im Hämoglobin auftritt. Dieses Hämoglobin stellt ein im Blut enthaltenes Pigment dar. Ebenso ist das Filterelement IR1 auf einen Wellenlängenbereich abgestimmt, in dem die spektralen Kennwerte infolge des Sauerstoffsättigungsgrades im Hämoglobin deutlicher schwanken. Die Bilddaten, die mittels jedes Filterelements erhalten werden, werden verarbeitet, z. B. subtrahiert, so daß ein Bild entsprechend der Änderung der Dichte des Hämoglobins und des Sauerstoffsättigungsgrades im Hämoglobin angezeigt werden kann. Das in der zweiten Beleuchtungseinrichtung 3B verwendete Drehfilter 36 ist in Fig. 3 gezeigt.

Ein Drehfilter 42, das den vorstehend beschriebenen Aufbau aufweist, ermöglicht eine Beobachtung der Änderung der Dichte des Hämoglobins und des Sauerstoffsättigungsgrades im Hämoglobin in einer mukösen Membran (Schleimhaut) eines Lebewesens infolge des Unterschiedes der Dichte zwischen den Wellenlängen, in die die Farben aufgeteilt sind. Der Aufbau der Hauptkomponente einer CCU 5′ ist für dieses Ausführungsbeispiel in Fig. 9 dargestellt. Diese CCU 5′ enthält im Vergleich zur CCU 5 in Fig. 4 zusätzlich eine Kommunikationsschaltung 60′, die über die Kommunikationsleitung 20 mit der Kommunikationsschaltung 32a bzw. 32b in derjenigen Beleuchtungseinrichtung 43 oder 3B in Verbindung steht, in deren Verbinderaufnahme 15a bzw. 15b der Lichtleiterverbinder 10 eingesetzt ist und die die Lichtmenge der Beleuchtungseinrichtung 43 oder 3B durch das Ausgangssignal des Integrierers 60 steuert. Diese Kommunikationsschaltung 60′ betätigt den Umschalter SW1 entsprechend der Signalverarbeitungsfunktion in der CCU5′.

Die Ausgangssignale der Bildspeicher 39R, 39G und 39B werden einem Subtrahierer 60′′ und über den Umschalter SW1 den jeweiligen D/A-Wandlern 44 zugeführt. Das Schalten des Umschalters SW1 wird durch ein Unterscheidungssignal von der in der Beleuchtungseinrichtung 43 oder 3B vorgesehenen Kommunikationsschaltung 32a oder 32b gesteuert, die mit dem Schalter SW1 über die Kommunikationsschaltung 60′ elektrisch verbunden ist. Steht z. B. die zweite Beleuchtungseinrichtung 3B mit dem Schalter SW1 in Verbindung, so werden die Ausgangssignale der Bildspeicher 39R, 39G und 39B ausgewählt und als Farbbild auf dem TV-Monitor 6 dargestellt. Steht andererseits die erste Beleuchtungseinrichtung 43 mit dem Schalter SW1 in Verbindung, so wird mit Hilfe eines Schalters SW3 eines der Ausgangssignale eines Subtrahierers 60′′, der die Ausgangssignale der Teilbildspeicher 39R, 39G und 39B subtrahiert, ausgewählt, so daß mit Hilfe des entsprechenden Ausgangssignals des Subtrahierers 60′′ ein Bild wiedergegeben werden kann, das entweder die Änderung der Dichte des Hämoglobins oder die Änderung des Sauerstoffsättigungsgrades im Hämoglobin darstellt. Der oben erwähnte Schalter SW3 wird mit Hilfe eines Schalters SW2 betätigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die CCU 5′ Signale verarbeiten, die unterschiedlich sind für den Fall, bei dem die erste Beleuchtungseinrichtung 43 zur Verwendung ausgewählt ist, und den Fall, bei dem die zweite Beleuchtungseinrichtung 3B zur Verwendung ausgewählt ist. Das heißt, die CCU 5′ weist Signalverarbeitungsfunktionen auf, die den beiden Beleuchtungseinrichtungen 43 und 3B entsprechen und wählt die entsprechende Signalverarbeitungsfunktion in Abhängigkeit davon, welche der beiden Beleuchtungseinrichtungen mit der CCU 5′ verbunden ist. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel hingegen kann für den Fall, daß entweder die erste Beleuchtungseinrichtung 3A oder die zweite Beleuchtungseinrichtung 3B verwendet wird, eine gemeinsame Signalverarbeitungsfunktion herangezogen werden.

Der übrige Aufbau entspricht dem des ersten Ausführungsbeispiels.

Durch den oben geschilderten Aufbau kann ein Farbbild mittels der zweiten Beleuchtungseinrichtung 3B bei üblicher Betrachtung und ein funktionelles Bild des Hämoglobins mit Hilfe der ersten Beleuchtungseinrichtung 43 erzeugt werden, ohne daß dazu ein Filterauswahl-Steuerteil in dem Gehäuse vorgesehen werden muß.

Außerdem weist die erste Beleuchtungseinrichtung 43, die zur Erzeugung eines funktionellen Bildes des Hämoglobins verwendet wird, einen ähnlichen Aufbau wie die zweite Beleuchtungseinrichtung 3B für eine gewöhnliche Routineuntersuchung auf. Das heißt, die Beleuchtungseinrichtung 3B kann leicht umgestaltet werden, so daß ein spezielles Beobachtungssystem zur Erzeugung eines funktionellen Bildes des Hämoglobins kostengünstig hergestellt werden kann.

Fig. 10 zeigt eine Endoskopvorrichtung 51 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.

Bei diesem dritten Ausführungsbeispiel steht das in Fig. 6 gezeigte elektronische Infrarotstrahlen-Endoskop 2 mit der ersten und zweiten Beleuchtungseinrichtung 43 und 3B über eine Schalteinrichtung 52 für den optischen Weg sowie eine Signalschalteinrichtung 53 in Verbindung. Das heißt, bei diesem Ausführungsbeispiel ist das elektronische Infrarotstrahlen-Endoskop 2 ausgestattet mit der Schalteinrichtung 52, die den optischen Weg eines Lichtleiters schaltet, der verschiedene Beleuchtungslichtarten von den Beleuchtungseinrichtungen 43 und 3B zum Endoskop 2 führt, und der Signalschalteinrichtung 53, die zwischen das Endoskop 2 und die beiden Beleuchtungseinrichtungen 3B und 43 geschaltet ist.

Diese Schalteinrichtung 52 zum Schalten des optischen Weges besteht aus optischen Teilen, wie z. B. einem bekannten Spiegel oder Prisma, um das von der ersten Beleuchtungseinrichtung 43 abgestrahlte Beleuchtungslicht oder das von der zweiten Beleuchtungseinrichtung 3B abgestrahlte Beleuchtungslicht zum elektronischen Infrarotstrahlen-Endoskop 2 zu führen bzw. zu schalten. Die Signalschalteinrichtung 53 schaltet ein Belichtungssteuersignal sowie ein Synchronisiersignal von der ersten Beleuchtungseinrichtung 43 zur zweiten Beleuchtungseinrichtung 3B und umgekehrt. Das vorstehend erwähnte Schalten des optischen Weges und der Signale wird mit Hilfe eines Schalters SW2 ausgeführt, der an dem Betätigungsteil 12 des Endoskops 2 vorgesehen ist. Wie durch die gestrichelte Linie verdeutlicht, kann alternativ der Schalter SW2 auch automatisch durch ein Signal von der CCU 5′ gesteuert werden.

Nachfolgend wird die Funktionsweise dieses Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Soll ein gewöhnliches Farbbild mit Hilfe des oben geschilderten Aufbaus beobachtet werden, so wird mit dem am Endoskopbetätigungsteil 12 vorgesehenen Schalter SW2 die Schaltvorrichtung 52 für den optischen Weg so betätigt, daß dem Endoskop 2 Beleuchtungslicht von der zweiten Beleuchtungseinrichtung 3B zugeführt wird, die das Drehfilter 36 mit den drei Filterelementen R, G und B aufweist. Gleichzeitig werden der zweiten Beleuchtungseinrichtung 3B für eine gewöhnliche Beobachtung die Belichtungssteuer- und Synchronisiersignale von der CCU 5′ angelegt. Demzufolge wird der mit diesem elektronischen Infrarotstrahlen-Endoskop 2 zu betrachtende Gegenstand zeitseriell mit den Beleuchtungslichtarten R, G und B beleuchtet, so daß ein gewöhnliches Farbbild erzeugt wird.

Soll ein spezielles Bild mit Hilfe des Endoskops 2 aufgenommen werden, so wird das Beleuchtungslicht der ersten Beleuchtungseinrichtung 43 für eine Spezialbildbetrachtung mit Hilfe der Schalteinrichtung 52 durch Betätigen des Schalters SW2 ausgewählt und das Signal von der CCU 5′ wird der ersten Beleuchtungseinrichtung 43 mittels der Signalschalteinrichtung 53 zugeführt, woraufhin vom Endoskop ein funktionelles Bild einer mukösen Membran eines Lebewesens abgebildet wird.

Bei diesem dritten Ausführungsbeispiel kann die Bedienung des Endoskops im Vergleich zu dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel verbessert werden, da zwischen einem gewöhnlichen Farbbild und einem Spezialbild mit Hilfe des am Endoskopbetätigungsteil 12 vorgesehenen Schalters SW2 umgeschaltet werden kann. Ein derartiger manueller Schalter kann nicht nur am Betätigungsteil des Endoskops, sondern auch in einem Fußschalter oder auf einer Frontplatte untergebracht werden. Ferner kann der Schalter auch an einer außenseitig angebrachten Kamera befestigt sein.

Die Durchlässigkeitsfaktor-Kennwerte jedes Filterelements, das an dem Drehfilter zum Erzeugen eines funktionellen Bildes befestigt ist, sind nicht auf die des obigen Ausführungsbeispiels beschränkt, sondern können für alle Wellenlängenbereiche verwendet werden, die eine Abbildung durch die Bildaufnahmeeinrichtung des elektronischen Endoskops 2 ermöglichen. Wie beispielsweise in Fig. 8 gezeigt, ist unter Verwendung jedes Wellenlängenbereiches R1, IR1 und IR2 eine Abbildung der Änderung des Sauerstoffsättigungsgrades im Hämoglobin möglich. Ebenso kann ein Gegenstand mit einem Beleuchtungslicht in einem Ultraviolettbereich, wie z. B. UV1, ausgeleuchtet werden und dieses Bild mit den Bildern anderer Wellenlängenbereiche verarbeitet werden, so daß die Mikrostruktur und die Mikrorotfärbung einer mukösen Membran eines Lebewesens in Kontrast zu den anderen Teilen dargestellt werden können.

Fig. 11 zeigt eine Endoskopvorrichtung 301, die eine erste Modifikation des in Fig. 10 gezeigten dritten Ausführungsbeispiels darstellt.

Dieses Endoskop 301 besteht aus einem elektronischen Infrarotstrahlen-Endoskop 302 vom Synchrontyp, bei dem ein Mosaikfarbtrennfilter 310, das einen komplementären Typ darstellt, vor der Abbildungsfläche des CCD-Elements 17 vorgesehen ist, der CCU 5, die ein Bildsignal von dem Endoskop 302 in ein Standard-TV-Signal umwandelt, einer Bildverarbeitungseinrichtung 304, die Signale mit jeglicher Art von Information über die Funktion eines lebenden Körpers geeignet verarbeitet, einer ersten Beleuchtungseinrichtung 305 und einer zweiten Beleuchtungseinrichtung 306, die erste bzw. zweite Beleuchtungslichtarten dem Infrarotstrahlen-Endoskop 302 zuführen, und dem TV-Monitor 6, der das Ausgangssignal der Bildverarbeitungseinrichtung 304 wiedergibt.

In dem oben erwähnten elektronischen Infrarotstrahlen-Endoskop 302 ist, wie bereits erwähnt, ein Farbtrennfilter 310 vor dem CCD-Element 17 angeordnet, und zwar im Gegensatz zu dem elektronischen Infrarotstrahlen-Endoskop 2 in Fig. 10. Bei dem Farbtrennfilter 310 sind Farbdurchlaßfilter vom Komplementärfarbentyp mit den Durchlaßkennwerten von Mg (Magentarot), G (Grün), Ye (Gelb) und Cy (Zyan) (vgl. Fig. 12) in einem Mosaikmuster angeordnet. Ebenso wird anstelle des Drehfilters 42 in der ersten Beleuchtungseinrichtung 43 in Fig. 10 hier in der ersten Beleuchtungseinrichtung 305 ein in Fig. 13a gezeigtes Drehfilter 311 verwendet.

Bei diesem Drehfilter 311 sind, wie aus Fig. 13a ersichtlich, in radialer Richtung ein sektorförmiges Infrarotsperrfilter 311a sowie Filter 311b und 311c, die zwei unterschiedliche Durchlaßkennwerte aufweisen und in einem Sektorteil angeordnet sind, der dem Infrarotsperrfilter 311a gegenüberliegt, vorgesehen. Dieses Drehfilter 311 begrenzt die von der Lampe ausgesandte Lichtwellenlänge und liefert Beleuchtungslicht zum Lichtleiter 14 im elektronischen Infrarotstrahlen-Endoskop 302. Die oben erwähnten Filter 311b und 311c haben Durchlaßkennwerte (dargestellt durch λ1 und λ2), die Wellenlängen von 570 nm und 650 nm jeweils in einem Band durchlassen (vgl. Fig. 12) .

Ferner wird anstelle des Drehfilters 36 in der zweiten Beleuchtungseinrichtung 3B in Fig. 10 hier ein Drehfilter 312 in der zweiten Beleuchtungseinrichtung 306 verwendet, das in Fig. 13b dargestellt ist. Bei diesem Drehfilter 312 sind ein sektorförmiges Infrarotsperrfilter 312a sowie Filter 312b und 312c, die zwei unterschiedliche Durchlaßkennwerte aufweisen und in dem Sektorteil des Drehfilters 312 angeordnet sind der dem Infrarotsperrfilter 312a gegenüberliegt, vorgesehen (vgl. Fig. 13b). Dieses Drehfilter 312 begrenzt die von der Lampe 34 ausgesandte Lichtwellenlänge und führt diese dem Lichtleiter 14 im elektronischen Infrarotstrahlen-Endoskop 302 zu. Die Filter 312b und 312c des Drehfilters 312 haben Durchlaßkennwerte (dargestellt durch λ2 und λ3), die Wellenlängen von 650 nm und 790 nm in jeweils einem schmalen Band durchlassen (vgl. Fig. 12).

Die vorstehend erwähnten Drehfilter 311 und 312 sind mit dem Lesezeitpunkt des Endoskops 302 synchronisiert und werden in Drehung versetzt. Demzufolge ist das Infrarotsperrfilter 311a im Drehfilter 311 der Fig. 13a mit dem Infrarotsperrfilter 312a im Drehfilter 312 der Fig. 13b synchronisiert, wobei diese Filter in Drehung versetzt werden. Ebenso ist das Filter 311b (oder 311c) mit den beiden Filtern 312b und 312c synchronisiert und wird in Drehung versetzt. Falls das Drehfilter 311 verwendet wird, so wird ein CCD-Treibersignal zweimal erzeugt, während das Drehfilter 311 eine Umdrehung ausgeführt hat. Wird andererseits das Drehfilter 312 zur Benutzung ausgewählt, so wird eine CCD-Treiberschaltung (vgl. Bezugszeichen 36′ in Fig. 4) derart gesteuert, daß ein CCD- Treibersignal dreimal während eines Umlaufs des Drehfilters 312 erzeugt wird.

Mit anderen Worten, falls das Drehfilter 312 zur Benutzung ausgewählt wird, wird im Vergleich zur Auswahl des Drehfilters 311 nach der Beleuchtungsperiode des Filters 312b ein extra Treibersignal erzeugt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird beim Lesen eines CCD-Elements, das keine Abschattungsperiode (zur Vermeidung von Fahnen) erfordert, wie z. B. ein Zwischenzeilenübertragungstyp, als CCD-Element 17 verwendet. Wird ein Abschattungsteil zwischen den Filtern 312b und 312c vorgesehen, so kann ein CCD-Element vom Zeilenübertragungstyp verwendet werden, das eine Abschattungsperiode erfordert.

Der übrige Aufbau entspricht dem der Fig. 10. Nachfolgend wird die Funktionsweise der Endoskopvorrichtung 301 erläutert.

Wird die erste Beleuchtungseinrichtung 305 ausgewählt, so wird das Drehfilter 311 mit dem Lesevorgang beim Infrarotstrahlen- Endoskop 302 synchronisiert und gedreht. Wird das Infrarotsperrfilter 311a in den optischen Weg eingesetzt, so kann ein gewöhnliches, sichtbares Farbbild abgebildet werden. Werden nach diesem Zeitpunkt die Filter 311b und 311c in den optischen Weg eingesetzt, so werden die Bilder in einem engen Wellenlängenband von 570 nm und 650 nm mittels vom Farbtrennfilter 310 bearbeiteten G- bzw. R-Signale abgebildet.

Ein Farbbild wird für eine gewöhnliche Betrachtung mit sichtbaren Farben λ-korrigiert und der Bildverarbeitungseinrichtung 304 zu einem Zeitpunkt zugeführt, bei dem das Infrarotsperrfilter 311a in den optischen Weg eingesetzt ist, da das Drehfilter 311 mit der Zeitgabe der Signalverarbeitung der CCU 5 synchronisiert ist und gedreht wird.

Werden unterdessen die Filter 311b und 311c in den optischen Weg eingesetzt, so wird ein Bild in einem engen Wellenlängenband von 570 nm und 650 nm abgebildet und der Bildverarbeitungseinrichtung 304 als G- oder R-Bild mit dem Kennwert λ = 1 zugeführt. Die Bildverarbeitungseinrichtung 304 speichert das übliche, sichtbare Farbbild zeitweilig in einem Speicher, das unter einer üblichen Beleuchtung seitens der ersten Beleuchtungseinrichtung 305 abgebildet wurde, bei der das Infrarotsperrfilter 311a in den optischen Weg eingesetzt ist. Um die Verteilung der Blutmenge in einem Lebewesen für das Bildsignal mit schmalbandigem Wellenlängenbereich, in dem eine λ-Korrektur beseitigt ist, hervorzuheben, wird die Pegeldifferenz zwischen zwei Bildsignalen mit schmalbandigen Wellenlängenbereichen mittels des Subtrahierers oder dergleichen berechnet und die berechnete Pegeldifferenz auf dem TV-Monitor 6 gleichzeitig mit dem oben erwähnten gewöhnlichen, sichtbaren Farbbild, das zwischengespeichert wurde, angezeigt.

Wird als nächstes die zweite Beleuchtungseinrichtung 306 geschaltet, so liefert die CCU 5 ein gewöhnliches, sichtbares, λ-korrigiertes Farbbild zu einem Zeitpunkt an die Bildverarbeitungseinrichtung 304, bei dem das Infrarotsperrfilter 312a in den optischen Weg eingesetzt wird, und zwar in der gleichen Art und Weise, wie dies im Zusammenhang mit der ersten Beleuchtungseinrichtung 305 erläutert wurde. Anschließend wird das Bild zeitweilig in einem Speicher der Bildverarbeitungseinrichtung 304 abgespeichert.

Bilder in schmalen Wellenlängenbändern λ2 und λ3 werden in Form der Signale der R- bzw- G-Bilder zu Zeitpunkten erhalten, bei denen die Filter 312b und 312c des Drehfilters 312 in den optischen Weg eingesetzt werden. Anschließend liefert die CCU 5 die Bilder, bei denen die λ-Korrektur beseitigt ist, an die Bildverarbeitungseinrichtung 304. Wie im Zusammenhang mit der ersten Beleuchtungseinrichtung 305 erläutert, berechnet die Bildverarbeitungseinrichtung 304 eine Pegeldifferenz zwischen zwei Bildern und hebt die Änderung des Sauerstoffsättigungsgrades im Hämoglobin eines Lebewesens hervor. Anschließend wird die Pegeldifferenz auf dem TV- Monitor 6 gleichzeitig mit dem vorübergehend gespeicherten, üblichen, sichtbaren Farbbild dargestellt.

Mit Hilfe der Endoskopvorrichtung 301 kann eine gewöhnliche Betrachtung der Verteilung der Blutmenge in einer mukösen Membran eines Lebewesens vorgenommen werden, während gleichzeitig ein zur Hervorhebung der Änderung des Sauerstoffsättigungsgrades im Hämoglobin bearbeitetes Bild auf dem TV-Monitor 6 betrachtet werden kann. Demzufolge verbessert diese Endoskopvorrichtung 301 die Diagnosemöglichkeiten.

Gleichfalls können die Bilder mehreren Monitoren zugeführt werden, anstatt diese auf dem Monitor 6 gleichzeitig darzustellen. Ebenso kann der Ausgang der Bildverarbeitungseinrichtung 304 zwischen dem üblichen, sichtbaren Farbbild und dem Hervorhebungen aufweisenden Bild geschaltet werden, so daß das entsprechend geschaltete Bild auf dem Monitor 6 dargestellt wird.

Fig. 14 zeigt eine Endoskopvorrichtung 351, die eine zweite Modifikation des dritten Ausführungsbeispiels darstellt. Diese Endoskopvorrichtung 351 besteht aus einem elektronischen Infrarotstrahlen-Endoskop 352, bei dem vor der Abbildungsfläche des CCD-Elements 17 ein Mosaikfarbtrennfilter 360 vom Komplementärtyp angeordnet ist, einer CCU 5, die ein Bildsignal von dem elektronischen Infrarotstrahlen-Endoskop 352 in ein Standard-TV-Signal umwandelt, einer Bildverarbeitungseinrichtung 304, die Signale jeglicher Art von Informationen über Funktionen eines Lebewesens geeignet verarbeitet, einer ersten Beleuchtungseinrichtung 355 und einer zweiten Beleuchtungseinrichtung 356, die erste bzw. zweite Beleuchtungslichtarten dem elektronischen Infrarotstrahlen-Endoskop 352 zuführen, und dem TV-Monitor 6, der das Ausgangssignal der Bildverarbeitungseinrichtung 304 anzeigt.

Bei dem oben erwähnten elektronischen Infrarotstrahlen- Endoskop 352 ist im Gegensatz zu dem elektronischen Infrarotstrahlen-Endoskop 2 in Fig. 10 ein Mosaikfarbtrennfilter 360 vor dem CCD-Element 17 angeordnet. Bei diesem Mosaikfarbtrennfilter 360 sind in einem Mosaikmuster Farbdurchlaßfilter mit Durchlässigkeitseigenschaften bei Mg (Magentarot), G (Grün), Ye (Gelb) und Cy (Zyan) (vgl. Fig. 15) und ebenso mit Durchlässigkeitseigenschaften im Infrarotstrahlenbereich angeordnet. Ferner wird anstelle des Drehfilters 42 bei der ersten Beleuchtungseinrichtung 43 in Fig. 10 hier in der ersten Beleuchtungseinrichtung 305 ein in Fig. 16a detailliert dargestelltes Drehfilter 361 verwendet.

Bei diesem Drehfilter 361 sind ein sektorförmiges Infrarotsperrfilter 361a und viele Filter 361b, 361c und 361d mit drei unterschiedlichen Durchlässigkeitseigenschaften in den Sektorteilen des Drehfilters 361 angeordnet, die dem Infrarotsperrfilter 361a gegenüberliegen. Das Drehfilter 361 begrenzt die Wellenlänge des von der Lampe 45 abgestrahlten Lichts und führt das Licht dem Lichtleiter 14 des elektronischen Infrarotstrahlen-Endoskops 352 zu. Die oben erwähnten Filter 361b, 361c und 361d weisen Durchlässigkeitseigenschaften (dargestellt durch λ1, λ2 und λ3) auf, mit deren Hilfe die Wellenlängen 570 nm und 650 nm jeweils in einem schmalen Band (vgl. Fig. 15) durchgelassen werden.

Ferner wird anstelle des Drehfilters 36 in der zweiten Beleuchtungseinrichtung 3B in Fig. 10 bei dieser Modifikation in der Beleuchtungseinrichtung 356 ein in Fig. 16b detailliert dargestelltes Drehfilter 362 verwendet. Wie aus Fig. 16b ersichtlich, sind bei diesem Drehfilter 362 ein sektorförmiges Infrarotsperrfilter 362a sowie ein sektorförmiges Filter 362b mit einer Durchlässigkeitseigenschaft bei λ0 vorgesehen, wobei das Infrarotsperrfilter 362a dem Filter 362b gegenüberliegt. Das Drehfilter 362 begrenzt die Wellenlänge des von der Lampe 34 abgestrahlten Lichts und führt dieses begrenzte Licht dem Lichtleiter 14 des elektronischen Infrarotstrahlen-Endoskops 302 zu. Das oben erwähnte Filter 362b weist Durchlaßeigenschaften (dargestellt durch λ0) auf, wodurch kurze Wellenlängen, z. B. 450 nm und darunter, durchgelassen werden.

Die oben erwähnten Drehfilter 361 und 362 sind mit dem Lesetakt des elektronischen Infrarotstrahlen-Endoskops 352 synchronisiert und werden gedreht.

Die Funktionsweise der Endoskopvorrichtung 351 wird nachfolgend erläutert. Wird die erste Beleuchtungseinrichtung 355 ausgewählt, so ist das Drehfilter 361 mit dem Lesevorgang beim Endoskop 352 synchronisiert und wird in Drehung versetzt. Wird das Infrarotsperrfilter 361a in den optischen Weg eingebracht, so kann ein übliches, sichtbares Farbbild abgebildet werden. Die CCU 5 liefert ein λ-korrigiertes, gewöhnliches, sichtbares Farbbild an die Bildverarbeitungseinrichtung 304, wobei das Bild vorübergehend in einem Speicher der Bildverarbeitungseinrichtung 304 zwischengespeichert wird.

Werden die Filter 361b, 361c und 361d in den optischen Weg eingesetzt, so werden drei Arten von Bildern in engen Wellenlängenbereichen von λ1, λ2 und λ3 erhalten, so daß die CCU 5 Bilder an die Bildverarbeitungseinrichtung 304 liefert, bei denen die λ-Korrektur beseitigt ist. Die Bildverarbeitungseinrichtung 304 berechnet die Pegeldifferenz zwischen den drei Arten von Bildern und berechnet die Änderung des Sauerstoffsättigungsgrades im Hämoglobin eines Lebewesens oder die Änderung der ICG-Pigmentdichte in einer mukösen Membran, falls ICG intravenös injiziert wird.

Wird auf die zweite Beleuchtungseinrichtung 356 umgeschaltet, wie dies im Zusammenhang mit der ersten Beleuchtungseinrichtung 355 erläutert wurde, liefert die CCU 5 das λ-korrigierte, gewöhnliche, sichtbare Farbbild zu dem Zeitpunkt an die Bildverarbeitungseinrichtung 304, bei dem das Infrarotsperrfilter 362a des Drehfilters 362 in den optischen Weg eingesetzt wird, wobei dieses Bild vorübergehend in einem Speicher der Bildverarbeitungseinrichtung 304 zwischengespeichert wird.

Wird dann das Filter 362b in den optischen Weg eingesetzt, so wird ein Licht mit den kurzen Wellenlängen auf einen Gegenstand eines Lebewesens abgestrahlt. Da das Licht auf der Seite der kurzen Wellenlängen den Effekt aufweist, daß fluoreszierendes Material, das auf einen Körper eines Lebewesens aufgesprüht oder intravenös in den Körper injiziert wird, angeregt wird, kann das elektronische Infrarotstrahlen- Endoskop 352, das eine Empfindlichkeit auf der Seite der langen Wellenlängen hat, die Fluoreszenz abbilden. Ferner kann eine Beobachtung auch ohne Aufsprühen oder intravenöse Injizierung eines fluoreszierenden Materials durchgeführt werden, um die vom lebenden Körper selbst abgestrahlte Fluoreszenz abzubilden.

Wird die erste Beleuchtungseinrichtung 355 ausgewählt, wie oben erwähnt, und das Infrarotsperrfilter in den optischen Weg eingesetzt, so wird ein übliches, sichtbares Farbbild vorübergehend in einem Speicher der Bildverarbeitungseinrichtung 304 abgespeichert und die Pegeldifferenz zwischen den Bildern, die beim Einsetzen der Filter 361b, 361c und 361d in den optischen Weg erhalten werden, und anschließend die Änderung des Sauerstoffsättigungsgrades im Hämoglobin oder die Änderung der ICG-Pigmentdichte in einer mukösen Membran, falls ICG intravenös injiziert wird, berechnet. Somit wird die Änderung des Sauerstoffsättigungsgrades im Hämoglobin oder der ICG- Pigmentdichte am TV-Monitor angezeigt, und zwar je nach Wahl des Chirurgen mit oder ohne dem gewöhnlichen, sichtbaren Farbbild.

Wird die zweite Beleuchtungseinrichtung 356 ausgewählt und das Infrarotsperrfilter in den optischen Weg eingesetzt, so speichert die Bildverarbeitungseinrichtung 304 vorübergehend das übliche, sichtbare Farbbild in einem Speicher ab und berechnet einen Fluoreszenz-Pegel eines lebenden Körpers unter Verwendung der Bildsignale R und G auf der Seite der langen Wellenlängen R und G, die beim Einsetzen des Filters 362b in den optischen Weg erhalten werden, so daß der Fluoreszenz- Pegel mit oder ohne dem üblichen, sichtbaren Farbbild dargestellt werden kann.

Mit Hilfe der Endoskopvorrichtung 351 können übliche, sichtbare Farbbilder sowie ein funktionelles Bild gleichzeitig betrachtet werden, wie bei der ersten Modifikation, und zusätzlich kann die Zirkulationsgeschwindigkeit des Blutes, d. h. die Blutströmungsgeschwindigkeit, durch zeitserielle Änderung der Pigmentdichte in einer Blutader bei intravenöser Injektion von ICG-Pigment bestimmt werden.

Außerdem ist es von Bedeutung, daß die Fluoreszenz eines lebenden Körpers durch Bestrahlen des Körpers mit Licht auf der Seite der kurzen Wellenlängen beobachtet werden kann, so daß die Möglichkeit für das Erkennen eines pathologisch veränderten Teils durch Beobachten der Verteilungsänderung des fluoreszierenden Materials in einem pathologisch veränderten Teil einer mukösen Membran verbessert werden kann.

Ferner kann die Fluoreszenz, die von einer reduzierten Form von Pyridin-Nukleotid (NADH) einem die Sauerstoffdichte anzeigenden Material im lebenden Körpergewebe ausgestrahlt wird, beobachtet werden, so daß die Zunahme oder Abnahme der Sauerstoffmenge in einer mukösen Membran eines lebenden Körpers abgeschätzt werden kann.

Ebenso kann die Leuchtdichte, die Sättigung und der Farbton eines sichtbaren Farbbildes auf der Basis der Bildinformationen, die zu einem funktionellen Bild eines lebenden Körpers verarbeitet wurde, angehoben werden, und der Umriß des Teils mit einer Vielfalt von Änderungen kann zusammengesetzt werden.

Fig. 17 zeigt eine Endoskopvorrichtung 100, die einen Gegenstand so beleuchtet, daß die Bildsignalpegel von R, G und B beim Abbilden des Gegenstandes auf fast der gleichen Höhe liegen, und den Dynamikbereich eines Farbsignals steigern kann. Ein Beleuchtungslicht wird zu einem elektronischen Endoskop 101 übertragen, das in einen lebenden Körper eingeführt wird und mit dessen Hilfe eine Beobachtung möglich ist, indem Licht von einer Beleuchtungseinrichtung 102 über einen Lichtleiter (nicht dargestellt) zu dem zu beobachtenden Gegenstand geführt wird. Der Aufbau dieser Beleuchtungseinrichtung 102 ist in Fig. 18 detailliert dargestellt. Eine Lampe 104 sendet mittels der von der Lampenstromversorgung 103 gelieferten Elektrizität ein Licht in einem breiten Wellenlängenbereich aus, der einen ultravioletten Bereich, den Bereich des sichtbaren Lichts sowie einen Infrarotbereich einschließt.

Die Spektralcharakteristiken des von der Lampe 104 in den breiten Wellenlängenbereichen abgestrahlten Lichts werden mittels eines Filterwechslers 118 (vgl. Fig. 20) eingestellt, an dem Filter F1 bis F5 mit den in Fig. 19 gezeigten Kennwerten angeordnet sind. Dieser Filterwechsler 118 wird mittels eines Motors 117 gedreht und kann die spektralen Kennwerte der Lampe 104 unter Verwendung der Filter F1 bis F5, die verschiedenartige Kennwerte aufweisen, ändern. Der Motor 117 wird mittels einer Systemsteuerung 115 gesteuert.

Die Systemsteuerung 115 überträgt einen Bildsignalpegel, der über eine Kommunikationsschaltung 114 erhalten wird, zu einer Belichtungssteuerschaltung 113, so daß eine Blendeneinrichtung 105 durch die Belichtungssteuerschaltung 113 angesteuert und die Beleuchtungslichtmenge eingestellt wird.

Bei dem Beleuchtungslicht, dessen spektrale Kennwerte mittels des Filterwechslers 118 geändert wurden, wird die Lichtmenge mittels der Blendeneinrichtung 105 eingestellt, um eine geeignete Lichtmenge sowie zeitseriell getrennte Farben durch Drehen des Drehfilters 109 mittels eines Motors 110 zu erhalten, der durch eine Motortreiberschaltung 112 angetrieben wird, die ihrerseits mit der Systemsteuerung 115 verbunden ist, wobei das Beleuchtungslicht über eine Verschlußeinrichtung 106 ein- und ausgeschaltet wird.

Der Aufbau des Drehfilters 109 ist in Fig. 21 dargestellt. Kombinationen von zwei Filtern sind in Umfangsrichtung des Filters 109 angeordnet. Für eine gewöhnliche Betrachtung werden die Farben mittels der am Außenumfang angeordneten Filter R, G und B getrennt. Falls eine Beobachtung und die Beurteilung der funktionellen Information eines lebenden Körpers erwünscht ist, so wird die erforderliche Farbtrennung dadurch ausgeführt, daß die am Innenumfang des Farbfilters 109 gelegenen Filter in den optischen Weg eingesetzt werden. Hierzu kann das Drehfilter 109 entweder nur geringfügig in den optischen Weg eingesetzt werden, wie in Fig. 18 verdeutlicht, oder es kann im Vergleich zum obigen Zustand tiefer eingesetzt werden, wie dies durch den Pfeil A verdeutlicht wird.

Das durch das Drehfilter 109 getrennte Beleuchtungslicht wird mittels einer Linse 107 konvergiert und über einen Endoskopverbinder 108 dem elektronischen Endoskop 101 zugeführt, um das Innere eines lebenden Körpers zu beleuchten. Da das Innere eines lebenden Körpers gewöhnlich in einem extrem roten Farbton erscheint, ist die rote Farbe zumeist gesättigt, falls ein Weißabgleich mittels einer weißen Farbe, wie bei einem gewöhnlichen Weißabgleich vorgenommen wird, und falls die Innenseite des lebenden Körpers betrachtet wird. Demzufolge ist es in diesem Zustand schwierig, ein feines Unterscheidungsteil in Rot zu erkennen.

Somit wird der Weißabgleich für eine weiße Farbe mittels der Kennwerte des Filters F1 des Filterwechslers 118 im Hinblick auf die Ungleichmäßigkeit des Lichtleiters, des CCD-Elements und des Signalverarbeitungssystems übernommen. Daraufhin werden die Filter F1 bis F5 des Filterwechslers 118 durch die Systemsteuerung 115 ausgewählt, so daß aufgrund der Spektralcharakteristik des Beleuchtungslichts keine vom lebenden Körper reflektierte Farbe auftritt, die gesättigt oder nahezu gesättigt ist. Anschließend werden die ausgewählten Daten vom Beleuchtungseinrichtungs-Verbinder 116 zugeführt.

Unter den Filterkennwerten in Fig. 19 hat das Filter F1 Kennwerte, wodurch die spektralen Kennwerte der Lichtquelle unverändert bleiben, um gewöhnliche Farben zu reproduzieren, während die Filter F2 bis F4 Kennwerte haben, unter denen die für die Charakteristik des lebenden Körpers geeignetesten ausgewählt werden können. Das Filter F5 hat Kennwerte, die verwendet werden, falls eine Färbung z. B. mit Methylenblau vorgenommen wird.

Ehe eine Untersuchung durchgeführt wird, wird der Weißabgleich für eine weiße Tafel mit Hilfe des durch das Filter F1 hindurchgetretenen Beleuchtungslicht eingestellt, und das elektronische Endoskop 101 wird dann in die betreffende Körperhöhle eingesetzt und ein Videosignal erhalten. Dieses erhaltene Videosignal wird in einer Vorverarbeitungsschaltung 120 bearbeitet. Anschließend wird in einer Weißabgleich- Einstellschaltung 122 ein Farbsignal mit einem extrem hohen Farbsignalpegel und einem gesättigten Signal oder mit einem niedrigen Farbsignalpegel und einem schlechten Störabstand unter den Signalpegeln berechnet und über den Beleuchtungseinrichtungs-Verbinder 116 zur Systemsteuerung 115 übertragen. Diese Systemsteuerung 115 wählt das Filter des Filterwechslers 118, so daß die Farbe bei einem extrem hohen Videosignalpegel nicht gesättigt und andererseits nicht zu gering ist. Somit wählt die Systemsteuerung 115 das Filter so aus, daß die Spektralcharakteristik des Beleuchtungslichts am besten für den zu beleuchtenden Gegenstand ist.

Das von dem elektronischen Endoskop 101 ausgelesene Bildsignal wird in der Vorverarbeitungsschaltung 120 verarbeitet. Wird ein Weißabgleich mittels einer weißen Tafel zum ersten Mal vorgenommen, so wird in der WA-(Weißabgleich)- Einstellschaltung 122 die Pegeldifferenz zwischen den Farbsignalen berechnet und in einem WA-Speicher 123 abgespeichert. Aufgrund dieser Daten werden der Lichtleiter, das CCD-Element und das Signalverarbeitungssystem korrigiert.

Da die muköse Membran in einem lebenden Körper in einem roten Farbton erscheint, wird eine große Pegeldifferenz zwischen den Farbsignalen hervorgerufen, so daß mit dem elektronischen Endoskop 101 ein Bild erhalten wird, das für jedes Farbsignal eingestellte Pegel aufweist, indem die Spektralcharakteristik des Beleuchtungslichts geändert wird und die Membran über den Filterwechsler 118 beleuchtet wird. Das erhaltene Bild wird in der Vorverarbeitungsschaltung 120 bearbeitet und dann einem geregelten Verstärker (d. h. einem Verstärker mit Verstärkungsregelung) 121 zugeführt.

Der Pegel des für jede Farbe getrennten Bildsignals wird mittels der Weißabgleichsdaten eingestellt, die in dem WA- Speicher 123 mittels einer weißen Tafel abgespeichert wurden. Das so eingestellte Bildsignal wird in einen A/D-Wandler in ein Digitalsignal umgewandelt, wobei mit Hilfe eines synchronisierten Multiplexers 125 die Bildsignale nach Farben getrennt zeitseriell in entsprechende Speicher 126, 127 und 128 eingelesen werden.

In bezug auf den von jedem Speicher zugeführten Bildsignalpegel erscheint der Rotton des lebenden Körpers insgesamt als Weißton, da die Spektralcharakteristik des Beleuchtungslichts so geändert ist, daß jeder Farbsignalpegel gleich ist. Demzufolge ist keines der Farbsignale gesättigt und ein Bildsignal mit gutem Störabstand kann in die Signalverarbeitungsschaltung 132 eingegeben werden. Falls eine Berechnung unter den Bildern durchgeführt wird, so werden ausgewählte Filterinformationen von der WA-Einstellschaltung 122 an die Signalverarbeitungsschaltung 132 weitergegeben und als korrigierte Daten für die Berechnung benutzt, um die Spektralcharakteristik des Beleuchtungslichts zu ändern.

Die jeweils aus den Speichern 126, 127 und 128 ausgelesenen digitalen Bildsignale werden mit Hilfe entsprechender D/A-Wandler 129, 130 und 131 in Analogsignale umgewandelt. Anschließend werden in geregelten Verstärkern 133, 134 und 135 die Bildsignalpegel durch Einstellen der Verstärkungsfaktoren mittels der Verstärkungsfaktor-Zuführschaltung 136 geändert, um die Charakteristik des ausgewählten Filters des Filterwechslers 118 zu korrigieren. Die von den geregelten Verstärkern 133, 134 und 135 abgegebenen Bildsignale, die durch das Beleuchtungslicht als Weißton erhalten wurden, werden auf einem TV-Monitor 137 dargestellt, wobei der tatsächliche Farbton korrigiert ist.

Außerdem kann eine hochqualitative Berechnung zwischen den Bildern selbst dann ausgeführt werden, wenn die Spektralcharakteristik eines Gegenstandes einen extrem unterschiedlichen Pegel unter den Videosignalen bei der Bilderberechnung aufweist, da die an der Innenseite des Drehfilters 109 angeordneten Filter so ausgewählt sind, daß sie die funktionelle Information eines lebenden Körpers wiedergeben, und das geeigneteste Filter des Filterwechslers 118 in der WA-Einstellschaltung 122 ausgewählt wird.

Weist der zu betrachtende Gegenstand Beschränkungen auf oder ist eine hohe Beobachtungsqualität erwünscht, so wird das Filter des Filterwechslers mittels einer Karte ausgewählt, die die gleiche Spektralcharakteristik aufweist wie der Gegenstand und der Weißabgleich mittels der WA-Einstellschaltung 122 durchgeführt. Anschließend werden die Daten im WA-(Weißabgleich)-Speicher 123 abgespeichert. Auf der Grundlage der gespeicherten Daten wird das Bild in der Signalverarbeitungsschaltung 132 korrigiert, so daß das Bild von jedem der in dem Filterwechsler 118 vorgesehenen Filter korrigiert werden kann, um eine hochqualitative Korrektur durchzuführen.

Falls kein großer Unterschied im Hinblick auf eine Durchschnittsfarbe bei den zu betrachtenden Gegenständen vorliegt, wird die numerische Apertur des Drehfilters 109 mittels der Karte mit dem gleichen Durchschnittsfarbton wie der Gegenstand so eingestellt, daß der Videosignalpegel für jede Farbe fast gleich ist, wobei jeder Farbsignalpegel in den geregelten Verstärkern 133, 134 und 135 so eingestellt werden kann, daß das Bild die gleiche Farbe wie der Gegenstand aufweist.

Ebenso wird in einer Synchronisiersignal-Erzeugungsschaltung, an der das elektronische Endoskop 101 und die Beleuchtungseinrichtung 102 angeschlossen sind, die Zeitsteuerung für die zeitserielle Beleuchtung mit der Zeitsteuerung des Signalverarbeitungssystems synchronisiert. Bei dem oben geschilderten Aufbau wird nicht nur wie beim Stand der Technik der Weißabgleich bei dem Signalbearbeitungssystem vorgenommen, das das CCD-Element enthält, sondern es findet auch eine Beleuchtung Anwendung, die die Durchschnittsfarbe des zu betrachtenden Gegenstandes berücksichtigt, so daß jedes Farbsignal bei einer mukösen Membran korrekt dargestellt werden kann, bei der die Durchschnittsfarbe nahezu Rot ist oder bei der eine Färbung mit verschiedenen Pigmenten vorgesehen ist. Falls somit die funktionelle Information berechnet wird, können sehr geringe Unterschiede zwischen den Farbsignalen exakt berechnet werden, so daß dadurch die Diagnosemöglichkeiten verbessert werden.

Diese Anwendung ist nicht allein auf ein Zeitfolgesystem beschränkt, sondern kann auch bei einem Synchronsystem zum Tragen kommen. Außerdem kann diese Anwendung auch auf ein Fiberskop übertragen werden, an dem außenseitig eine Kamera befestigt ist.

Fig. 22 zeigt eine Endoskopvorrichtung 401 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel. Diese Endoskopvorrichtung 401 besteht aus einem elektronischen Endoskop 101, einer ersten Beleuchtungseinrichtung 102A, mit der das Endoskop 101 gekoppelt werden kann, einer zweiten Beleuchtungseinrichtung 102B, einer CCU 402 und den TV-Monitoren 137 und 138.

Die erste und zweite Beleuchtungseinrichtung 102A und 102B enthalten keine Motorbewegungsschaltung 111 wie bei der Beleuchtungseinrichtung 102 in Fig. 18 und verwenden anstelle des Drehfilters 109 die in den Fig. 23a und 23b gezeigten Drehfilter 109a und 109b.

Die CCU 402 ist mit dem in Fig. 17 gezeigten Signalverarbeitungssystem ausgestattet. Diese CCU 402 überträgt das Synchronisiersignal VD zur ersten und zweiten Beleuchtungseinrichtung 102A und 102B und sorgt dafür, daß das Signalverarbeitungssystem und das Beleuchtungssystem der beiden Beleuchtungseinrichtungen 102A und 102B miteinander synchronisiert sind, wie dies beim ersten Ausführungsbeispiel erläutert wurde. Das vierte Ausführungsbeispiel schließt die Funktion der in Fig. 17 erläuterten Endoskopvorrichtung 100 sowie die Funktion des ersten Ausführungsbeispiels ein.

Als nächstes wird eine Modifikation des in der Fig. 17 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die Endoskopvorrichtung dieser Modifikation verwendet eine in Fig. 24 dargestellte Beleuchtungseinrichtung 139 bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 17. Diese Beleuchtungseinrichtung 139 enthält nicht den in der Beleuchtungseinrichtung 102 in Fig. 18 vorgesehenen Motor 117 und den Filterwechsler 118, weist aber einen Aufbau auf, bei dem der Treiberstrom einer Lampenstromversorgungsschaltung 140 mit Hilfe der Systemsteuerung 115 variabel ist. Jeder Farbsignalpegel, der bei der Abbildung eines Gegenstandes erhalten wird, wird in der WA-Einstellschaltung 122 erfaßt. Aufgrund dieser Information steuert die Beleuchtungseinrichtung 139 die Lampenstromversorgungsschaltung 140 entsprechend einem angenäherten Durchschnittspegel jeder vom Gegenstand reflektierten Lichtfarbe und einem angenähert gleichförmigen Pegel jeder Farbe des reflektierten Lichts, indem das Beleuchtungslicht bei dem Farbsignal mit schlechtem Reflektionsgrad (vgl. Fig. 25a) stark ausgestrahlt wird.

Der Pegelunterschied der erhaltenen Farbsignale wird auf der Basis der Pegeldifferenz des Beleuchtungslichts korrigiert und verarbeitet, wie dies bei der Endoskopvorrichtung gemäß Fig. 17 gezeigt ist, und auf den TV-Monitoren 137 und 138 dargestellt.

Bei dieser Modifikation ist der gleiche Effekt wie bei der Endoskopvorrichtung 101 in Fig. 17 verfügbar, ohne daß dazu verschiedene Filter verwendet werden müssen, so daß die Vorrichtung vereinfacht werden kann. Das Drehfilter 109 wird bei dieser Modifikation gegen die in Fig. 23 gezeigten Filter 109A und 109B ausgetauscht, so daß ein anderes Ausführungsbeispiel gebildet werden kann.

Als nächstes wird eine Endoskopvorrichtung 61, die in Fig. 26 dargestellt ist, erläutert. Bei dieser Endoskopvorrichtung 61 sind mehrere Signalverarbeitungseinheiten mit einer Beleuchtungseinrichtung synchronisiert, so daß eine normale Betrachtung und eine spezielle Betrachtung leicht vorgenommen werden können.

Die Endoskopvorrichtung 61 besteht aus einem elektronischen Stereo-Endoskop 62, einer Beleuchtungseinrichtung 63, die ein Beleuchtungslicht dem Stereo-Endoskop 62 zuführt, einer ersten und zweiten CCU 64 bzw. 65, die Signale für das Stereo- Endoskop 62 verarbeiten, einer Signalverarbeitungseinheit 66, die die Bildsignale von den beiden CCUs 64 und 65 verarbeitet, einer Formdaten-Berechnungseinrichtung 67, die Formdaten eines Gegenstandes aus den beiden Bildsignalen der CCUs 64 und 65 berechnet, einem ersten TV-Monitor 68 und einem zweiten TV- Monitor 69, die die Informationen von der Signalverarbeitungseinheit 66 anzeigen, und einem dritten Monitor 70, der die von der Formdaten-Berechnungseinrichtung 67 berechneten Formdaten anzeigt.

In dem elektronischen Stereo-Endoskop 62 sind Objektivlinsen 72 und 73 getrennt am distalen Ende eines länglichen Einführteils 71 angeordnet. Bildaufnahmeeinrichtungen in Form von CCD-Elementen 74 und 75 sind in den betreffenden Brennebenen der Objektivlinsen 72 und 73 angeordnet.

Die CCD-Elemente 74 und 75 haben eine Infrarotsperrcharakteristik IRC bzw. eine Sperrcharakteristik VIC für sichtbares Licht, wie dies in Fig. 28 dargestellt ist. Ein Lichtleiter 76 ist durch das Einführteil 71 des elektronischen Stereo-Endoskops 62 hindurchgeführt, wobei die Lichtleiterstirnfläche am distalen Ende des Einführteils 71 angeordnet ist und Beleuchtungslicht zum Beleuchten des zu betrachtenden Gegenstandes abstrahlt. Über die in Fig. 27 dargestellten Filter kann Licht mit den in Fig. 29 dargestellten Spektralcharakteristik-Wellenlängenbereichen der anderen Stirnfläche des Lichtleiters 76 zugeführt werden. Diese Filter sind in einem in der Beleuchtungseinrichtung 63 angeordneten Drehfilter zum Trennen des Lichts vorgesehen.

Die Signalverarbeitungseinheit 66 berechnet das Bild mit der funktionellen Information des lebenden Körpers oder bringt das von den beiden CCUs 64 und 65 erzeugte und verarbeitete Bildsignal zur Anzeige. Somit wird auf dem ersten TV-Monitor 68 ein sichtbares Bild, d. h. ein normales Bild, oder ein Bild mit hervorgehobener Struktur angezeigt, während auf dem zweiten TV-Monitor 69 ein Infrarotbild dargestellt wird.

Die Formdaten-Berechnungseinrichtung 67 berechnet die Formdaten unter Verwendung des Bildsignals eines sichtbaren Bildes und eines Infrarotbildes, von denen jedes eine Parallaxe aufweist, und zeigt die berechneten Formdaten auf dem dritten TV-Monitor 70 an. Ferner tauschen die Beleuchtungseinrichtung 63 und die beiden CCUs 64 und 65 ein Synchronisiersignal miteinander über eine Signalleitung (nicht dargestellt) aus, so daß diese miteinander synchronisiert sind.

Die Wirkungsweise der Endoskopvorrichtung 61 wird nachfolgend erläutert.

Das Drehfilter der Beleuchtungseinrichtung 63 gibt zeitseriell spektrale Beleuchtungslichtarten in den aus Fig. 29 ersichtlichen Wellenlängenbereichen ab. Die Lichtempfangsfläche des elektronischen Stereo-Endoskops 62 weist zwei Empfindlichkeitsbereiche für das empfangene Licht auf, so daß zwei Arten von Bildern, nämlich Bilder im Infrarotbereich und Bilder im sichtbaren Bereich, von den beiden CCUs 64 und 65 mit einer Zeitgabe geliefert werden, bei der beispielsweise ein Bild während einer Belichtungsperiode und das andere während einer Übertragungsperiode geliefert wird.

Anhand der zugeführten Bildsignale werden in der Formdaten- Berechnungsschaltung 67 Formdaten eines Gegenstandes berechnet und auf dem TV-Monitor 70 dargestellt. Währenddessen wird das sichtbare Bild, das der Signalverarbeitungseinheit 66 übermittelt wurde, dem TV-Monitor 68 als ein normales Bild zur Anzeige zugeführt. Oder es wird ein Hervorhebungs- bzw. Betonungsprozeß, wie z. B. eine Formhervorhebung oder eine Farbtonhervorhebung, in bezug auf das sichtbare Bild ausgeführt, woraufhin das Bild auf dem TV-Monitor 68 wiedergegeben wird. Ebenso können anhand der Infrarotbilder verschiedene funktionelle Informationen über einen lebenden Körper berechnet werden, indem zwischen den Bildern mit verschiedenen Wellenlängen eine Berechnung durchg 25987 00070 552 001000280000000200012000285912587600040 0002004136034 00004 25868eführt wird. Das Ergebnis der Berechnung wird auf dem TV-Monitor 69 angezeigt.

Bei dieser Endoskopvorrichtung 61 werden Formdaten eines Gegenstandes in der gleichen Art und Weise wie bei einem gewöhnlichen Stereo-Endoskop berechnet. Zum gleichen Zeitpunkt können somit sowohl ein gewöhnlich sichtbares Bild als auch funktionelle Informationen über einen lebenden Körper gleichzeitig angezeigt oder bewertet werden, so daß ein funktionelles Bild eines lebenden Körpers, wie z. B. aufgrund der Formdaten eines lebenden Körpers, ein gewöhnliches Bild, der Blutstrom und der Sauerstoffsättigungsgrad im Hämoglobin gleichzeitig bewertet werden können, wodurch sich verbesserte Diagnosemöglichkeiten ergeben.

Fig. 30 zeigt eine Endoskopvorrichtung 81, die ein λ- korrigiertes Bildsignal für eine gewöhnliche Beobachtung und ein Bildsignal ohne λ-Korrektur für eine spezielle Beobachtung erzeugt und ein Bild abschätzt oder anzeigt, nachdem dieses anhand verschiedener Bilder mit einer Recheneinrichtung berechnet wurde.

Die Endoskopvorrichtung 81 besteht aus einem elektronischen Endoskop 82, das sogar einen Infrarotstrahlenbereich abbilden kann, einer Beleuchtungseinrichtung 83, die dem Endoskop 82 ein Beleuchtungslicht zuführt, einer ersten und einer zweiten CCU 85 bzw. 86, die wahlweise über eine Schalteinrichtung 84 mit dem Endoskop 82 verbunden werden können, einer Bildverarbeitungseinheit 87, die anhand des Ausgangssignals der ersten CCU 85 die funktionellen Informationen über einen lebenden Körper durch eine Berechnung zwischen mehreren Bildern erstellt, und einem ersten und zweiten TV-Monitor 88 bzw. 89, auf denen die Ausgangssignale der Bildverarbeitungseinheit 87 bzw. der zweiten CCU 86 angezeigt werden.

Bei dem elektronischen Endoskop 82 ist in ein längliches Einführteil 91 ein Lichtleiter 92 eingesetzt, wobei ein Beleuchtungslicht von der Beleuchtungseinrichtung 83 zugeführt wird, indem der Lichtleiter 92 mit der Beleuchtungseinrichtung 83 verbunden wird.

Der Aufbau der Beleuchtungseinrichtung 83 ist in Fig. 31 gezeigt. In dieser Beleuchtungseinrichtung 83 ist anstelle des Drehfilters 36 in der zweiten Beleuchtungseinrichtung 3B in Fig. 1 ein Drehfilter 93 vorgesehen, das mit den in Fig. 32 gezeigten Filtern ausgestattet ist. Ferner ist eine Motorbewegungsschaltung 94 enthalten, die das Drehfilter 93 mit dem Motor 23 in senkrechter Richtung zur optischen Achse bewegen kann.

Wie aus Fig. 32 ersichtlich, ist das Drehfilter 93 am Außenumfang mit Filtern R (Rot), G (Grün) und B (Blau) und an der Innenseite mit Filtern IR1, IR2 und IR3 ausgestattet. Das Drehfilter 93 und der Motor 23 bewegen sich mit Hilfe der Motorbewegungsschaltung 94 in senkrechter Richtung zur optischen Achse, so daß dadurch eine Filterkombination für die Farbtrennung des Beleuchtungslichts gewählt werden kann.

Am distalen Ende des länglichen Einführteils 91 sind eine Objektivlinse 95 sowie ein CCD-Element 96 befestigt, wobei das CCD-Element 96 in der Brennebene der Linse 95 angeordnet ist. Das CCD-Element 96 weist ohne Infrarotsperrfilter eine Empfindlichkeitscharakteristik im Infrarotbereich auf. Das Ausgangssignal des CCD-Elements 96 wird über die Schalteinrichtung 84 der ersten bzw. zweiten CCU 85 und 86 angelegt.

Die erste CCU 85 verarbeitet Signale (eine λ-Korrektur wird nicht durchgeführt) für die Bildsignale, die unter dem durch die Filter IR1, IR2 und IR3 hindurchgetretenen Beleuchtungslicht erzeugt wurden. Das Ausgangssignal der CCU 85 wird der Bildverarbeitungseinheit 87 zugeführt.

Die zweite CCU 86 verarbeitet Signale (eine λ-Korrektur wird durchgeführt) für die Bildsignale, die unter dem durch die Filter R, G und B hindurchgetretenen Beleuchtungslicht erzeugt wurden, und zeigt diese auf dem TV-Monitor 89 an.

Die erste und zweite CCU 85 und 86 sind mit der Beleuchtungseinrichtung 83 verbunden, wobei die beiden CCUs 85 und 86 für den Betrieb miteinander synchronisiert sind.

Die Funktionsweise der Endoskopvorrichtung 81 wird nachfolgend erläutert. Die Beleuchtungseinrichtung 83 weist eine Lampe 34 auf, die von einer Lampenstromversorgung 35 gespeist wird. Diese Lampe 34 sendet Lichtarten von einem Bereich des sichtbaren Lichts bis zu einem Infrarotstrahlenbereich aus und liefert diese nach Konvergierung durch die Linse 22 zur Beleuchtung an das elektronische Endoskop 82, und zwar über einen Ausgangsverbinder 15, der die Verbindung zum Endoskop 82 herstellt.

Das von der Lampe 34 abgestrahlte Beleuchtungslicht wird mittels einer Blendeneinrichtung 28 auf die geeignete Lichtmenge gesteuert, so daß eine geeignete Belichtung des Gegenstandes durch die Steuerung einer Belichtungssteuerschaltung 29 vorgenommen wird. Wird das elektronische Endoskop 82 vom Ausgangsverbinder 15 der Beleuchtungseinrichtung 83 gelöst, so wird eine Verschlußeinrichtung 27, die die geeignete Lichtmenge abblendet bzw. sperrt, ebenso von der Beleuchtungssteuerschaltung 29 gesteuert. Das Drehfilter 93 wird von einem Motor 23 gedreht, dessen Drehzahl mittels einer Treiberschaltung 26 gesteuert wird. Das Drehfilter 93 weist den in Fig. 32 gezeigten Aufbau auf, um eine zeitserielle Farbtrennung durch unterschiedliche Filterkombinationen vornehmen zu können. Demzufolge nehmen die außenliegenden Filter R, G und B eine Farbtrennung für eine gewöhnliche Betrachtung und die innenliegenden Filter IR1, IR2 und IR3 eine Farbtrennung zum Erfassen der Pigmentmenge in einem lebenden Körper und zum Betrachten funktioneller Informationen bezüglich eines lebenden Körpers vor. Die Filterkombinationen an der Außenseite bzw. Innenseite des Drehfilters 93 können für die Farbtrennung des von der Linse 22 konvergierten Beleuchtungslichts geschaltet werden, da die Position des Drehfilters 93 mit der Bewegung des Motors 23, die durch die Motorbewegungsschaltung 94 gesteuert wird, geändert werden kann.

Soll mit dem elektronischen Endoskop 82 eine gewöhnliche Beobachtung durchgeführt werden, so wird ein Signal zum Unterscheiden des Videosignalpegels und der CCU vom Ausgangsverbinder 15 der Beleuchtungseinrichtung 83 zugeführt, und zwar über das elektronische Endoskop 82 und die CCU 86, falls diese mittels der Schalteinrichtung 84 ausgewählt ist. Das der Beleuchtungseinrichtung 83 zugeführte Signal wird über eine Kommunikationsschaltung 32 einer Systemsteuerung 30 angelegt, wodurch die Filter R, G und B des Drehfilters 93 für eine gewöhnliche Beobachtung durch die Motorbewegungsschaltung 94 ausgewählt werden.

Wird andererseits die CCU 85 mittels der Schalteinrichtung 84 ausgewählt, so werden die Filter IR1, IR2 und IR3 für eine funktionelle Bildbetrachtung, ähnlich wie oben erwähnt, mit Hilfe der Motorbewegungsschaltung 94 unter Verwendung des Signals von der CCU 85 ausgewählt. Da die CCU 85 und die CCU 86 über die Beleuchtungseinrichtung 83 synchronisiert sind, tritt eine Bildstörung selbst dann nicht ein, falls das Bild mit Hilfe der Schalteinrichtung 84 geschaltet wird. Das von der CCU 85 erzeugte Bildsignal wird verarbeitet, um die funktionellen Informationen über einen lebenden Körper durch Berechnen mehrerer Bilder in der Bildverarbeitungseinheit 87 und durch Beobachten der Pigmentverteilung in einem lebenden Körper zu ermitteln, so daß das verarbeitete Signal als Bild auf dem TV-Monitor 88 wiedergegeben werden kann.

Wie oben erwähnt, kann bei dieser Endoskopvorrichtung 81 selbst dann, wenn die CCU für gewöhnliche Betrachtung und Funktionalbild-Betrachtung und eine Vielzahl von CCUs 85 und 86 benutzt werden, die CCU verwendet werden, ohne daß Bildstörungen auftreten, so daß eine gewöhnliche Betrachtung, eine Infrarotbild-Betrachtung, eine Funktionalbild-Betrachtung (Blutfluß, Sauerstoffsättigungsgrad) auf einfache Weise durchgeführt werden können, wobei die funktionellen Informationen über einen lebenden Körper leicht wahrgenommen und ermittelt werden können.

Mit Bezug auf Fig. 33 wird nachfolgend eine Endoskopvorrichtung 201 erläutert, bei der die Durchführung des Schaltvorganges zwischen einer gewöhnlichen Beobachtung und einer Blutfluß-Beobachtung verbessert ist.

Die Endoskopvorrichtung 201 enthält Abbildungseinrichtungen und besteht aus einem elektronischen Infrarotstrahlen-Endoskop 202 mit einer Empfindlichkeit im Infrarotstrahlenbereich, einer ersten Beleuchtungseinrichtung 204, die ein erstes Beleuchtungslicht liefert und eine Endoskoperfassungssignal- Erzeugungsschaltung enthält, die ein Endoskoperfassungsignal erzeugt, falls ein Verbinder 214 des elektronischen Infrarotstrahlen-Endoskops 202 mit einem Ausgangsverbinder 203a der ersten Beleuchtungseinrichtung 204 gekoppelt wird, einer zweiten Beleuchtungseinrichtung 205, die ein zweites Beleuchtungslicht an das Infrarotstrahlen-Endoskop 202 liefert, falls der Verbinder 214 des Endoskops 202 mit dem Ausgangsverbinder 203b gekoppelt wird, einer CCU 206, die Signale für das Endoskop 202 verarbeitet, einem TV-Monitor 207, der ein in der CCU 206 verarbeitetes Videosignal anzeigt, und einer Schalteinrichtung 208, die von der Beleuchtungseinrichtung, mit der das Endoskop 202 verbunden ist, zur CCU 206 und umgekehrt schaltet, und zwar auf der Basis des Endoskoperfassungssignals, das von der ersten Beleuchtungseinrichtung 204 erzeugt wird.

Wird das Endoskoperfassungsignal nicht erzeugt, d. h. falls das Endoskop 202 mit der zweiten Beleuchtungseinrichtung 205 gekoppelt ist, so wird die Beleuchtungseinrichtung für eine gewöhnliche Betrachtung, d. h. die zweite Beleuchtungseinrichtung 205 und die CCU 206 mit dem elektronischen Infrarotstrahlen-Endoskop 202 betrieblich verbunden. Wird das Endoskoperfassungssignal erzeugt, d. h. das elektronische Infrarotstrahlen-Endoskop 202 ist mit der ersten Beleuchtungseinrichtung 204 verbunden, so werden die erste Beleuchtungseinrichtung 204 und die CCU 206 automatisch zum Betrieb mit dem Infrarotstrahlen-Endoskop 202 geschaltet.

Das Infrarotstrahlen-Endoskop 202 weist ein längliches Einführteil 211, ein breites Betätigungsteil 212, das am rückseitigen Ende des Einführteils 211 ausgebildet ist, und ein Universalanschlußkabel 213 auf, das vom Betätigungsteil 212 wegragt. Ein am Ende des Universalanschlußkabels 213 befindlicher Verbinder 214 kann mit dem Ausgangsverbinder 203a der ersten Beleuchtungseinrichtung 204 oder dem Ausgangsverbinder 203b der zweiten Beleuchtungseinrichtung 205 gekoppelt werden. Von dem Verbinder 214 ragt ein Kabel 215 weg, an dessen Ende ein weiterer Verbinder 216 vorgesehen ist, der mit der CCU 206 verbunden werden kann.

In das Einführteil 211 ist außerdem ein Lichtleiter (nicht dargestellt) zum Übertragen eines Beleuchtungslichtes eingesetzt. Dieser Lichtleiter verläuft auch durch das Universalanschlußkabel 213 hindurch. Der Verbinder 214 des Endoskops 202 steht mit dem Ausgangsverbinder 203a der ersten Beleuchtungseinrichtung 204 oder dem Ausgangsverbinder 203b der zweiten Beleuchtungseinrichtung 205 in Verbindung, so daß von der ersten oder zweiten Beleuchtungseinrichtung 204 bzw. 205 der eintrittsseitigen Stirnfläche des Lichtleiters ein Beleuchtungslicht zugeführt werden kann.

Bei dem oben erwähnten elektronischen Infrarotstrahlen- Endoskop 202 wird ein Infrarotsperrfilter, das bei einem elektronischen Endoskop für normale Beobachtung vorgesehen ist, entfernt und die Beschichtung der Linse, die am vorderen Ende des CCD-Elements befestigt ist, wird gegen eine Beschichtung ausgetauscht, die für eine Infrarot-Beobachtung verwendet werden kann, so daß das Endoskop 202 eine Empfindlichkeit in einem Infrarotbereich und einem gewöhnlichen, sichtbaren Bereich aufweist.

Die erste Beleuchtungseinrichtung 204 weist ein Drehfilter 218 auf, das einen Wellenlängenbereich aufweist, der z. B. für eine Blutfluß-Beobachtung geeignet ist, und sich von dem in der zweiten Beleuchtungseinrichtung 205 vorgesehenen Drehfilter 217 für eine gewöhnliche Beobachtung, das z. B. Farbfilter R, G und B aufweist, unterscheidet. Somit kann die erste Beleuchtungseinrichtung 204 ein Beleuchtungslicht, das sich von dem von der zweiten Beleuchtungseinrichtung vorgesehenen Beleuchtungslicht für eine gewöhnliche Beobachtung unterscheidet, dem Lichtleiter des elektronischen Infrarotstrahlen-Endoskops 202 zuführen.

Wie aus Fig. 34 ersichtlich, umfaßt die Schalteinheit 208 eine Signalumwandlungseinrichtung 220, die ein Endoskoperfassungssignal, das erzeugt wird, falls das Endoskop 202 mit dem Ausgangsverbinder 203a der ersten Beleuchtungseinrichtung 204 verbunden wird, in ein Steuersignal umwandelt, eine Analogsignal-Schalteinrichtung 222, die ein Analogsignal des Signals, das die Lichtintensität einstellt, über einen Relaistreiber 221 auf der Basis des umgewandelten Steuersignals von der zweiten Beleuchtungseinrichtung 205 zur ersten Beleuchtungseinrichtung 204 schaltet, eine Digitalsignal-Schalteinrichtung 223, die ein Digitalsignal eines Signals, das z. B. das R-Signal zum korrekten Einspeichern der R-, G- und B- Signale in einen Speicher darstellt, von der zweiten Beleuchtungseinrichtung 205 zur ersten Beleuchtungseinrichtung 204 schaltet, und einen Videoverstärker 224, der ein Synchronisiersignalgemisch für die Beleuchtungseinrichtungen 204 und 205 erzeugt, um zu jeder Zeit die beiden Beleuchtungseinrichtungen 204 und 205 mit der CCU 206 zu synchronisieren.

Wie die in der Fig. 1 gezeigten Beleuchtungseinrichtungen 3A und 3B weisen die in Fig. 33 gezeigten beiden Beleuchtungseinrichtungen 204 und 205 Signalverarbeitungssysteme 231a und 231b (in gestrichelten Linien dargestellt), wie z. B. die Systemsteuerung 30 oder die Kommunikationsschaltung 32, auf. Das Signalverarbeitungssystem 231a ist gleichfalls mit einer Endoskoperfassungsignal- Erzeugungsschaltung ausgestattet. Ferner weist die CCU 206 ein Signalverarbeitungssystem 232, das drei Primärfarbsignale R, G und B von dem Signal erzeugt, das unter der Zeitfolgebeleuchtung seitens der zweiten Beleuchtungseinrichtung 205 erzeugt wurde, sowie einen Bildspeicher 233 auf, der die Bildsignale R, G und B speichert. Das Signalverarbeitungssystem 231a der CCU 206 enthält ebenso eine Signalverarbeitungsfunktion für das unter der Beleuchtung seitens der ersten Beleuchtungseinrichtung 204 erzeugte Signal. Die Signalverarbeitung für die beiden Signalarten wird durch das Signal der Schalteinrichtung 208 gesteuert.

Die Endoskopvorrichtung 201 mit dem oben geschilderten Aufbau hat folgende Funktionsweise: Wird eine gewöhnliche Beobachtung durchgeführt, so wird das elektronische Infrarotstrahlen- Endoskop 202 mit der zweiten Beleuchtungseinrichtung 205 verbunden. Die Schalteinrichtung 208 liefert stets die Signale zum Synchronisieren des Drehfilters mit dem Signalverarbeitungsprozeß der CCU 206 an die beiden Beleuchtungseinrichtungen 204 und 205. Ist das elektronische Infrarotstrahlen-Endoskop 202 nicht mit der ersten Beleuchtungseinrichtung 204 verbunden, so wird ein Signal, das das R-Signal zum korrekten Einschreiben der Signale R, G und B in einen Speicher darstellt, von der CCU 206 an die Beleuchtungseinrichtung 205 für eine gewöhnliche Betrachtung angelegt. Somit werden Farbbilder R, G und B für eine gewöhnliche Betrachtung auf dem TV-Monitor 207 angezeigt.

Ist andererseits das elektronische Infrarotstrahlen-Endoskop 202 mit dem Ausgangsverbinder 203a der ersten Beleuchtungseinrichtung 204 verbunden, so wird ein Endoskoperfassungssignal von der ersten Beleuchtungseinrichtung an die Schalteinrichtung 208 angelegt. Die Schalteinrichtung 208 erzeugt daraufhin auf der Basis des Endoskoperfassungssignals ein Steuersignal zum Schalten der Signale, wobei jedes Signal von der zweiten Beleuchtungseinrichtung 205 zur ersten Beleuchtungseinrichtung 204 geschaltet wird, so daß ein unter dem Beleuchtungslicht der ersten Beleuchtungseinrichtung 204 erzeugtes Bild auf dem TV-Monitor 207 wiedergegeben werden kann.

Ebenso erzeugt die erste Beleuchtungseinrichtung 204 kein Endoskoperfassungssignal beim Entfernen des elektronischen Infrarotstrahlen-Endoskops 202 vom Ausgangsverbinder 203a der ersten Beleuchtungseinrichtung 204. Da die Schalteinrichtung 208 stets die Beleuchtungseinrichtungen für eine gewöhnliche Betrachtung schaltet, d. h. die zweite Beleuchtungseinrichtung 205 und die CCU 206, falls das elektronische Infrarotstrahlen- Endoskop 202 nicht mit der Schalteinrichtung 208 verbunden ist, wird die Verbindung der ersten Beleuchtungseinrichtung 204 zur zweiten Beleuchtungseinrichtung 205 geschaltet.

Mit Hilfe der Endoskopvorrichtung 201 kann bewirkt werden, daß ein zu beobachtendes Bild leicht und sofort auf dem TV-Monitor 207 dargestellt werden kann, indem das elektronische Infrarotstrahlen-Endoskop 202 von der zweiten Beleuchtungseinrichtung 205 zur ersten Beleuchtungseinrichtung 204 geschaltet wird. Obwohl es bisher schwierig war, ein pathologisch verändertes Teil durch eine gewöhnliche Betrachtung zu diagnostizieren, so kann jetzt dieser Teil leicht auf der Basis des mittels der ersten Beleuchtungseinrichtung 204 erzeugten Bildes diagnostiziert werden, so daß die Diagnosemöglichkeiten verbessert werden. Ferner treten beim Schalten keine Bildstörungen auf, da die beiden Beleuchtungseinrichtungen 204 und 205 stets mit der CCU 206 wie beim ersten Ausführungsbeispiel synchronisiert sind.

Fig. 35 zeigt eine Endoskopvorrichtung 251, die eine Modifikation der Endoskopvorrichtung 201 in Fig. 33 darstellt. Bei dieser Endoskopvorrichtung 251 ist das elektronische Infrarotstrahlen-Endoskop 202, die erste Beleuchtungseinrichtung 204, die zweite Beleuchtungseinrichtung 205 und der TV-Monitor 207 in der gleichen Art und Weise vorgesehen wie bei der Endoskopvorrichtung 201 in Fig. 33. Eine CCU 252 bei dieser Endoskopvorrichtung 251 besteht aus einem Signalverarbeitungsteil 253, das das vom Endoskop 202 übertragene Videosignal bearbeitet, einer Blutfluß- Analyseeinrichtung 254, die die Menge des Blutflusses auf der Basis des übertragenen Videosignals berechnet, einer Kommunikationssignal-Schalteinrichtung 255, die ein Signal an diejenige Beleuchtungseinrichtung schaltet, die von den beiden Beleuchtungseinrichtungen ausgewählt wurde, und einer Videosignal-Schalteinrichtung 256, die das bearbeitete Videosignal gegen das Bild ersetzt, in dem der Blutfluß analysiert ist.

Als nächstes wird die Funktionsweise der Endoskopvorrichtung 251 erläutert. Wird eine gewöhnliche Betrachtung ausgeführt, so wird das elektronische Infrarotstrahlen-Endoskop 202 mit der zweiten Beleuchtungseinrichtung 205 verbunden. Da kein Endoskoperfassungssignal zur Kommunikationssignal- Schalteinrichtung 255 übertragen wird, falls das Endoskop 202 mit der zweiten Beleuchtungseinrichtung 205 verbunden wird, wird die Information von der zweiten Beleuchtungseinrichtung 205 über die Kommunikationssignal-Schalteinrichtung 255 zum Signalverarbeitungsteil 253 übertragen und gleichzeitig wird ein Auswahlsignal für ein gewöhnliches Beobachtungsbild zur Videosignal-Schalteinrichtung 256 übertragen. Das Signalverarbeitungsteil 253 überträgt ein Bildsignal für eine gewöhnliche Beobachtung zur Videosignal-Schalteinrichtung 256. In der Videosignal-Schalteinrichtung 256 wird ein Auswahlsignal für ein gewöhnliches Beobachtungsbild, das von der Kommunikationssignal-Schalteinrichtung 255 übertragen wird, ausgewählt, und das gewöhnliche Beobachtungsbild wird auf dem TV-Monitor 207 dargestellt.

Durch Verbinden des elektronischen Infrarotstrahlen-Endoskops 202 mit der ersten Beleuchtungseinrichtung 204 bringt die Kommunikationssignal-Schalteinrichtung 255 die erste Beleuchtungseinrichtung 204 und die CCU 206 in einen Verbindungszustand unter Verwendung des von der ersten Beleuchtungseinrichtung 204 erzeugten Endoskoperfassungssignals. Wird dieses Endoskoperfassungssignal von der ersten Beleuchtungseinrichtung 204 zur Kommunikationssignal- Schalteinrichtung 255 übertragen, so wird die Information von der ersten Beleuchtungseinrichtung 204 zum Signalverarbeitungsteil 253 übertragen, und das Auswahlsignal für ein Blutflußbild wird zur Videosignal-Schalteinrichtung 256 übertragen.

Empfängt das Signalverarbeitungsteil 253 das Signal von der ersten Beleuchtungseinrichtung 204, so wird die γ-Korrektur des Videosignals vom Endoskop 202 entfernt (d. h. γ = 1), und das Videosignal wird zu einer Blutfluß-Analyseeinrichtung 254 übertragen. Empfängt die Blutfluß-Analyseeinrichtung 254 das Videosignal vom Signalverarbeitungsteil 253, so wird die Berechnung zwischen zwei Bildern ausgeführt, die in zwei engen Wellenlängenbereichen abgebildet wurden, und die Menge bzw. Größe des Blutflusses bestimmt. Anschließend wird das Ergebnis der Berechnung des Blutflußbildsignals und der Blutflußmenge zur Videosignal-Schalteinrichtung 256 übertragen. Die Videosignal-Schalteinrichtung 256 wählt das Ergebnis der Berechnung auf der Basis des von der Kommunikationssignal- Schalteinrichtung 255 übertragenen Blutflußbildsignals aus, und das Ergebnis der Berechnung wird auf dem TV-Monitor 207 angezeigt.

Wird bei dieser Endoskopvorrichtung 251 das elektronische Infrarotstrahlen-Endoskop 202 mit der gewünschten Beleuchtungseinrichtung verbunden, so wird die γ-Korrektur sofort entfernt, so daß die Blutflußmenge äußerst genau bestimmt werden kann. Da somit die Blutflußmenge quantitativ angezeigt werden kann, können die Diagnosemöglichkeiten verbessert werden. Ferner können ein gewöhnliches Betrachtungsbild und ein Blutflußbetrachtungsbild gleichzeitig auf dem TV-Monitor 207 angezeigt werden, indem z. B. das Bild für die gewöhnliche Betrachtung eingefroren wird.

Ferner können unterschiedliche Ausführungsbeispiele durch Kombination von Teilen der obigen Ausführungsbeispiele erhalten werden. Diese zusätzlichen Ausführungsbeispiele gehören auch zur Erfindung.

Claims

1. Endoskopvorrichtung mit

- einem elektronischen Endoskop (2; 101; 202; 302; 352), das ein längliches Einführteil (11; 211), einen in das Einführteil eingesetzten Lichtleiter (14), der ein seiner Stirnfläche zugeführtes Beleuchtungslicht überträgt und von der anderen Stirnfläche abstrahlt, ein optisches Objektivsystem (16), das an der vorderen Endseite des Einführteils vorgesehen ist und eine Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung (17) aufweist, die ein optisches Bild vom Objektivsystem (16) photoelektrisch umwandelt;
- einer ersten Beleuchtungseinrichtung (3B; 102b; 205; 306; 356), die eine Vielzahl von unterschiedliche Wellenlängenbereiche aufweisenden Beleuchtungslichtarten der Stirnfläche des Lichtleiters (14) zeitseriell zuführt, falls das Endoskop mit der ersten Beleuchtungseinrichtung (3B) verbunden ist; und
- einer zweiten Beleuchtungseinrichtung (3A; 43; 204; 305; 355), die Beleuchtungslichtarten in Wellenlängenbereichen zuführt, die sich bezüglich der Wellenlängenbereiche der von der ersten Beleuchtungseinrichtung abgegebenen Beleuchtungslichtarten unterscheiden, falls das Endoskop mit der zweiten Beleuchtungseinrichtung (3A) verbunden ist,

gekennzeichnet durch

- eine Synchronisier-Steuereinrichtung (45), die ein Synchronisiersignal (VD) erzeugt, das wenigstens eine Beleuchtungsperiode der Vielzahl von Beleuchtungslichtarten, die von der ersten Beleuchtungseinrichtung (3B) ausgesandt werden, mit wenigstens einer Beleuchtungsperiode der Beleuchtungslichtarten synchronisiert, die von der zweiten Beleuchtungseinrichtung (3A, 43) ausgesandt werden;
- eine Treiberschaltung (36′), die ein Treibersignal an die Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (17) zur Abgabe eines Bildsignals zu einer Zeitperiode anlegt, die mit dem Synchronisiersignal synchronisiert ist; und
- eine Videosignal-Verarbeitungsschaltung (37, 38, 39, 44), die das Bildsignal zu einer Zeitperiode verarbeitet, die mit dem Synchronisiersignal synchronisiert ist, und ein Videosignal erzeugt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die photoelektrische Umwandlung bewirkende Fläche der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (17) in der Brennebene des Objektivsystems (16) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisier-Steuereinrichtung (45) in einer Kamerasteuereinheit (5) vorgesehen ist, die die Treiberschaltung (36′) und die Videosignal- Verarbeitungsschaltung (37, 38, 39, 44) enthält.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Beleuchtungseinrichtung (3B) ein Drehfilter mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtung angeordneten, unterschiedliche Durchlaßwellenlängenbereiche aufweisenden Filtern, durch die Licht einer Lampe (34) hindurchtritt, sowie einen Motor (23b) zum Drehen des Drehfilters (36) aufweist und über das Filter, das der Lampe (34) gegenüberliegt, die Beleuchtungslichtarten zeitseriell aussendet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Filtern (R, G und B) Wellenlängenbereiche übertragen, die in einem sichtbaren Bereich liegen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Beleuchtungseinrichtung (3A) ein Drehfilter (42) mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtung angeordneten, unterschiedliche Durchlaßwellenlängenbereiche aufweisenden Filtern, durch die Licht einer Lampe (45a) hindurchtritt, sowie einen Motor (23a) zum Drehen des Drehfilters aufweist und über das Filter, das der Lampe (45a) gegenüberliegt, die Beleuchtungslichtarten zeitseriell aussendet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Filtern schmalbandige Wellenlängenbereiche übertragen, die in einem Infrarotbereich liegen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Treiberschaltung (36′) auf der Basis des Synchronisiersignals das Treibersignal mit jeder Abschattungsperiode der ersten Beleuchtungseinrichtung (3B), bei der keine Aussendung der Beleuchtungslichtarten erfolgt, synchronisiert und das Treibersignal aussendet.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Treiberschaltung (36′) auf der Basis des Synchronisiersignals das Treibersignal mit jeder Abschattungsperiode der zweiten Beleuchtungseinrichtung (3A; 43), bei der keine Aussendung der Beleuchtungslichtarten erfolgt, synchronisiert und das Treibersignal aussendet.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Beleuchtungseinrichtung (3B) eine Detektoreinrichtung (55b) zum Erfassen des Beginns bzw. Endes einer Aussendeperiode, bei der die Beleuchtungslichtarten ausgesandt werden, und eine PLL- Schaltung (48b) aufweist, die das Ausgangssignal der Detektoreinrichtung (55b) mit dem Synchronisiersignal (VD) der Synchronisier-Steuereinrichtung (45) synchronisiert und mit ihrem Ausgangssignal die Drehung des Motors (23b) steuert.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Beleuchtungseinrichtung (3A) eine Detektoreinrichtung zum Erfassen des Beginns bzw. Endes einer Aussendeperiode, bei der die Beleuchtungslichtarten ausgesandt werden, und eine PLL-Schaltung aufweist, die das Ausgangssignal der Detektoreinrichtung mit dem Synchronisiersignal der Synchronisier-Steuereinrichtung synchronisiert und mit ihrem Ausgangssignal die Drehung des Motors steuert.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Beleuchtungseinrichtung (3A) eine Laserstrahlquelle (8) aufweist, die einen Laserstrahl in einem einzigen engen Wellenlängenbereich aussendet, wobei der Laserstrahl über eine Vielzahl von Öffnungen (25), die in einer sich drehenden Drehscheibe (24) vorgesehen sind, dem Lichtleiter (14) zuführbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Videosignal-Verarbeitungsschaltung eine erste Videosignal-Verarbeitungsfunktion, für den Fall, daß der Lichtleiter (14) mit der ersten Beleuchtungseinrichtung verbunden ist, und eine zweite Videosignal- Verarbeitungsfunktion, für den Fall, daß der Lichtleiter (14) mit der zweiten Beleuchtungseinrichtung verbunden ist, aufweist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Videosignal-Verarbeitungsschaltung gemeinsame Signale verarbeitet, falls der Lichtleiter (14) mit einer der Beleuchtungseinrichtungen verbunden ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Videosignal-Verarbeitungsfunktion sich von der zweiten Videosignal-Verarbeitungsfunktion unterscheidet.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Videosignal-Verarbeitungsfunktion und die zweite Videosignal-Verarbeitungsfunktion wählbar sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Videosignal-Verarbeitungsfunktion und die zweite Videosignal-Verarbeitungsfunktion in Abhängigkeit von der mit dem Lichtleiter (14) verbundenen Beleuchtungseinrichtung (204; 205) ausgewählt wird.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungslichtmenge, die von der ersten und zweiten Beleuchtungseinrichtung dem Lichtleiter (14) zugeführt wird, entsprechend einem Steuersignal gesteuert wird, das von der Videosignal-Verarbeitungsschaltung (37, 38, 39, 44, 59, 60) zugeführt wird.

19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Beleuchtungseinrichtung (3B) eine Lichtmengen-Änderungseinrichtung (28b) aufweist, die die Menge des dem Lichtleiter (14) zuzuführenden Beleuchtungslichts ändert.

20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Beleuchtungseinrichtung (3A) eine Lichtmengen-Änderungseinrichtung (28a) aufweist, die die Menge des dem Lichtleiter (14) zuzuführenden Beleuchtungslichts ändert.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtmengen-Änderungseinrichtung die Lichtmenge für eine Vielzahl von dem Lichtleiter (14) zuzuführenden Beleuchtungslichtarten selektiv und variabel einstellen kann.

22. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Beleuchtungseinrichtung (3A; 43) die Lichtmenge für eine Vielzahl von Beleuchtungslichtarten selektiv und variabel einstellen kann, falls die dem Lichtleiter (14) zuzuführenden Beleuchtungslichtarten eine Vielzahl von Wellenlängenbereichen aufweisen.

23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lichtmengen-Änderungseinrichtung (133, 134, 135, 136) die Lichtmenge so selektiv und variabel einstellen kann,
daß die Pegel der Bildsignale gleich sind, die von der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (17) unter den entsprechenden Beleuchtungslichtarten erzeugt werden.