DE2746614C2

DE2746614C2 - Endoskop

Info

Publication number: DE2746614C2
Application number: DE19772746614
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-10-15
Filing date: 1977-10-15
Publication date: 1983-03-17
Also published as: DE2746614A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Endoskop mit einem Schlauch, durch dessen Hohlraum Leitungen vom bedienerseitigen Ende /um Arbeitsendc geführt sind und das am Arbeitsende des Schlauches eine Kaltlichtquelle sowie eine von dort zum bedienerseitigen Ende führende lichtleitende Einrichtung aufweist, wobei die licliilcitcndc Einrichtung eine als integrierte Schaltung ausgebaute Bildwandlerplatte aufweist, auf der Bildsensoren in Matrixform angeordnet und mit Anschlußpunkten verbunden sind, von denen elektrische Leiter zum bedienerseitigen Ende des Schlauches und von dort zu einem Sichtgerät geführt sind.

Aus der DE-OS 26 33 742 ist ein derartiges Endoskop bekannt, bei dem die Lichtquelle und die Bildaufnahmeelemente in zwei voneinander getrennten Einheiten untergebracht sind, die einzeln verkapselt und nebeneinander eingebaut sind. Der Raumbedarf "on der Arbeitsspitze des Endoskops ist dadurch relativ groß.

Aufgabe ist es demgegenüber, ein Endoskop der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß der Raum- oder Flächenbedarf am Arbeitsende des Endoskop sowie der Querschnittsbedarf des Zufuhrschlauches gegenüber bekannten Endoskopen verringert ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf der Bildwandlerplatte eine Anzahl von Leuchtelementen einintegriert ist.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß auf einem Halbleiter-Chip sowohl die Bildsensoren als auch die Leuchtelemente aufintegriert sind, so daß an der Arbeitsspitze lediglich ein Halbleiter-Chip anzubringen isL Es entfällt die zusätzliche Anbringung einer weiteren, getrennt verkapselten Lichtquelle, wodurch der Raumbedarf an der Arbeitsspitze verringert, die Verwendbarkeit des Endoskops erhöht und das Einführen des Endoskops in Patienten erleichtert wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteranspruche gekennzeichnet.

Zur Veranschaulichung der Erfindung dient die Schema-Zeichnung eines Ausführungsbeispiels.

Am Arbeitsende 4 eines Schlauches 1 ist in einer Halterung eine Bildwandlerplatte 3 befestigt, die beispielsweise einen quadratischen Umriß hat. Zwischen der Wandung des Schlauches 1 und den Umrißlinien der Bildwandlerplatte 3 sind eine Anzahl von Kanälen 2 vorgesehen, die den verschiedensten bekannten Zwekken, wie zum Beispiel zum Einleiten oder Absaugen von Flüssigkeit, zum Hindurchführen von Operatioiiswerkzeugen und dergleichen dienen. Innerhalb des Schlauches 1 kann sich auch eine — bekannte — Mechanik befinden, die vom bedienerseitigen Ende 5 aus betätigt werden kann und ein Verschwenken des Arbeitsendes 4 gegenüber der Schlauchlängsachöe gestattet.

Vom Arbeitsende 4 des Schlauches I führen die Kanäle 2 und die nicht erkennbaren Anschlußleitungen der Bildwandlerplatte 3 zum bedienerseitigen Ende 5.

Die Bildwandlerplatte 3 besteht beispielsweise aus einem LSI-Chip, der mit einer sehr hohen Zahl lichtempfindlicher Bildsensoren in Form von Dioden oder Transistoren besetzt ist. Intern, d. h. innerhalb der integrierten Schaltung sind die einzelnen Bildsensoren miteinander über organisatorisch adressierbare Leiterbahnen derart verknüpft, daß nur fr* Zuleitungen erforderlich sind, von denen je 16 auf die 4 Seiten der Bildwandlerplatte verteilt sind. Je nach Integrationsgrad kann die erforderliche Abfrage- und Adressiereinheit mit auf dem Chip integriert sein oder aber 'iber eine Steckverbindung am bedienerseitigen Ende des Schlauches 1 angeschlossen werden. Die sich ergebenden Daten werden dann über einen Bildumsetzer direkt auf einen Fernsehschirm übertragen. Vorteilhaft ist, daß die über die beispielsweise 64 Leitungen kommenden und gegebenenfalls weiter verarbeiteten Daten auch zur Archivierung in einen Speicher eingclesen werden und von dort bei Bedarf wieder abgefragt werden können.

Bei zum Beispiel 64 Adreßbussen ergeben sich 2^M mögliche Abfragepunkte. Bei beispielsweise 8 Adrcßlei-

tungen und 6 Stromvenergungsleitungen verbleiben 2^s8 mögliche Adreßpunkte. Bei einer entsprechend hohen Anzahl von Büdsensoren, die bei der ständig stark steigenden Integrationsdichte möglich sind, erhält man eine ungewöhnlich hohe Auflösung des übertragenen Biides, die weit über das von Glasfasern bekannte hinausgeht.

Integrierte Schaltungen sine! für ihre mechanische Unanfälligkeit bekannt Sie können auch chemisch ohne großen Aufwand unempfindlich gemacht werden. Ganz entscheidend ist cL-r Vorteil, daß eine Bildwandlerplatte der erläuterten Art einschließlich ihrer Zuleitungen völlig unbeeinflußt von Röntgenstrahlung arbeiten kann und daß die Zuleitungen eine praktisch unbegrenzte Länge haben können. Berücksichtigt man schließlich noch die zunehmend sinkenden Kosten von integrierten Schaltungen, so ergibt sich, daß die vorgeschlagene Lösung tatsächlich die Nachteile der bekannten Endoskope völlig beseitigt

Da für die Beobachtung dunkler Hohlräume Licht vorhanden sein muß, können entweder auf der Bildwandlerplatte 3 lichtemittierende Dioden integriert sein, die das zu beobachtende Bildfeld ausleuchten. Alternativ kann durch einen oder mehrere Kanäle 2 Licht mit Hilfe von eingeschobenen (ungeordneten und daher preiswerten) Faseroptiken zugeführt werden, die ohne große Kosten ausgetauscht werden können.

Die Ausbaumöglichkeiten des vorgeschlagenen Konzeptes sind sehr groß. So kann zum Beispiel bei integrierten lichtempfindlichen Dioden vorgesehen werden, daß diese ebenso wie die Bildsensorer* für eine Spektralempfindlichkeit im Infrarotbereich dotiert werden, so daß die Herstellung von Thermogrammen von Körperhöhlen möglich wird. Weiterhin ist es ohne größeren Zusatzaufwand möglich, nicht nur Schwarz/ Weiß-Bilder in der beschriebenen Weise, sondern auch farbige Bilder zu übertragen. Für den letzteren Fall werden je Bildübertragungspunkt drei Büdsensoren vorgesehen, die entweder auf die entsprechenden Spektralfarben dotiert oder über entsprechende Filter mit Licht beaufschlagt werden. Nach Adressierung und Abfrage der Büdsensoren werden die Signale additiv oder subtraktiv in einem Grauwert/Farbumsetzer zu einem farbigen Bild zusammengesetzt In dem zuerst genannten Fall einer entsprechenden Dotierung der Bildsensoren fallen drei Farbkanäle unmittelbar an.

Zwar geht bei farbiger Übertragung die Zahl der Biidpunkte auf ein Drittel zurück, weil je Bildpunkt drei Bildsensoren erforderlich werden. Dp ../loch ist selbst beim heutigen Stand der Integrationstechn-k die derart geminderte Zahl von Bildpunkten immer noch wesentlieh größer als die Bildpunkt-Zahl von geordneten Faseroptiken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Endoskop mit einem Schlauch, durch dessen Hohlraum Leitungen vom bedienerseitigen Ende zum Arbeitsende geführt sind und das am Arbeitsende des Schlauches eine Kaltlichtquelle sowie eine von dort zum bedienerseitigen Ende führende lichtleitende Einrichtung aufweist, wobei die lichtlei tende Einrichtung eine als integrierte Schaltung ausgebaute Bildwandlerplatte aufweist, auf der Bildsensoren in Matrixform angeordnet und mit Anschlußpunkten verbunden sind, von denen elektrische Leiter zum bedienerseitigen Ende des Schlauches und von dort zu einem Sichtgerät geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Bildwandlerplatte (3) eine Anzahl von Leuchtelementen einintegriert ist.

2. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d?ß die Leuchtelemente LED-Dioden sind.

3. Endoskop nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durc·- einen den Leuchtelementen vorgeschalteten Taktgenerator wählbarer Frequenz, der den Leuchtelementen für einen Impulsbetrieb vorgeschaltet ist.

4. Endoskop nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildsensoren auf eine gemeinsame Spektralfarbe dotiert sind.

5. Endoskop nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Dotierung der Bildsensoren im Infrarot-Bereich.

6. Endoskop nadv eine;:« der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß je abzutastendem Bildpunkt drei Bilds iisoren vorgesehen sind. }3

7. Endoskop nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß den drei Bildsensoren jedes Bildpunktes der Bildw.indlerplatte je eines von drei Filtern zugeordnet ist und daß die dadurch abgetasteten unterschiedlichen Grauwerte einem Grauwert-Umsetzer zur additiven oder subtraktiven Zusammensetzung eines farbigen Bildes zugeführt sind.

8. Endoskop nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Bildsensoren jedes Bildpunktes in den drei spektralen Grundfarben dotiert sind.

9. Endoskop nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am arbeitsseitigen Ende des Schlauches (1) eine Halterung zur Aufnahme einer Wechseloptik vorgesehen ist, die ihrerseits auf die Bildwandlerplatte fokussierbar ist.

10. Endoskop nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aclreß- und Abfragelogik auf der Bildwandlerplatte (3) .integriert ist.