DE3633444A1 - Endoskopische fotografiervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fotografiereinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 8. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine endoskopische Fotografiereinrichtung zum Fotografieren von von einem Endoskop erzeugten Bildern.

Bei herkömmlichen endoskopischen Fotografiereinrichtungen werden Bildsignale der drei Grundfarben in einem sogenannten Rahmen-Sequenzsystem in Intervallen von einer 1/90 Sekunde nacheinander von einem CCD-Bildaufnehmer abgegeben. Nach einer Analog/Digital-Wandlung werden die Signale einzeln in Rot (R), Grün (G) und Blau (B) Vorstufen-Rahmenspeicher gespeichert. Die R, G und B Bildsignale aus den Vorstufenspeichern werden in R, G und B Nachstufen-Rahmenspeicher übertragen und dort gespeichert. Während die Vorstufenspeicher von dem Schreibevorgang beaufschlagt sind können die Bildsignale nicht in die Nachstufenspeicher geschrieben werden. Die Bildsignale aus den Vorstufenspeichern werden zur gleichen Zeit während einer Zeitdauer zwischen dem Ende der vorhergehenden Speicherung in einem der Vorstufenspeicher und dem Beginn der Speicherung in dem folgenden Rahmenspeicher in die entsprechenden Nachstufenspeicher übertragen und dort abgespeichert. Somit werden die Bildsignale in den Nachstufenspeichern abgespeichert, während sie teilweise in Intervallen von 1/90 Sekunden neu geschrieben werden. Die Bildsignale R, G und B, die in den R, G und B Nachstufen- Rahmenspeichern gespeichert sind werden gleichzeitig in Intervallen von 1/30 Sekunden synchron mit TV-Synchronisationssignalen ausgelesen und als Farbbild auf einem Monitor angezeigt.

Somit werden bei bekannten Fotografiervorrichtungen die Nachstufen-Rahmenspeicher jede 1/60 Sekunde in einem Einfarben- Bildmodus teilweise neu geschrieben und wenn sich ein darzustellender Gegenstand schnell bewegt, wird das Bild auf dem Monitor in eine obere und untere Hälfte aufgeteilt. Wie in Fig. 14A dargestellt wird, wenn sich ein Gegenstand von f 0 nach f 1 bewegt die obere Hälfte des Bildes f 0 und die untere Hälfte des Bildes f 1 als ein Rahmen oder Bild dargestellt, wie in f 0/f 1 gezeigt. Bei einer Farbbilddarstellung werden die Nachstufen-Rahmenspeicher jede 1/90 Sekunde teilweise neu geschrieben. Wenn sich in diesem Fall ein Gegenstand von einer Position f 0 in eine andere Position f 1 bewegt, ändert sich jedes der R, G und B Bilder von f 0 nach f 0/ 1, 0/f 1 und f 1, wie in Fig. 14B dargestellt. Wenn diese drei Grundfarbenbilder R, G und B, die durch f 0/ 1 und 0/f 1 dargestellt sind miteinander kombiniert werden, um ein Farbbild zu erhalten, wird dieses Farbbild auf dem Monitor mit starken Farbverzerrungen und Flimmern dargestellt. Speziell das Flimmern dieses Bildes stellt eine Belastung für das menschliche Auge dar.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine endoskopische Fotografiervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 8 zu schaffen, die in der Lage ist, ein Farbbild mit deutlich verringertem Flimmern zu erzeugen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 bzw. 8.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß werden die Bildsignale mittels eines Mischverfahrens in einem zweiten Rahmenspeicher abgespeichert, der mit dem Monitor verbunden ist. Wenn somit der zweite Rahmenspeicher neu beschrieben wird, werden zwei gemischte Bilder - eines durch geradzahlige Abtastlinien erhalten und das andere durch ungeradzahlige Abtastlinien erhalten - als einzelnes Bild gespeichert. Wenn somit die Bildsignale, die aus dem zweiten Rahmenspeicher ausgelesen werden auf dem Monitor dargestellt werden, geht ein Bild weich in das andere über, wobei die Bilddarstellung im wesentlichen flimmerfrei ist.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 das Blockschaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen endoskopischen Fotografiervorrichtung;

Fig. 2 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 Einzelbilder zur Erläuterung wie die Bildsignale in Nachstufen-Rahmenspeichern aktualisiert werden;

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Prozessorsteuerung;

Fig. 5 Wellenformen, die in dem Schaltkreis gemäß Fig. 4 vorhanden sind;

Fig. 6 den Schaltkreisaufbau eines Klemmschaltkreises in dem Vorverstärker von Fig. 4;

Fig. 7 in Blockschaltbilddarstellung die endoskopische Fotografiervorrichtung mit einem Lichtquellensystem für ein Endoskop;

Fig. 8 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des Schaltkreises von Fig. 7;

Fig. 9 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des Schaltkreises von Fig. 7;

Fig. 10 ein Blockschaltbild einer endoskopischen Fotografiervorrichtung mit einem Datenverarbeitungsschaltkreis;

Fig. 11 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des Blockschaltbildes von Fig. 10;

Fig. 12 und 13 die Bildschirmdarstellung auf einem Monitor; und

Fig. 14A und 14B Monitorbilder, die von einer herkömmlichen Fotografiervorrichtung erzeugt werden.

Gemäß Fig. 1 ist ein Bildsensor, beispielsweise ein CCD 11 (Charge Coupled Device) vorgesehen, der sequentiell R, G und B Bildsignale abgibt. Der Ausgangsanschluß des CCD 11 ist mit einem Schalterabschnitt 14 über einen Vorprozessor 12 und einem A/D-Wandler 13 verbunden. Der Schalterabschnitt 14 weist Schalter 14R, 14G und 14B auf, welche durch entsprechende Schaltvorgänge die R, G und B Bildsignale nacheinander in R, G und B Vorstufen-Rahmenspeicher (frame memories FM1), 15R, 15G und 15B eingeben.

Die Speicher 15R, 15G und 15B sind mit den Einschreibeanschlüssen von Nachstufen-Rahmenspeichern (FM2) 16R, 16G und 16B verbunden. Die Ausleseausgänge der Speicher 16R, 16G und 16B sind über D/A-Wandler 17R, 17G und 17B mit Nachprozessoren 18R, 18G und 18B verbunden. Die Nachprozessoren verarbeiten die Bildsignale von den Nachstufen-Rahmenspeichern. Die entsprechenden Ausgangssignale der Nachprozessoren werden dann einem Monitor 19 zugeführt.

Die Vor- und Nachstufen-Rahmenspeicher 15R, 15G, 15B, 16R, 16G und 16B, der Vorprozessor 12, der A/D-Wandler 13, und die D/A-Wandler 17R, 17G und 17B sind mit einer Steuerung 20 verbunden, die Ausleseschaltkreise für die Vor- und Nachstufen-Rahmenspeicher aufweist und im wesentlichen mit einer CPU versehen ist. Die Steuerung 20, welche über einen Treiber 21 mit dem CCD 11 verbunden ist, steuert den Betrieb des CCD 11. Die Steuerung 20 ist weiterhin mit einem Synchrongenerator 22 verbunden, der ein C.SYNC (Composite Synchronous) Signal an den Monitor 19 liefert.

In diesem Schaltkreis werden die R, G und B Bildsignale von der CCD 11 synchron mit Treibersignalen von dem Treiber 21 nach einem Rahmen-Sequenzsystem (frame sequential system) dem Eingang des Vorprozessors 12 zugeführt. Bei dem Rahmen-Sequenzsystem werden die R, G und B Bildsignale durch Drehen eines Filters, in dem drei Farben, d. h. Rot, Grün und Blau in gleichmäßiger Folge angeordnet sind erzeugt. Der Vorprozessor 12 dient zur Verzögerung der Bildsignale in Abhängigkeit mit der Länge eines Übertragungspfades in einem Endoskop. Die Pfadlänge hängt jeweils vom Typ des verwendeten Endoskopes ab. Der Aufbau des Vorprozessors 12 wird später noch genauer erläutert. Die R, G und B Bildsignale werden nacheinander in Abständen von einer 1/90 Sekunde als Antwort auf die Treibersignale vom Treiber 21 unter Kontrolle der Steuerung 20 erzeugt. Nach der Verarbeitung in dem Vorprozessor 12 werden diese Signale durch den A/D-Wandler 13 mittels Abtastimpulsen von der Steuerung 20 in digitale Bildsignale gewandelt. Diese gewandelten R, G und B Bildsignale werden nacheinander mit Abständen von einer 1/90 Sekunde von dem Wandler 13 abgegeben und in die Vorstufen-Rahmenspeicher 15R, 15G und 15B über die Schalter 14R, 14G und 14B geschrieben, wobei das Einschreiben mit einem Zeitverhalten stattfindet, das in dem Zeitdiagramm von Fig. 2 dargestellt ist. Wenn die R, G und B Bildsignale für einen Rahmen in den Speichern 15R, 15G und 15B gespeichert sind werden sie hieraus mit einem Mischverfahren (interlacing method) ausgelesen, d. h. mit einer jeweils anderen Abtastlinie und dann den Nachstufen-Rahmenspeichern 16R, 16G und 16B zugeführt. Der Übertrag in die Speicher 16R, 16G und 16B erfolgt während einer Aus-Zeit in der Einschreibezeitdauer WR für die Vorstufen-Rahmenspeicher FM1, wie in Fig. 2 mit FM1-FM2 dargestellt ist. Die übertragenen Bildsignale werden unter Kontrolle der Steuerung 20 durch das Mischverfahren in die Speicher FM2 gespeichert. Wenn in diesem Fall beispielsweise das Bild sich von f 0 nach f 1 ändert wird der gespeicherte Inhalt des Rahmenspeichers für R (Rot) nacheinander durch das Mischverfahren neu geschrieben, so daß Bildsignale erzeugt werden die sich in der Reihenfolge von f 0, f 0/ 1, 1/f 1 und f 1 ändern, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Fig. 3 zeigt Bilder entsprechend diesen Bildsignalen. Zu Beginn wird das Bild f 0 eines festgelegten Rahmens in den Rahmenspeichern FM2 gespeichert. Wenn der Inhalt der Speicher FM2 durch das Mischverfahren neu geschrieben wird, werden die Bilder f 0 und f 1 durch das Mischverfahren miteinander kombiniert. Die Bilder ändern sich in drei Schritten: Neuschreiben eines ersten Bildes (f 0/ 1), Beendigung des Neuschreibens des ersten Feldes ( 1) und Neuschreiben eines zweiten Feldes ( 1/f 1). Danach ändern sie sich in feste Bildsignale entsprechend dem Bild f 1. Die R, G und B Bildsignale für einen Rahmen der Nachstufen-Rahmenspeicher 16R, 16G und 16B, die zu jedem Zeitpunkt neu geschrieben werden, wie eben erwähnt, werden als go0 (odd number field = ungeradzahliges Feld) und ge0 (even-number field = geradzahliges Feld) in Abständen einer 1/60 Sekunde synchron mit TV-Synchronisationssignalen von der Steuerung 20 durch das Mischverfahren ausgelesen. Die R, G und B Bildsignale werden durch die D/A-Wandler 17R, 17G und 17B den Nachprozessoren 18R, 18G und 18B zugeführt und dort verarbeitet. Die verarbeiteten Bildsignale werden dann dem Monitor 19 zugeführt und als Farbbild dargestellt. In diesem Falle bewegt sich das dargestellte Bild nach und nach, wenn sich der Rahmen von f 0 nach f 1 verschiebt, wie in Fig. 3 dargestellt. Obwohl das Bild in dieser Darstellung unscharf erscheinen mag, ist es doch von hoher Schärfe ohne Flimmern, da es als bewegtes Farbbild betrachtet wird.

Erfindungsgemäß werden somit die Bildsignale aus den Vorstufen- Rahmenspeichern durch das Mischverfahren ausgelesen, den Nachstufen-Rahmenspeichern zugeführt und darin mittels des Mischverfahrens gespeichert. Wenn sich somit ein Bild zwischen dem Rahmen schnell bewegt oder verändert, erfolgt diese Veränderung nur allmählich, wenn es aus den Nachstufen-Rahmenspeichern ausgelesen und auf dem Monitor dargestellt wird. Somit ist das dargestellte Bild ein klares Bild und im wesentlichen frei von Flimmern.

Der oben erwähnte Vorprozessor 12 weist einen Aufbau gemäß Fig. 4 auf. Ein Videosignal von einem CCD 110 wird über ein Übertragungskabel in dem Endoskop einem externen Videoverarbeitungs- Schaltkreis zugeführt, der unabhängig von dem CCD 110 in Fig. 4 ist. Das Videosignal wird zunächst einem Vorverstärker 112 zugeführt. Der Ausgang des Vorverstärkers 112 wird über einen Abtast/Halte-Schaltkreis 114 (S/H = sample/hold) einem Verarbeitungs-Schaltkreis 116 und über einen Verstärker 120 einem Schmitt-Trigger 122 zugeführt. In dem Videoverarbeitungs-Schaltkreis ist ein CCD-Treiber 118 vorgesehen und Treiberpulse von dem Treiber 118 werden dem CCD 110 zugeführt. Die Ausgangssignale des Trigger-Schaltkreises 122 werden als Abtastimpulse über einen Impulsformer 126 dem Schaltkreis 114 zugeführt.

Der Schaltkreis 114 weist einen Kondensator 132 auf, der mit dem Vorverstärker 112 über einen Analogschalter 130 verbunden ist, sowie einen Transistor 134 zur Zuführung eines Entladestromes des Kondensators 132 zu dem Verarbeitungs- Schaltkreis 116 in der nächsten Stufe und einen Widerstand 136.

Der Verstärker 120 weist einen Differenz-Verstärker 142 auf und der Ausgang des Vorverstärkers 112 wird dem positiven Eingangsanschluß des Differenz-Verstärkers 142 zugeführt. Ein Ausgangssignal des Differenz-Verstärkers 142 wird über einen Rückkopplungswiderstand 144 auf den negativen Anschluß des Differenz-Verstärkers zurückgekoppelt. Die positiven und negativen Eingangsanschlüsse des Verstärkers 142 sind über Widerstände 140 und 146 auf Masse gelegt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 5 wird nun die Arbeitsweise dieser Schaltung beschrieben. Das Videosignal, das durch den Vorverstärker 112 übertragen wird ist ein negatives Signal a, wie in Fig. 5 dargestellt. In dieser Ausführungsform wird das Signal a durch ein Trägersignal mit 7,16 MHz getragen. Durch den Verstärker 120 erfolgt eine Verstärkung bis zur negativen Sättigungsgrenze und das Signal wird dem Schmitt-Trigger 122 zugeführt. Der Schmitt-Trigger 122 führt eine Wellenformung des Eingangssignales durch und liefert ein Rechtecksignal, das in Fig. 5 mit b dargestellt ist.

Der Abtast/Halte-Schaltkreis 114 tastet und hält das Videosignal vorzugsweise an dessen negativer Spitze. Wie aus Fig. 5 hervorgeht erscheint die negative Spitze des Videosignals stets mit einer bestimmten Verzögerung nach der fallenden Flanke des Ausgangsimpulses des Schmitt-Triggers 122. Somit wird die Zeit für die negative Spitze durch Verzögerung des Ausgangssignales des Schaltkreises 122 für eine festgelegte Zeitdauer erhalten. In dieser Ausführungsform erscheint die negative Spitze mit einer Verzögerung von ungefähr 35 Nanosekunden nach der fallenden Flanke des Ausgangsimpulses des Schaltkreises 122. Mit anderen Worten, die Verzögerungszeit des Verzögerungsschaltkreises 124 liegt bei ungefähr 35 Nanosekunden. Die Abtastperiode des Schaltkreises 114 sollte vorzugsweise kurz sein. Der Impulsformer 126 erkennt die fallende Flanke des Ausgangsimpulses vom Verzögerungsschaltkreis 124 und erzeugt Abtastimpulse d mit schmaler Pulsbreite, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Die Impulse d werden dem Steueranschluß des Analogschalters 130 zugeführt.

Somit wird erfindungsgemäß ein Videosignal, das von einem Halbleiterbildsensor am distalen Ende eines Endoskopes erzeugt wird auf der Grundlage des Zeitverhaltens einer verzögerten Version des Signales verarbeitet, welches durch Wellenformung des Videosignales erhalten wird. Dies hat zur Folge, daß das Zeitverhalten der Signalverarbeitung durch eine Verzögerung des Videosignales verzögert wird, welche durch die Zeitdauer erzeugt wird, die nötig ist, das Signal von dem Bildsensor der Videoverarbeitungseinheit zuzuführen. Obwohl der Typ des Endoskopes, die Länge des Übertragungspfades und die Verzögerungszeit variieren, ändert sich die Frequenz des Videosignales nie. Dies hat zur Folge, daß das Zeitverhalten der Ausgangspulse vom Schmitt-Trigger 122 sich nicht ändern kann und das Abtastzeitverhalten verzögerungsfrei ist.

Die auf diese Weise erhaltenen Abtastimpulse können zur Zeitsteuerung anderer Prozesse in dem Videoverarbeitungssystem verwendet werden und auch zur Zeitsteuerung des Abtastverhaltens des Abtast/Halte-Schaltkreises. Beispielsweise ist ein A/D-Wandler zur Digitalisierung des Videosignales nötig. Somit können die Abtastimpulse auch als Taktimpulse für die A/D-Wandlung verwendet werden. Insgesamt kann das Zeitverhalten aller Prozesse in dem Videosystem auf der Grundlage der Abtastimpulse gesteuert werden.

Weiterhin können die Abtastimpulse als Klemmimpulse (clamping pulses) verwendet werden, wenn ein Klemmschaltkreis in dem Vorverstärker 112 verwendet wird. Fig. 6 zeigt ein Beispiel eines derartigen Klemmschaltkreises. Das Videosignal von der CCD 110 wird dem Videoprozessorsystem (Abtast/Halte-Schaltkreis 114) über einen Trennübertrager 166 einem Impedanzübertrager 168, einem Kondensator 170 und einem Impedanzübertrager 174 zugeführt. Zwischen dem Kondensator 170 und dem Übertrager 174 ist eine dynamische Klemmschaltung 172 angeschlossen. Die Schaltung 172 weist einen Analogschalter, gebildet aus einer Diodenbrückenschaltung und einen Übertrager 176 zur Zuführung eines pulsierenden Vorspannstromes an dem Schalter auf. Die Abtastimpulse werden dem Übertrager 176 zugeführt und das Videosignal von dem CCD 110 wird als Antwort auf diese Impulse geklemmt.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die beschriebene endoskopische Vorrichtung begrenzt, sondern kann für alle TV-Kameravorrichtungen verwendet werden, in denen ein Kamerakopf unabhängig von einem Videoverarbeitungs-Schaltkreis vorgesehen ist.

Wie beschrieben wird das von dem Halbleiterbildsensor kommende Videosignal auf der Basis des Zeitverhaltens einer verzögerten Version eines Signales verarbeitet, welches durch Wellenformung des Videosignals erhalten wird. Somit kann verhindert werden, daß das Zeitverhalten der Signalverarbeitung durch eine Verzögerung des Videosignales - hervorgerufen durch die Zeitdauer zur Übertragung vom Bildsensor zum Videoverarbeitungs-Schaltkreis - verzögert wird.

Die endoskopische Fotografiervorrichtung gemäß der eben beschriebenen Ausführungsform weist eine endoskopische Lichtquelleneinheit auf, die von einer CPU gesteuert wird. Die CPU ist mit Mitteln ausgestattet, die es erlauben, die CPU zeitweise als Antwort auf das Einschalten der Energiequelle oder dem Beginn einer Zündung zu resetten. Dieses Resetten oder Zurücksetzen wird durchgeführt, um zu verhindern, daß die CPU unerwartet oder fehlerhaft arbeitet, da dies durch Störungen beim Einschalten der Energiequelle oder beim Zünden des Zündschaltkreises für die Lichtquelle hervorgerufen werden kann. Die Reset-Einrichtung setzt die CPU zurück, wenn die Energiequelle eingeschaltet wird und setzt sie dann wieder nach einer festgelegten Zeit in Betriebsbereitschaft. Wenn spezielle Daten, z. B. Daten eines Patienten durch Tastenbetätigung eingegeben werden, nachdem die CPU mit Energie versorgt worden ist, werden diese Daten auf einem Monitor angezeigt. Wenn ein Zündschalter betätigt wird, um die Lichtquelle einzuschalten, nachdem die eingegebenen Daten des Patienten auf dem Monitor überprüft worden sind, wird die CPU als Antwort auf den Zündbefehl wieder zurückgesetzt. Wenn die CPU zurückgesetzt wird, werden die vorher eingegebenen Daten wieder gelöscht, so daß die Bildschirmanzeige an dem Monitor ebenfalls wieder gelöscht wird. Wenn somit die CPU wieder gesetzt wird, müssen die Daten des Patienten erneut durch Tastenbetätigung eingegeben werden.

Um diesen störenden Sachverhalt zu vermeiden ist die Lichtquelleneinheit in der erfindungsgemäßen Fotografiervorrichtung wie folgt aufgebaut: wie aus Fig. 7 hervorgeht, ist ein CCD 212 in einem Endoskop 211 mittels einer Bildsignalleitung 213 mit einem A/D-Wandler 214 verbunden. Der Ausgang des Wandlers 214 ist mit Rahmenspeichern 215R, 215G und 215B verbunden. Die Ausleseabschnitte der R, G und B Rahmenspeicher 215R, 215G und 215B sind über D/A-Wandler 216R, 216G und 216B mit einem Bildmisch-Schaltkreis 217 verbunden.

Hintereinander sind eine Linse 221, ein Dreifarbenfilter 222, eine Linse 223 und eine Lichtquellenlampe 224 angeordnet und liegen einem Lichtleiter (nicht dargestellt) des Endoskopes 211 gegenüber. Die Lampe 224 ist mit einem Lampentreiber-Schaltkreis 225 verbunden. Der Schaltkreis 225 ist so ausgebildet, daß er als Antwort auf ein Ausgangssignal eines Lampeneinschalt-Schaltkreises 226 betätigbar ist. Der Schaltkreis 226 ist mit einem Zündschalter 227 verbunden, der weiterhin mit einem Zündungsspeicher 228 verbunden ist. Der Speicher 228 kann als Flip-Flop ausgebildet sein, das gesetzt oder zurückgesetzt wird, wenn der Schalter 227 ein- oder ausgeschaltet wird. Die Schaltkreise 226 und 228 sind mit einer CPU 229 in Verbindung. Die CPU 229 ist mit einem RAM 230 in Verbindung, in der Anzeigedaten, beispielsweise Daten eines Patienten gespeichert sind. Das RAM 230 ist ebenfalls mit dem Bildmisch- Schaltkreis 217 in Verbindung. Weiterhin ist eine Tastatur 231 vorgesehen, mittels der die Daten des Patienten eingebbar sind und welche mit der CPU 229 in Verbindung ist.

In dem Zeitdiagramm gemäß Fig. 8 und dem Flußdiagramm von Fig. 9 ist die Arbeitsweise der Lichtquelleneinheit gemäß Fig. 7 näher erläutert. Vor dem Einschalten der Energie wird die CPU 229 zurückgesetzt. Nachdem die Anstiegszeit für die Energiequelle vorüber ist, wird die CPU 229 erneut gesetzt. Danach überprüft die CPU 229 zunächst den Speicherinhalt des Zündungsspeichers 228 und bestimmt hierbei, ob eine Zündung vollständig abgelaufen ist oder nicht. Wenn keine Zündinformationen in dem Schaltkreis 228 gespeichert sind, wird das RAM 230 gelöscht. Wenn in diesem Zustand Daten über den Patienten von der Tastatur 231 eingegeben werden, werden diese durch die CPU 229 in dem RAM 230 gespeichert. Die Daten in dem RAM 230 werden dem Bildmisch-Schaltkreis 217 zugeführt, wo sie in Zeichendaten umgewandelt und auf dem Monitor 218 angezeigt werden. Der Monitor 218 zeigt die über die Tastatur eingegebenen Daten des Patienten, wie beispielsweise Patientennummer, Name, Geschlecht, Alter, etc. Nachdem alle Daten des Patienten eingegeben worden sind wird die Lichtquellenlampe 224 eingeschaltet, um mit der endoskopischen Diagnose beginnen zu können. Zur gleichen Zeit wird der Zündschalter 227 eingeschaltet. Der Einschalt-Schaltkreis 226 wird durch ein Ein-Signal in Betrieb gesetzt, wobei Zünddaten in dem Zündungsspeicher 228 gespeichert werden. Der Schaltkreis 226 liefert ein Einschaltsignal an dem Lampentreiber-Schaltkreis 225, so daß dieser als Antwort auf dieses Signal die Lampe 224 einschaltet. Zu diesem Zeitpunkt liefert der Schaltkreis 226 ein Reset-Signal an die CPU 229. Als Antwort auf dieses Signal wird die CPU 229 zurückgesetzt, wobei die Zündungsdaten des Zündungsspeichers 228 erkannt werden und somit verhindert wird, daß das RAM 230 gelöscht wird. Obwohl die CPU 229 somit zurückgesetzt wird, bleiben die Daten des Patienten in dem RAM 230 gespeichert und werden auch weiterhin auf dem Monitor 218 angezeigt.

Wenn die Lichtquellenlampe 224 bis zu einer bestimmten Helligkeit gezündet hat, wird die CPU 229 wieder gesetzt. Licht von der Lampe 226 läuft durch die Linse 224, den Dreifarben-Drehfilter 222 und die Linse 221 und fällt auf die Eintrittsfläche des Lichtleiters des Endoskopes 211. Der Halbleiterbildsensor 212 des Endoskopes 211 erzeugt R, G und B Bildsignale nach einem Rahmenfrequenzsystem und liefert diese Signale über die Signalleitung 213 an den A/D-Wandler 214. Die Bildsignale werden zeitweise in ihren zugehörigen Rahmenspeichern 215R, 215G und 215B gespeichert und dann über die D/A-Wandler 216R, 216G und 216B dem Bildmisch-Schaltkreis 217 zugeführt. Der Schaltkreis 217 mischt die endoskopischen Bildsignale mit den Patientendaten aus dem RAM 230 und liefert die gemischten Daten an den Monitor 218. Somit zeigt der Monitor zusammen mit den Daten des Patienten das endoskopische Bild an.

Bei der beschriebenen Ausführungsform wird bei der Anzeige des Bildes auf dem Monitor oder bei Aufzeichnung des Bildes auf einer Bildaufzeichnungsvorrichtung Zeichendaten, die dem Bild zugehörig sind, z. B. Daten wie Patientennummer, Patientenname, Geschlecht etc. miteingegeben. In diesem Falle wird das Bild auf der rechten Hälfte des Monitors angezeigt und Anleitungsinformationen zur Eingabe der Patientendaten werden auf der linken Hälfte des Schirmes dargestellt. Patientendaten werden dann gemäß den einzelnen Punkten der Anleitungsinformation eingegeben. Diese Anleitungsinformation oder auch Führungstext sollte danach gelöscht werden, um die Daten des Patienten besser hervorzuheben und um Platz für zusätzliche Daten zu schaffen. Deshalb ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine weitere Ausführungsform vorgesehen, die im folgenden beschrieben wird und einen verbesserten Zeichen/Daten-Verarbeitungsabschnitt aufweist.

Gemäß Fig. 10 ist ein elektronisches Endoskop 310 vorgesehen, das in seinem distalen Ende einen Halbleiterbildsensor, wie beispielsweise einen CCD trägt und mit dem ein Gegenstand fotografiert wird. Ein Bildausgangssignal von dem Endoskop 310 wird auf einen Videodaten-Verarbeitungsschaltkreis 312 gelegt. Der Schaltkreis 312 führt verschiedene Prozesse durch, wie Hinzufügen eines Synchronisierungssignales zu dem Bildsignal, und wandelt insgesamt das Bildsignal in ein Signal um, das für die Anzeige geeignet ist. Videodaten von dem Schaltkreis 312 werden einem ersten Eingangsanschluß eines Mischers 314 zugeführt.

Ein zweiter Eingangsanschluß des Mischers 314 wird mit Zeichendaten von einem Zeichendaten-Verarbeitungsschaltkreis 316 versorgt. Der Mischer 314 mischt die Zeichendaten mit den Videodaten und führt die gemischten Daten einer Anzeige 318, beispielsweise einem CRT-Monitor zu. Die Video- und Zeichendaten sind derart synthetisiert, daß sie getrennt auf zwei Hälften des Bildschirmes 318 erscheinen. Um das auf dem Bildschirm 318 gezeigte Bild speichern zu können, ist eine Bildspeichervorrichtung 322, beispielsweise eine Bildspeicherplatte oder dergleichen ebenfalls am Ausgangsanschluß des Verarbeitungsschaltkreises 312 angeschlossen.

Der Zeichendaten-Verarbeitungsschaltkreis 316 weist ein Interface (I/F) 324, eine CPU 326, ein ROM 328, ein RAM 330, einen Zeichengenerator 332 und ein Video-RAM 334 auf. Das Interface 324, das ROM 328 und das RAM 330 sind mit der CPU 326 über einen Leitungsbus 331 verbunden. In dem ROM 328 ist ein Steuerprogramm der CPU 326 sowie Anleitungsdaten für die Eingabe, die von einer Bedienungsperson durchgeführt wird, gespeichert. Das Interface 324 ist mit einer Tastatur 320 verbunden, durch welche die einzelnen Daten entsprechend den einzelnen Führungstexten eingebbar sind.

Ausgangsdaten von der CPU 326 werden dem Zeichengenerator 332 zugeführt und Zeichenmuster, die von dem Generator erzeugt werden, werden in bestimmten Bereichen des Video-RAM 334 abgespeichert. Der Ausgang vom RAM 334 wird als Ausgangszeichendaten des Verarbeitungsschaltkreises 316 dem Mischer 314 zugeführt. Die Bildspeichervorrichtung 322 ist mit dem Schaltkreis 316 über das Interface 324 verbunden und die Bemerkungsdaten, die durch die Tastatur 320 eingegeben worden sind, werden der Vorrichtung 322 zugeführt. Somit werden die Bemerkungsdaten zusammen mit den ausgegebenen Videodaten von dem Videodaten-Verarbeitungsschaltkreis 312 beispielsweise auf einer Bildspeicherplatte abgespeichert.

Anhand des Flußdiagramms von Fig. 11 soll die Arbeitsweise dieser Ausführungsform näher erläutert werden. Wenn die Energieversorgung eingeschaltet worden ist, werden die Videodaten von dem elektronischen Endoskop 310 als sich bewegendes Bild auf der rechten Hälfte des Bildschirmes der Anzeige 318 stets angezeigt. Das Flußdiagramm von Fig. 11 zeigt den Ablauf bei der Eingabe der Zeichendaten, die auf der linken Hälfte des Bildschirmes dargestellt werden sollen.

In einem Schritt S 1 wird die Ziffer 1 als Parameter N gesetzt, der ein Parameter ist, der der Anzahl der einzugebenden Daten zugehörig ist, wie noch erläutert wird.

In einem Schritt S 2 werden alle Führungstexte, welche den Bemerkungs- oder Notizdaten, die durch eine Bedienungsperson eingegeben werden, zugehörig sind, auf der linken Seite des Bildschirmes der Anzeige 318 eingeblendet, um die Dateneingabe durch die Bedienungsperson zu erleichtern. Dies wird dann dadurch erreicht, daß der Zeichengenerator 332 die Zeichenmuster für die Führungstexte auf der Grundlage von Daten in dem ROM 328 erzeugt und danach diese Muster in einem bestimmten Bereich des Video-RAM 334 entsprechend der linken Hälfte der Bildschirmanzeige gespeichert werden. Die Zeichenmuster werden dann von dem RAM 334 zur Anzeige 318 übertragen und dort zur Anzeige gebracht. Jeder Führungstext wird zeilenförmig angezeigt und die zugehörigen Bemerkungsdaten werden unter dieser Zeile angezeigt.

In einem Schritt S 3 wird ein Cursor zum Kopf der Zeile bewegt, der der Zeile für einen n-ten Führungstext folgt, dort angezeigt und zum Blinken gebracht. Fig. 12 zeigt den Zustand der Anzeige 318 zu diesem Zeitpunkt. In dem dargestellten Beispiel umfassen die Führungstexte Patientennummer, Name des Patienten, Geschlecht/Alter, Geburtstag und Bemerkungen.

In einem Schritt S 4 gibt eine Bedienungsperson Bemerkungsdaten entsprechend dem n-ten Führungstext ein, unterhalb dem der Cursor blinkt. In einem Schritt S 5 wird die eingegebene Bemerkung von links nach rechts eingeschrieben, und zwar auf der Zeile nach der Zeile, welche den n-ten Führungstext beinhaltet.

In einem Schritt S 6 wird bestimmt, ob die gesamten n-ten Bemerkungsdaten eingegeben worden sind oder nicht. Das Ende der Dateneingabe wird erfaßt, wenn eine Auslösetaste an der Tastatur niedergedrückt wird. Wenn die Dateneingabe noch nicht beendet ist, werden der Schritt S 4 und die folgenden Schritte wieder durchgeführt.

Wenn festgestellt worden ist, daß die Dateneingabe abgeschlossen ist, wird der n-te Führungstext entsprechend dem gerade eingegebenen Datenwert in einem Schritt S 7 vom Bildschirm der Anzeige 318 gelöscht. Dies wird dadurch erreicht, daß in dem Video RAM 334 die Zeichendaten für den n-ten Führungstext gelöscht werden.

In einem Schritt S 8 werden die eingegebenen Bemerkungsdaten entsprechend dem n-ten Führungstext in dem RAM 330 registriert und über das Interface 324 der Bildspeichervorrichtung 322 zugeführt.

In einem Schritt S 9 wird bestimmt, ob alle Bemerkungsdaten eingegeben worden sind oder nicht. Wenn die Eingabe der gesamten Bemerkungsdaten noch nicht abgeschlossen ist, wird die Zahl 1 zu dem Parameter N in einem Schritt S 10 addiert und der Schritt S 3 und die folgenden Schritte werden wiederholt. Wenn die Eingabe aller Bemerkungsdaten abgeschlossen ist, ist der Eingabevorgang für die ganzen Zeichendaten beendet. Die Fig. 13 zeigt den Zustand der Anzeige 318 zu diesem Zeitpunkt.

In diesem Zustand werden nur mehr die eingegebenen Bemerkungsdaten angezeigt und die Führungstexte befinden sich nicht mehr auf der Anzeige.

Bei dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden alle Führungstexte angezeigt, bevor die zugehörigen Bemerkungsdaten eingegeben werden. Wenn die Dateneingabe abgeschlossen ist, werden die Führungstexte von der Anzeige gelöscht und nur die eingegebenen Daten werden weiter angezeigt. So ist es möglich, die eingegebenen Bemerkungsdaten leichter abzulesen. In der beschriebenen Ausführungsform werden die Führungstexte nacheinander vom Bildschirm gelöscht, nachdem die zugehörigen Bemerkungsdaten eingegeben worden sind. Es ist jedoch auch möglich, daß diese Führungstexte gesamt gelöscht werden, nachdem alle Bemerkungsdaten eingegeben worden sind.

Weiterhin wurden in der beschriebenen Ausführungsform die Bemerkungsdaten nacheinander über die Tastatur während der Bildanzeige für eine Diagnose angezeigt. Alternativ hierzu ist es auch möglich, daß die Bemerkungsdaten vor der Diagnose eingegeben werden, so daß sie durch Eingabe von Datennummern während der Diagnose ausgelesen werden können. In jedem Fall ist es möglich, daß Dateneingabe und -Registrierung schnell vonstatten gehen, so daß auch eine entsprechende Diagnose schnell gestellt werden kann. Das erfindungsgemäße System ist insbesondere dann von Nutzen, wenn zusätzliche Daten für jeden Patienten auf der Anzeige angezeigt werden. Für diesen Fall beinhalten die Führungstexte auf dem Bildschirm wahlweise Daten 1, 2, ..., n. Die Anzahl und die Details der zusätzlichen Daten können beliebig geändert werden.

Claims (8)

1. Endoskopische Fotografiervorrichtung, gekennzeichnet durch:
Bildsignalschaltkreise (11, 12, 13) in einem Endoskop mit einem Bildsensor (11) zur aufeinanderfolgenden Erzeugung von Bildsignalen bei jeder Abtastlinie;
erste Speichereinrichtungen (15R, 15G, 15B) zur aufeinanderfolgenden Speicherung dieser Bildsignale synchron mit Treibersignalen zum Betreiben des Bildsensors (11);
eine erste Ausleseeinrichtung zum aufeinanderfolgenden Lesen der Bildsignale aus den ersten Speichereinrichtungen (15R, 15G, 15B) mittels eines Mischverfahrens;
zweite Speichereinrichtungen (16R, 16G, 16B) zum aufeinanderfolgenden Speichern der von der Ausleseeinrichtung ausgelesenen Bildsignale mittels eines Mischverfahrens; und
einen Ausgabeabschnitt (18R, 19, 20b) mit einer zweiten Ausleseeinrichtung zum Lesen der Bildsignale aus den zweiten Speichereinrichtungen (16R, 16G, 16G) synchron mit TV-Synchronisationssignalen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildsignalschaltkreise einen Bildsensor (11) zum aufeinanderfolgenden Liefern von R, G und B Farbbildsignalen und einen Vorprozessor (12) aufweist, der die Bildsignale von dem Bildsensor (11) verarbeitet und Ausgangssignale den ersten Speichereinrichtungen (15R, 15G, 15B) zuführt, welche mit den zweiten Speichereinrichtungen (16R, 16G, 16B) verbunden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Speichereinrichtungen eine Mehrzahl von ersten Rahmenspeichern (15R, 15G, 15B) aufweist, um die R, G und B Farbbildsignale von den Bildsignalschaltkreisen (11, 12, 13) einzeln zu speichern und die Farbbildsignale den zweiten Speichereinrichtungen (16R, 16G, 16B) zuzuführen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Speichereinrichtungen eine Mehrzahl von zweiten Rahmenspeichern (16R, 16G, 16B) aufweist, um die R, G und B Farbbildsignale aus den ersten Rahmenspeichern (15R, 15G, 15B) einzeln zu speichern.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorprozessor eine Einrichtung (112) aufweist, um die Bildsignale von dem Bildsensor (110) einer Wellenformung zu unterwerfen und Pulssignale zu erzeugen und daß eine Verzögerungseinrichtung (124) vorgesehen ist, um die Pulssignale von den Wellenformeinrichtungen in Abhängigkeit von der Länge des Endoskopes zu verzögern und verzögerte Impulssignale zu erzeugen und daß Einrichtungen (114) vorgesehen sind, um die Bildsignale synchron mit den verzögerten Impulssignalen von der Verzögerungseinrichtung (124) abzutasten.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgabeabschnitt eine Textinformations-Ausgabeeinrichtung (332) aufweist, um eine Textinformation den Bildsignalen zuzufügen, daß eine Mischeinrichtung (314) vorgesehen ist, um die Bildsignale, die von der zweiten Ausleseeinrichtung ausgelesen werden mit der Textinformation von der Ausgabeeinrichtung (332) zu mischen und die gemischten Signale abzugeben und daß eine Anzeigeeinrichtung (318) vorgesehen ist, um die von der Mischeinrichtung erhaltenen gemischten Signale als Bild anzuzeigen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabeeinrichtung (332) Führungstexte für die benötigten Textinformationen liefert und daß eine Einrichtung (326) vorgesehen ist, um den Führungstext als Antwort auf eine Eingabe eines Textes entsprechend des Führungstextes zu löschen.

8. Endoskopische Fotografiereinrichtung, gekennzeichnet durch:
Bildsignalschaltkreise in einem Endoskop mit einem Bildsensor (212) zum aufeinanderfolgenden Erzeugen von Bildsignalen mit jeder Abtastlinie;
eine Lichtquelleneinrichtung (224, 225, 226) mit einer Lichtquelle (224), welche von einer Energiequelle mit elektrischer Energie versorgt wird und ein Beleuchtungslicht dem Endoskop (211) zuführt und mit einem Einschalt-Schaltkreis (226) zum Einschalten der Lichtquelle;
eine Zeicheninformationseinrichtung (230) welche mit Zeicheninformationen versorgt wird und diese speichert;
eine CPU (229) zur Steuerung der Zeicheninformationseinrichtung (230) und der Lichtquelle (224 bis 226);
eine Einrichtung zum Zurücksetzen der CPU (229) zu Beginn der Energieversorgung und der Betätigung des Einschalt-Schaltkreises (226);
eine Einrichtung (228) zur Speicherung von Einschalt-Startinformationen als Antwort auf Betätigung des Einschalt-Schaltkreises (226);
eine Einrichtung (230) zur Bewahrung der Zeicheninformation als Antwort auf die Einschalt-Startinformation;
eine Speichereinrichtung (215R, 215G, 215B) zum aufeinanderfolgenden Speichern der Bildsignale synchron mit Treibersignalen zum Antrieb des Bildsensors; und
einen Ausgabeabschnitt zum Lesen der Bildsignale aus der Speichereinrichtung synchron mit TV-Synchronisationssignalen.