DE102007016611A1

DE102007016611A1 - Konfokales Endoskopsystem

Info

Publication number: DE102007016611A1
Application number: DE102007016611A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Sano
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2006-04-05
Filing date: 2007-04-05
Publication date: 2007-10-31
Also published as: US20070236782A1; JP4999046B2; US7892168B2; JP2007275220A

Abstract

Vorgesehen ist ein konfokales Endoskopsystem, das mit einem elektronischen Endoskop mit einer konfokalen optischen Einheit, die ausgebildet ist, Beleuchtungslicht auf ein Objekt auszusenden und nur Licht von einem bestimmten Punkt des Objektes zu empfangen, und mit einem Prozessor ausgestattet ist, dem das von der konfokalen optischen Einheit empfangene Licht zugeführt wird. Der Prozessor ist mit einer Bildverarbeitungseinheit, die auf Grundlage des von der konfokalen optischen Einheit übertragenen Lichtes Bilddaten, die ein Bild des Objektes darstellen, erzeugt, und mit einer Messinformations-Überlagerungseinheit ausgestattet, die Mischbilddaten erzeugt, die ein Mischbild darstellen, das erzeugt wird, indem Messinformationen zur Messung des Objektes dem von der Bildverarbeitungseinheit erzeugten Bild überlagert werden. Die Messinformations-Überlagerungseinheit bestimmt eine Anzeigebedingung der Messinformation in dem Mischbild gemäß einem Abbildungsbereich der konfokalen optischen Einheit.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein konfokales Endoskopsystem, das im Stande ist, durch ein konfokales optisches System ein Beobachtungsbild zu erfassen.
Es wurden Einrichtungen zu medizinischen Diagnosezwecken vorgeschlagen, die ausgebildet sind, einem Beobachtungsbild eine Skaleninformation zur Vermessung eines Objektes zu überlagern. Eine solche Einrichtung ist mit einer Sonde ausgestattet, die in eine Körperkavität eines Objektes einzuführen ist, um das Beobachtungsbild zu erhalten. Beispielsweise offenbart die Japanische Patentveröffentlichung 3396165 (im Folgenden als JP 3396165 bezeichnet) eine Ultraschall-Diagnoseeinrichtung, die im Stande ist, eine Skala einem Bild zu überlagern, das anhand von an einer Körperkavität reflektierten Ultraschallwellen erzeugt wird.
Kürzlich wurde ein konfokales Endoskopsystem mit einem konfokalen optischen System vorgeschlagen, das im Stande ist, ein Beobachtungsbild mit einer Auflösung und einem Skalenfaktor zu erzeugen, die höher als diejenigen eines Beobachtungsbildes sind, das durch ein der normalen Beobachtung dienendes optisches System erzeugt wird. Insbesondere ist dieses konfokale Endoskopsystem ausgebildet, Gewebe in einer Körperkavität zu beleuchten, nur einen durch eine Lochblende (Pinhole), die in einer zu einem Brennpunkt des konfokalen optischen Systems konjugierten Position angeordnet ist, tretenden Teil des Lichtes zu empfangen und ein Bild auf Grundlage eines Signals zu erzeugen, dessen Amplitude der Intensität des durch die Lochblende empfangenen Lichtes entspricht.
Zudem ist das konfokale Endoskopsystem im Stande, den Brennpunkt um eine winzige Strecke in Richtung einer optischen Achse (d.h. in Richtung der Tiefe eines beobachteten Bereichs) zu verschieben, so dass eine Beobachtung von Gewebe in einer Tiefe möglich ist, die von der Oberfläche des Gewebes bis zu 250 μm reicht. Es besteht ein Bedarf an einer dreidimensionalen Darstellung eines Bildes des Gewebes innerhalb des beleuchteten Bereichs durch Kombinieren mehrerer Bilder, die man durch Verschieben des Brennpunktes in Richtung der Tiefe des Gewebes erhält.
Um das konfokale Endoskopsystem dem praktischen Gebrauch zuzuführen, verfügt es vorzugsweise über eine Funktion zur präzisen Messung der Größe des Gewebes, das einen als geschädigt vermuteten Bereich beinhaltet, und eine Funktion zur Erzeugung eines Querschnittbildes des Gewebes längs der Tiefenrichtung des Gewebes, um es einem Bediener zu ermöglichen, den geschädigten Bereich in dem Beobachtungsbild schnell und präzise zu lokalisieren.
Die in der JP 3396165 offenbarte Ausgestaltung kann nur auf die speziell ausgestattete Ultraschall-Diagnoseeinrichtung angewandt werden. Sie kann deshalb nicht auf das konfokale Endoskopsystem angewandt werden, das im Stande ist, ein Beobachtungsbild mit einer hohen Auflösung und einem hohen Skalenfaktor zu erzeugen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist dahingehend von Vorteil, dass sie ein konfokales Endoskopsystem bereitstellt, das im Stande ist, eine Skaleninformation zur Vermessung eines Objektes einem Beobachtungsbild derart zu überlagern, dass eine Anzeigebedingung der Skaleninformation einem Anzeigemodus des Beobachtungsbildes angepasst ist.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein konfokales Endoskopsystem vorgesehen, das ausgestattet ist mit einem elektronischen Endoskop, das eine konfokale optische Einheit aufweist, die ausgebildet ist, Beleuchtungslicht auf ein Objekt auszusenden und nur Licht von einem bestimmten Punkt des Objektes zu empfangen, und mit einem Prozessor, dem das von der konfokalen optischen Einheit empfangene Licht zugeführt wird. Der Prozessor ist ausgestattet mit einer Bildverarbeitungseinheit, die auf Grundlage des von der konfokalen optischen Einheit übertragenen Lichtes Bilddaten erzeugt, die ein Bild des Objektes darstellen, und mit einer Messinformations-Überlagerungseinheit, die Mischbilddaten erzeugt, die ein Mischbild darstellen, das erzeugt wird, indem eine Messinformation zur Messung des Objektes dem von der Bildverarbeitungseinheit erzeugten Bild überlagert wird. Die Messinformations-Überlagerungseinheit legt eine Anzeigebedingung für die Messinformation in dem Mischbild gemäß einem Abbildungsbereich der konfokalen optischen Einheit fest.
Mit dieser Ausgestaltung ist es möglich, die Messinformation, die einem hochqualitativen Objektbild angepasst ist, auf dem von der Bildverarbeitungseinheit erzeugten Bild des Objektes anzuzeigen.
In mindestens einer Ausgestaltung wird die Anzeigebedingung für die Messinformation auf Grundlage der Vergrößerung der konfokalen optischen Einheit und einer Bildhöhe auf einer Abbildungsfläche der konfokalen optischen Einheit festgelegt.
In mindestens einer Ausgestaltung umfasst das elektronische Endoskop ferner eine Antriebseinheit, die die konfokale optische Einheit in Richtung einer optischen Achse der konfokalen optischen Einheit bewegt; und eine Verstellgrößen-Erfassungseinheit, die eine Verstellgröße der konfokalen optischen Einheit erfasst. Die Bildverarbeitungseinheit enthält eine zur Erzeugung eines dreidimensionalen Bildes bestimmte Einheit, die Bilddaten, die ein dreidimensionales Bild des Objektes darstellen, auf Grundlage von Bilddaten erzeugt, die zweidimensionale Bilder darstellen, die auf Grundlage des von der konfokalen optischen Einheit übertragenen Lichtes und auf Grundlage von Erfassungsergebnissen der Verstellgrößen-Erfassungseinheit erzeugt werden.
In mindestens einer Ausgestaltung umfasst das konfokale Endoskopsystem eine Tiefeneinstelleinheit, die ausgebildet ist, eine die Größe des dreidimensionalen Bildes in Tiefenrichtung definierende Tiefe einzustellen. In diesem Fall erzeugt die zur Erzeugung des dreidimensionalen Bil des bestimmte Einheit die das dreidimensionale Bild darstellenden Bilddaten so, dass das dreidimensionale Bild die durch die Tiefeneinstelleinheit eingestellte Tiefe hat.
In mindestens einer Ausgestaltung umfasst das konfokale Endoskopsystem eine Schnittbilderzeugungseinheit, die auf Grundlage des dreidimensionalen Bildes, das durch die zur Erzeugung des dreidimensionalen Bildes bestimmte Einheit erzeugt wird, Bilddaten, die ein Querschnittsbild des Objektes darstellen.
In mindestens einer Ausgestaltung umfasst die Bildverarbeitungseinheit eine Schnittbild-Lageneinstelleinheit, die die Lage des Querschnittsbildes einstellt, das durch die Querschnittbilderzeugungseinheit zu erzeugen ist.
In mindestens einer Ausgestaltung umfasst der Prozessor ferner eine Ausgabesteuereinheit, die in eine Bildübertragung zwischen der Bildverarbeitungseinheit und der Messinformations-Überlagerungseinheit eingreift, um selektiv Bilddaten eines der in der Bildverarbeitungseinheit erzeugten Bilder zu senden.
In mindestens einer Ausgestaltung umfasst das konfokale Endoskopsystem ferner eine Bildauswahleinheit, die ausgebildet ist, ein von der Ausgabesteuereinheit auszuwählendes Bild zu bestimmen.
In mindestens einer Ausgestaltung umfasst das konfokale Endoskopsystem ferner eine Skalenanzeige-Einstelleinheit, die ausgebildet ist, ein Steuersignal zu übertragen, das angibt, ob die Messinformation dem von der Bildverarbeitungseinheit erzeugten Bild überlagert werden soll. In diesem Fall sendet die Ausgabesteuereinheit die von der Bildverarbeitungseinheit erzeugten Bilddaten an die Messinformations-Überlagerungseinheit, wenn das aus der Skalenanzeige-Einstelleinheit stammende Steuersignal angibt, dass die Messinformation überlagert werden soll, und sendet die von der Bildverarbeitungseinheit erzeugten Bilddaten direkt an eine Anzeigevorrichtung, ohne die von der Bildverarbeitungseinheit erzeugten Bilddaten an die Messinformations-Überlagerungseinheit zu senden, wenn das aus der Skalenanzeige-Einstelleinheit stammende Steuersignal angibt, dass die Messinformation nicht überlagert werden soll.
In mindestens einer Ausgestaltung umfasst der Prozessor eine Zoomeinheit, die die von der Messinformations-Überlagerungseinheit erzeugten Mischbilddaten einem digitalen Zoomprozess unterzieht und die dem digitalen Zoomprozess unterzogenen Mischbilddaten ausgibt.
In mindestens einer Ausgestaltung umfasst das konfokale Endoskopsystem ferner eine Zoomfaktor-Einstelleinheit, die ausgebildet ist, einen Zoomfaktor einzustellen, der von der Zoomeinheit in dem digitalen Zoomprozess zu verwenden ist.
In mindestens einer Ausgestaltung stellt die Messinformation eine Maßeinheit dar, die dem Zoomfaktor angepasst ist, mit dem das Mischbild von der Zoomeinheit skaliert wird.
In mindestens einer Ausgestaltung umfasst das konfokale Endoskopsystem ferner eine Verstellgrößen-Einstelleinheit, die ausgebildet ist, eine Verstellgröße der konfokalen optischen Einheit einzustellen. In diesem Fall bewegt die Antriebseinheit die konfokale optische Einheit um die von der Verstellgrößen-Einstelleinheit eingestellte Verstellgröße.
In mindestens einer Ausgestaltung umfasst das konfokale Endoskopsystem ferner eine Messinformations-Einstelleinheit, die ausgebildet ist, es dem Bediener zu ermöglichen, Einstellungen einzugeben, die eine Anzeigeart der Messinformation in dem Mischbild betreffen. In diesem Fall überlagert die Messinformations-Überlagerungseinheit die Messinformation dem von der Bildverarbeitungseinheit erzeugten Bild so, dass die Messinformation in dem Mischbild entsprechend den Einstellungen dargestellt wird, die über die Messinformations-Einstelleinheit eingegeben werden.
In mindestens einer Ausgestaltung beinhaltet die Messinformation Skalendaten, die eine Skala zur Messung des Objektes darstellen.
In mindestens einer Ausgestaltung weist die Skala mehrere Arten von Skalenmarken auf, die verschiedene Maßeinheiten anzeigen, wobei diese mehreren Arten von Skalenmarken verschiedene Längen und Dicken aufweisen.
In mindestens einer Ausgestaltung beinhaltet die Messinformation Rasterdaten, die ein Raster zur Vermessung des Objektes darstellen.
In mindestens einer Ausgestaltung beinhaltet die Messinformation Skalendaten, die zumindest eine Skala zur Vermessung des Objektes darstel len. In diesem Fall beinhalten die über die Messinformations-Einstelleinheit eingegebenen Einstellungen mindestens eine von mehreren Einstellungen, nämlich Einstellungen, die die Zahl an in dem Mischbild vorzusehenden Skalen betreffen, Einstellungen, die die Bewegung der mindestens einen Skala betreffen, und Einstellungen, die eine Drehung der mindestens einen Skala betreffen.
In mindestens einer Ausgestaltung sendet die konfokale optische Einheit Laserlicht aus und empfängt nur Fluoreszenzstrahlung, die in dem bestimmten Punkt des Objektes erzeugt wird.
In mindestens einer Ausgestaltung ist die konfokale optische Einheit eine konfokale optische Einheit vom Abtasttyp, die ausgebildet ist, das Beleuchtungslicht relativ zu dem Objekt in zwei Dimensionen zu bewegen.
Kurzbeschreibung der beigefügten Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm eines konfokalen Endoskopsystems nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
2 ist ein Querschnitt durch einen Teil eines Einführrohrs, wobei dieser Querschnitt den inneren Aufbau eines Kopfteils des Einführrohrs zeigt.
3 ist ein Blockdiagramm, das in dem konfokalen Endoskopsystem implementiert ist.
4A ist ein Beispiel für ein zweidimensionales Bild, dem durch einen Skalenanzeigeprozess eine Skaleninformation überlagert ist.
4B zeigt ein durch einen digitalen Zoomprozess maßstäblich vergrößertes Bild eines in 4A gezeigten Objektes.
5 ist ein Beispiel für ein dreidimensionales Bild, dem durch den Skalenanzeigeprozess eine Skaleninformation überlagert ist.
6 zeigt ein Beispiel für ein Querschnittbild, dem durch den Skalenanzeigeprozess eine Skaleninformation überlagert ist.
Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein Blockdiagramm eines konfokalen Endoskopsystems 500 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das konfokale Endoskopsystem 500 umfasst ein elektronisches Endoskop 100, einen Prozessor 200, an den das elektronische Endoskop 100 angeschlossen ist, einen Prozessor 300, an den das elektronische Endoskop 100 angeschlossen ist, und Monitore 200M und 300M, die an den Prozessoren 200 bzw. 300 angeschlossen sind. Das elektronische Endoskop 100 hat ein flexibles Einführrohr 10, das in eine Körperkavität einzuführen ist und im Stande ist, ein Bild von Gewebe in der Körperkavität aufzunehmen.
Das elektronische Endoskop 100 verfügt über eine Funktion zur Normalbeobachtung, bei der unter Verwendung einer Festkörper-Bilderfassungsvorrichtung, z.B. einem CCD, ein Bild des Gewebes aufgenommen wird, und über eine Funktion zur Konfokalbeobachtung, bei der unter Verwendung eines konfokalen optischen Systems ein Bild des Inneren des Gewebes erhalten wird. Das elektronische Endoskop 100 umfasst ein Einführrohr 10, einen Kopfteil 11, eine Instrumenteneinführöffnung 12, in die ein Behandlungsinstrument, z.B. eine Pinzette, eingeführt wird, eine Halteeinheit 13, die ein Bediener zum Betätigen des elektronischen Endoskops 100 hält, eine Bedieneinheit 14, an der verschiedene Arten von Tasten und Hebeln vorgesehen sind, über die der Bediener das elektronische Endoskop 100 betätigen kann, sowie Kabel 15 und 16, die an die Prozessoren 200 bzw. 300 anzuschließen sind.
Der Prozessor 200 wird zur Konfokalbeobachtung verwendet. Wie in 1 gezeigt, enthält der Prozessor 200 eine Bildverarbeitungseinheit 210, eine Lichtquelle 220 und eine Bedieneinheit 230. Die Bedieneinheit 230 enthält beispielsweise verschiedene Arten von Tasten oder eine externe Eingabevorrichtung wie eine Tastatur und eine Maus. Der Prozessor 300 wird zur Normalbeobachtung verwendet.
2 ist ein Querschnitt durch einen Teil des Einführrohrs 10 und zeigt den inneren Aufbau des Kopfteils 11 des Einführrohrs 10. Der Kopfteil 11 enthält eine Normalbeobachtungseinheit 90 und eine konfokale optische Einheit 50. Die konfokale optische Einheit 50 enthält eine Einmoden-Lichtleitfaser (im Folgenden einfach als Lichtleitfaser bezeichnet) 20, ein optisches Objektivsystem 30, ein Deckglas 31, piezoelektrische Elemente 40A und 40B sowie ein Antriebselement 40C. Die Lichtleitfaser 20, das optische Objektivsystem 30, das Deckblatt 31, die piezoelektrischen Ele mente 40A und 40B sind in einer zylindrischen Fassung 61 gehalten. Die Fassung 61 ist in einem zylindrischen Metallrohr 63, dessen Durchmesser geringfügig größer als der der Fassung 61 ist, so gehalten, dass sie in dem Metallrohr 63 verschiebbar ist.
In 2 ist die Richtung einer optischen Achse des optischen Objektivsystems 30 als Richtung einer Z-Achse definiert, wobei eine X- und eine Y-Achse senkrecht zur Z-Achse liegen und die X- und die Y-Achse, die senkrecht zueinander liegen, eine Ebene (d.h. eine X-Y-Ebene) definieren, die die optische Achse senkrecht schneidet.
Die Lichtleitfaser 20 dient als Lichtleiter, der zwischen dem optischen Objektivsystem 30 und der Lichtquelle 220 des Prozessors 200 angeordnet ist. Die piezoelektrischen Elemente 40A und 40B sind in der Nähe einer Austrittsschlifffläche 51 der Lichtleitfaser 20 angeordnet und werden durch den piezoelektrischen Effekt jeweils in zueinander senkrechten Richtungen in der X-Y-Ebene verschoben. Das Antriebselement 40C legt in Abhängigkeit von Steuersignalen, die ihm über eine Signalleitung 40D zugeführt werden, Antriebsspannungen an die piezoelektrischen Elemente 40A und 40B an.
Werden Antriebsspannungen an die piezoelektrischen Elemente 40A und 40B angelegt, so drücken die piezoelektrischen Elemente 40A und 40B einen Teil der Lichtleitfaser 20 in der Nähe der Austrittsschlifffläche 21 in Richtung der X-Achse bzw. der Y-Achse. Bei dieser Ausgestaltung kann die Position der Austrittsschlifffläche 21 so gesteuert werden, dass sie in der X-Y-Ebene bewegt wird. Genau genommen beschreibt zwar die Ortskurve die Austrittsschlifffläche 21 eine gekrümmte Fläche, deren Krümmungsmittelpunkt mit dem Schnittpunkt der Verlängerung eines Hauptstrahls eines aus der Austrittsschlifffläche 21 ausgesendeten Strahlenbündels mit der optischen Achse zusammenfällt. Die von der Austrittsschlifffläche 21 beschriebene gekrümmte Fläche ist dennoch im Wesentlichen gleich der X-Y-Ebene, da die Bewegungsstrecke der Austrittsschlifffläche 21 äußerst klein ist. Durch Steuern der Position der Austrittsschlifffläche 21 tastet der aus der Austrittsschlifffläche 21 ausgesendete Strahl in zwei Dimensionen über die Oberfläche des Gewebes S. Wie oben beschrieben, ist die konfokale optische Einheit 50 eine konfokale optische Abtasteinheit.
Zwischen einer Außenwand 62 der Fassung 61 und einer Innenwand 64 des Metallrohrs 63 sind eine Schraubenfeder 70 und eine Formgedächtnislegierung 80 montiert. Die Außenwand 62 und die Innenwand 64 liegen jeweils senkrecht zur Z-Achse. Die Formgedächtnislegierung 80 hat die Funktion, bei Raumtemperatur durch eine äußere Kraft verformt zu werden und bei Erwärmung auf eine vorbestimmte Temperatur oder höher in eine eingeprägte Form zu schrumpfen. In diesem Ausführungsbeispiel schrumpft die Formgedächtnislegierung 80 durch Erwärmung in Richtung der Z-Achse. Die Schraubenfeder 70 ist in einem Zustand, in dem sie gegenüber ihrer natürlichen Länge komprimiert ist, an der Außenwand 62 und der Innenwand 64 angebracht. In dem in 2 gezeigten Zustand drückt also die Schraubenfeder 70 die Fassung 61 in Richtung des Kopfendes des Einführrohrs 10.
Wie oben beschrieben, schrumpft die Formgedächtnislegierung 80, wenn sie durch eine angelegte Spannung erwärmt wird. Die Schrumpfkraft der Formgedächtnislegierung 80 ist so ausgelegt, dass sie größer als die Spannkraft der Schraubenfeder 70 ist, so dass die Fassung 61 in Richtung des proximalen Endes des Einführrohrs 10 gleitet, wenn die Formgedächt nislegierung 80 erwärmt wird. Gleitet die Fassung 61 in Richtung der Z-Achse, so verschiebt sich auch der Lichtkonvergenzpunkt des optischen Objektivsystems 30 in Richtung der Z-Achse. So ist eine Abtastung in Richtung der Z-Achse mittels des Lichtkonvergenzpunktes möglich.
Im Folgenden wird ein Prozess zum Erzeugen von Beobachtungsbildern des Gewebes S unter Verwendung des konfokalen optischen Systems 50 beschrieben. Die Lichtleitfaser 20 leitet das von der Lichtquelle 220 ausgesendete Licht in das Innere des elektronischen Endoskops 100, so dass das Licht aus der Austrittsschlifffläche 21 ausgesendet wird. Bei dieser Ausgestaltung dient die Austrittsschlifffläche 21 als Punktlichtquelle.
Der aus der Austrittsschlifffläche 21 ausgesendete Strahl tritt durch das optische Objektivsystem 30 und das Deckblatt 31 und wird auf die Oberfläche des Gewebes S gebündelt. Wie in 2 gezeigt, berührt das Deckblatt 31 die Oberfläche des Gewebes S. Da der von der Lichtquelle 220 ausgesendete Strahl (Laserstrahl) eine als Anregungslicht fungierende Wellenlängenkomponente aufweist, kehrt Fluoreszenzstrahlung, die durch das Anregungslicht in dem Gewebe S erzeugt wird, zurück und tritt dabei nacheinander durch das Deckblatt 31, das optische Objektivsystem 30 und die Austrittsfläche.
In diesem Ausführungsbeispiel sind das optische Objektivsystem 30 und die Lichtleitfaser 20 so angeordnet, dass sich die Austrittsschlifffläche 21 an einem vorderen Brennpunkt des optischen Objektivsystems 30 befindet. Somit gelangt nur Fluoreszenzstrahlung, die von einem Punkt auf dem Gewebe S, der zur Austrittsschlifffläche 21 konjugiert ist, ausgesendet wird, zur Austrittsschlifffläche 21. Bei dieser Ausgestaltung fungiert die Austrittsschlifffläche 21 nicht nur als Punktquelle, sondern auch als konfokale Lochblende (Pinhole), die nur Fluoreszenzstrahlung sammelt, die von einem Lichtkonvergenzpunkt des Strahls auf dem Gewebe S stammt. Wie oben beschrieben, bewegt sich die Austrittsschlifffläche 21 (d.h. die Punktquelle) durch die von dem piezoelektrischen Element 40A und 40B ausgeübte Antriebskraft in der X-Y-Ebene. So kann in der X-Y-Ebene eine Abtastung mit dem Lichtkonvergenzpunkt erzielt werden.
Das Licht (Fluoreszenzstrahlung), das in die Eintrittsschnittfläche 21 eintritt, wird über die Lichtleitfaser 20 zu dem Prozessor 200 geleitet. Das zu dem Prozessor 200 zurückkehrende Licht wird beispielsweise über einen Lichtwellenleiterkoppler von dem von der Lichtquelle 220 ausgesendeten Licht getrennt und zu der Bildverarbeitungseinheit 210 geleitet. Die Bildverarbeitungseinheit 210 erzeugt aus dem von der konfokalen optischen Einheit 50 empfangenen Licht Punktbilder, die jeweils den von der konfokalen optischen Einheit 50 abgetasteten Lichtkonvergenzpunkten entsprechen, und erzeugt ein Vollbild (d.h. ein Standbild), indem sie die Punktbilder in Positionen anordnet, die den von der konfokalen optischen Einheit 50 abgetasteten Lichtkonvergenzpunkten entsprechen.
Das konfokale Endoskopsystem 500 unterstützt einen Modus zur zweidimensionalen Anzeige, in dem ein Bild des Gewebes in zwei Dimensionen angezeigt wird, einen Modus zur dreidimensionalen Anzeige, in dem ein Bild des Gewebes in drei Dimensionen angezeigt wird, sowie einen Modus zur Schnittansicht, in dem ein Querschnittbild an einer Stelle angezeigt wird, die aus dem dreidimensionalen des Gewebes ausgewählt wird. Die Bildverarbeitungseinheit 210 führt in einem der oben genannten Anzeigemodi auf einen Befehl hin, den der Bediener über die Bedieneinheit 230 eingibt, eine Bildverarbeitung durch, um das verarbeitete Bild auf dem Monitor 200M anzuzeigen. Der Bediener kann an dem Gewebe eine Diagnose vornehmen, während er das angezeigte Bild mit einer hohen Auflösung und einem hohen Skalenfaktor betrachtet.
Die Normabetrachtungseinheit 90 enthält ein optisches Objektivsystem, durch das das Gewebe S mit aus dem Prozessor 300 stammendem Weißlicht beleuchtet wird, und eine Bildaufnahmevorrichtung (nicht gezeigt), die ein Bild des mit dem Weißlicht beleuchteten Gewebes S aufnimmt.
In der Normalbeobachtung wird das Gewebe S mit Weißlicht beleuchtet, das aus dem Prozessor 300 stammt, und das an dem Gewebe S reflektierte Licht wird von der Bildaufnahmevorrichtung in der Normalbeobachtungseinheit 90 empfangen. Die Bildaufnahmevorrichtung sendet ein dem empfangenen Licht entsprechendes Signal an den Prozessor 300. Der Prozessor 300 nimmt an dem empfangenen Bildsignal eine Bildverarbeitung vor, um ein Bild des Gewebes zu erzeugen und das Bild auf dem Monitor 300M anzuzeigen.
Im Folgenden wird ein Skalenanzeigeprozess für ein Konfokalbeobachtungsbild beschrieben. 3 ist ein Blockdiagramm zur Erläuterung des Skalenanzeigeprozesses, der in dem konfokalen Endoskopsystem 500 implementiert ist. Dabei sind Verarbeitungseinheiten und Speicher 211 bis 215 in der Bildverarbeitungseinheit 210 implementiert, während Einstelleinheiten und Auswahleinheiten 230A bis 230G in der Bedieneinheit 230 implementiert sind.
Zunächst wird der Skalenanzeigeprozess für ein zweidimensionales Konfokalbeobachtungsbild beschrieben. Das von dem konfokalen optischen System 50 zurückkehrende Licht wird von einem Bildsensor empfangen, der in einer Eingangsbildverarbeitungseinheit 211 vorgesehen ist. In der Eingangsbildverarbeitungseinheit 211 werden Punktbilder entsprechend dem Licht, das sukzessive in die Eingangsbildverarbeitungseinheit 211 gelangt, erzeugt, und es wird ein Frame (d.h. ein zweidimensionales Bild) erzeugt, indem die Punktbilder in Punkten angeordnet werden, die den mit der konfokalen optischen Einheit 50 abgetasteten Lichtkonvergenzpunkten entsprechen. Das zweidimensionale Bild wird dann temporär in einem Speicher 212 für zweidimensionale Bilder gespeichert.
Eine Ausgabesteuereinheit 216 steuert die Verarbeitungseinheiten in der Bildverarbeitungseinheit 210. Die Ausgabesteuereinheit 216 schaltet in Abhängigkeit eines Steuersignals, das aus einer von dem Bediener betätigten Bildauswahleinheit 230E stammt, zwischen den Anzeigemodi um. Empfängt die Ausgabesteuereinheit 216 ein Steuersignal, das die Ausgabesteuereinheit anweist, Bilder in dem zweidimensionalen Anzeigemodus anzuzeigen, so liest die Ausgabesteuereinheit 216 entsprechend einer vorbestimmten zeitlichen Festlegung, welche die Periode eines für den Monitor 200M bestimmten Synchronisationssignals anpasst, ein zweidimensionales Bild aus dem Speicher 212 aus und sendet das gelesene zweidimensionale Bild an die Skalenüberlagerungseinheit 217.
Empfängt die Skalenüberlagerungseinheit 217 das zweidimensionale Bild aus der Ausgabesteuereinheit 216, so liest die Skalenüberlagerungseinheit 217 Skalendaten aus einem Skalendatenspeicher 218 aus. Die Skalenüberlagerungseinheit 217 erzeugt dann ein Mischbild (zusammengesetztes Bild), indem sie eine durch die Skalendaten dargestellte Skala dem zweidimensionalen Bild überlagert. Die Skalendaten werden im Vorfeld auf Grundlage eines Abbildungsbereichs des konfokalen optischen Systems 50 definiert und in dem Skalendatenspeicher 218 gespeichert. Die Skalenüberlagerungseinheit 217 kann so ausgebildet sein, dass sie die Skalenda ten auf Grundlage des Abbildungsbereichs des konfokalen optischen Systems definiert und die Skalendaten in dem Skalendatenspeicher 218 speichert. Der Bilderzeugungsbereich ist durch die Vergrößerung des konfokalen optischen Systems und die Bildhöhe auf einer Abbildungsfläche definiert. Eine einem Beobachtungsbild überlagerte Skala ist deshalb der Größe eines auf dem Monitor 200M angezeigten Objektes angepasst.
An die Skalenüberlagerungseinheit 217 ist eine Skaleneinstelleinheit 230F angeschlossen, die die Bedieneinheit 230 bildet. Durch Betätigen der Skaleneinstelleinheit 230F ist der Benutzer im Stande, einen Anzeigezustand der auf dem Beobachtungsbild angezeigten Skala einzustellen. So kann beispielsweise die Position der angezeigten Skala oder die Anzahl anzuzeigender Skalen geändert werden.
Das durch den oben beschriebenen Überlagerungsprozess erzeugte Mischbild wird dann einer digitalen Zoomeinheit 219 zugeführt. Die digitale Zoomeinheit 219 führt an dem zugeführten Mischbild einen Zoomprozess aus, so dass das Mischbild maßstäblich so vergrößert oder verkleinert wird, dass es einen bestimmten Skalenfaktor aufweist, den der Benutzer über eine Zoomeinstelleinheit 230G einstellt. Das von der digitalen Zoomeinheit 290 ausgegebene Mischbild wird dann auf dem Monitor 200M angezeigt. Indem das Mischbild, dem die Skala überlagert worden ist, so dem Zoomprozess unterzogen wird, wird auch die Skala auf eine maßstäbliche Vergrößerung oder Verkleinerung des Objektes in dem Beobachtungsbild hin maßstäblich vergrößert oder verkleinert. So ist eine präzise Messung des Objektes möglich, unabhängig davon, ob der Zoomprozess auf das Mischbild angewandt wird.
4A zeigt ein Beispiel des zweidimensionalen Beobachtungsbildes, das dem oben beschriebenen Skalenanzeigeprozess unterzogen worden ist. In dem in 4A gezeigten Bild werden zwei Skalen S1 und S2 angezeigt. Der Benutzer ist im Stande, jede der Skalen S1 und S2 durch Betätigen der Skaleneinstelleinheit 230F zu bewegen, während er das zweidimensionale Beobachtungsbild betrachtet, das auf dem Monitor 200M angezeigt wird. Der Benutzer ist auch in der Lage, die Anzahl der anzuzeigenden Skalen zu ändern. Ist beispielsweise der Anzeigezustand der in 4A gezeigten Skala S1 als Anfangszustand festgelegt, so entspricht die Skala S2 einem Zustand, in dem die Skala S1 durch Betätigen der Skaleneinstelleinheit 230F bewegt und gedreht worden ist.
In den 4A und 4B sind zwar die Skalen S1 und S2 jeweils aus zwei einander senkrecht schneidenden Achsen gebildet; für die Skalen S1 und S2 können jedoch unterschiedliche Skalentypen verwendet werden. So kann beispielsweise eine Skala verwendet werden, die aus einer einzigen Achse gebildet ist.
In diesem Ausführungsbeispiel hat die auf dem Beobachtungsbild angezeigte Skala mehrere Typen von Skalenmarken. Damit von diesen mehreren Skalenmarkentypen geeignete Typen, die an einen Zoomfaktor eines Beobachtungsbildes angepasst sind, angezeigt werden, sind die Skalendaten so konfiguriert, dass die mehreren Skalenmarkentypen in Abhängigkeit der Skalenmaßeinheiten verschiedene Längen und Dicken aufweisen. Beispielsweise sind die Skalendaten so konfiguriert, dass die Skalenmarke, die eine größere Maßeinheit darstellt, eine längere und dickere Linie aufweist.
Selbst wenn die Skalenmarken für eine kleine Maßeinheit nicht erkennbar sind, werden bei dieser Konfiguration die Skalenmarken für die kleine Maßeinheit mit der maßstäblichen Vergrößerung des Beobachtungsbildes erkennbar (d.h. die Skalenmarken für die kleine Maßeinheit werden mit der maßstäblichen Vergrößerung des Beobachtungsbildes selbst maßstäblich vergrößert). Dagegen stören Skalenmarken für eine große Maßeinheit den Benutzer nicht bei seiner Beobachtung, da diese Skalenmarken für die große Maßeinheit aus dem Beobachtungsbild verschwinden (d.h. diesem nicht überlagert werden), wenn der Zoomfaktor des Beobachtungsbildes groß wird.
4B zeigt einen Zustand, in dem der Zoomfaktor des in 4A gezeigten Beobachtungsbildes von dem Benutzer durch Betätigen der Zoomeinstelleinheit 230G maßstäblich vergrößert worden ist, wodurch auch ein Bereich "p" des Beobachtungsbildes nach 4A maßstäblich vergrößert worden ist. Wie oben beschrieben, weisen die Skalendaten unterschiedliche Typen von Skalenmarkierungen auf, die verschiedene Maßeinheiten darstellen. Genau genommen, werden deshalb sämtliche Skalenmarkentypen gleichzeitig auf dem Beobachtungsbild angezeigt. Da jedoch Länge und Dicke der Skalenmarken in Abhängigkeit der Skalenmaßeinheiten variieren, sind in dem in 4A gezeigten Beobachtungsbild nur geeigneten Skalenmarken für eine vergleichsweise große Maßeinheit (L1 und L2) erkennbar. Dies bedeutet, dass die Skalenmarken für Maßeinheiten, die kleiner als die Maßeinheit der Skalenmarken L1 und L2 sind, in dem in 4A gezeigten Beobachtungsbild nicht erkennbar sind.
Wird der Zoomfaktor des Beobachtungsbildes vergrößert, wie in 4B gezeigt ist, so werden andererseits auch die Skalenmarken maßstäblich vergrößert, wodurch die Skalenmarken L11 bis L19 für die kleinere Maßeinheit erkennbar werden.
Zur Erläuterung des Skalenanzeigeprozesses wurden vorstehend zwei unterschiedliche Anzeigezustände mit verschiedenen Zoomfaktoren nach den 4A und 4B diskutiert. Die Skalendaten können jedoch auch so konfiguriert sein, dass sie mehr als zwei unterschiedliche Skalenmarkentypen unterstützen. Beispielsweise können die Skalendaten Skalenmarken aufweisen, die eine Maßeinheit darstellen, die kleiner als die der Skalenmarken L11 bis L19 ist. Wird in diesem Fall der Zoomfaktor ausgehend von dem in 4B gezeigten Anzeigezustand des Beobachtungsbildes weiter erhöht, so werden Skalenmarken erkennbar, die eine Maßeinheit darstellen, die kleiner als die für die Skalenmarken L11 bis L19 ist.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die von der Eingangsbildverarbeitungseinheit 211 erzeugten zweidimensionalen Bilder in dem Speicher 212 gespeichert. Die von der Eingangsbildverarbeitungseinheit 211 erzeugten zweidimensionalen Bilder können jedoch auch direkt ohne Speicherung in dem Speicher 212 an die Ausgabesteuereinheit 216 gesendet werden. In diesem Fall ist es möglich, die von der konfokalen optischen Einheit 50 empfangenen Bilder in Echtzeit darzustellen.
Im Folgenden wird der Skalenanzeigeprozess für ein dreidimensionales Konfokalbeobachtungsbild beschrieben. Die Formgedächtnislegierung 80, die dazu dient, die konfokale optische Einheit 50 in Richtung der Z-Achse zu bewegen, wird von einer Antriebseinheit 81 gesteuert. Dabei steuert die Antriebseinheit 81 eine Verstellgröße der konfokalen optischen Einheit 50 in Richtung der Z-Achse in Abhängigkeit einer Teilungsinformation, die der Benutzer über eine Verstellteilungs-Einstelleinheit 230A eingibt. Ist die Teilung auf einen vergleichsweise kleinen Wert eingestellt, so kann die Auflösung eines dreidimensionalen Bildes erhöht werden. Ist die Teilung auf einen vergleichsweise großen Wert eingestellt, so kann die zur Erzeugung des dreidimensionalen Bildes verwendete Datenmenge verringert werden, wodurch die Verarbeitungsgeschwindigkeit, in der der Skalenanzeigeprozess durchgeführt wird, erhöht wird.
Die Verstellgröße der konfokalen optischen Einheit 50 wird von einer Verstellgrößen-Erfassungseinheit 82 erfasst. Die Verstellgrößen-Erfassungseinheit 82 erfasst die Verstellgröße der konfokalen optischen Einheit 50 beispielsweise durch die Erfassung einer Widerstandsänderung und sendet ein Erfassungssignal, welches das Erfassungsergebnis für die Verstellgröße darstellt, an eine Signalverarbeitungseinheit 213. Die Signalverarbeitungseinheit 213 erzeugt anhand des aus der Verstellgrößen-Erfassungseinheit 82 stammenden Erfassungssignals eine Positionsinformation, welche die aktuelle Position der konfokalen optischen Einheit 50 darstellt. Dann liest die Signalverarbeitungseinheit 213 ein zweidimensionales Bild aus, das in dem Speicher 212 temporär gespeichert ist, und setzt die Positionsinformation, welche die aktuelle Position der konfokalen optischen Einheit 50 darstellt, in Beziehung mit dem zweidimensionalen Bild.
An die Signalverarbeitungseinheit 213 ist eine Tiefeneinstelleinheit 230B angeschlossen. Die Tiefeneinstelleinheit 230B wird von dem Benutzer betätigt, um die Größe eines dreidimensionalen Bildes in Tiefenrichtung (d.h. die Tiefe des dreidimensionalen Bildes) einzustellen. Die Signalverarbeitungseinheit 213 setzt die Positionsinformation, welche die aktuelle Position der konfokalen optischen Einheit 50 darstellt, in Beziehung zu jedem zweidimensionalen Bild innerhalb der Tiefe, die der Benutzer über die Tiefeneinstelleinheit 230B einstellt.
Die Ausgabesteuerschaltung 216 sendet ein Steuersignal an die Signalverarbeitungseinheit 213, wenn die Ausgabesteuereinheit 216 von der Bildauswahleinheit 230E ein Steuersignal empfängt, das die Auswahl eines dreidimensionalen Bildes darstellt. Mit Empfang des Steuersignals sendet die Bildverarbeitungseinheit 213 sukzessive zweidimensionale Bilder, denen die Positionsinformation zugeordnet ist, an eine 3D-Bilderzeugungseinheit (3D: dreidimensional) 214.
Die 3D-Bilderzeugungseinheit 214 erzeugt ein dreidimensionales Bild auf Grundlage zweidimensionaler Bilder, die ihr sukzessive zugeführt werden und denen die Positionsinformation zugeordnet ist. Dann speichert die 3D-Bilderzeugungseinheit 214 das dreidimensionale Bild in einem Speicher, der in der 3D-Bilderzeungseinheit 214 vorgesehen ist. Anschließend wird das dreidimensionale Bild in einem 3D-Bildspeicher (3D: dreidimensional) 215 gespeichert.
Die Ausgabesteuereinheit 216 liest das dreidimensionale Bild aus dem 3D-Bildspeicher 215 in einer vorbestimmten zeitlichen Festlegung aus und sendet das dreidimensionale Bild an die Skalenüberlagerungseinheit 217. Die Skalenüberlagerungseinheit 217 überlagert wie im Falle des Skalenanzeigeprozesses für das zweidimensionale Bild die Skalendaten dem dreidimensionalen Bild. Die Ausgabesteuereinheit 216 empfängt von dem Skalendatenspeicher 218 Skalendaten, die eine Skala darstellen, die einem Anzeigezustand des dreidimensionalen Bildes angepasst ist. Dies bedeu tet, dass die von der Ausgabesteuereinheit 216 erhaltenen Skalendaten für das dreidimensionale Bild verschieden von den oben genannten Skalendaten für das zweidimensionale Bild sind.
Das dreidimensionale Bild, dem die Skala überlagert worden ist, wird dann in der digitalen Zoomeinheit 219 dem Zoomprozess unterzogen. Dann wird das dreidimensionale Beobachtungsbild, dem die Skala überlagert ist, auf dem Monitor 200M angezeigt.
5 zeigt ein Beispiel für ein dreidimensionales Beobachtungsbild, das durch die oben beschriebene Bildverarbeitung erzeugt wird. Dem in 5 gezeigten dreidimensionalen Bild ist eine Skala S3 überlagert. Wie im Falle der für das zweidimensionale Bild vorgesehenen Skalen S1 und S2 ist der Benutzer im Stande, die Lage der Skala S3 zu bewegen und zu drehen. Auch kann die Anzahl an Skalen durch Betätigen der Skaleneinstelleinheit 230F geändert werden. Obgleich die Skala S3 aus drei einander senkrecht schneidenden Achsen gebildet ist, können verschiedene Skalentypen, die zur Vermessung des Gewebes geeignet sind, dem dreidimensionalen Bild überlagert werden. Beispielsweise kann eine Skala, die aus einer einzigen Linie oder zwei Linien geformt ist, zur Vermessung des Gewebes überlagert werden.
Durch Betätigen der Bildauswahleinheit 230E ist der Benutzer in der Lage, den Prozessor 200 anzuweisen, ein Querschnittbild des Gewebes in einer gewünschten Position anzuzeigen.
Um ein Querschnittbild des angezeigten Gewebes anzuzeigen, stellt der Benutzer durch Betätigen einer Schnittansicht-Lageneinstelleinheit 230C sowie durch Betätigen der Bildauswahleinheit 230E ein, welcher Teil des Gewebes in einer Schnittansicht anzuzeigen ist. Dabei sorgt die Ausgabesteuereinheit 216, wenn sie von der Bildauswahleinheit 230E ein die Auswahl einer Schnittansicht anweisendes Steuersignal empfängt, dafür, dass eine Marke C (gebildet durch eine gestrichelte Linie) anzuzeigen ist, die die Lage eines Querschnittbildes darstellt. Die Position der Marke C kann eingestellt werden, indem die Schnittansicht-Lageneinstelleinheit 230C betätigt wird.
Die Schnittansicht-Lageneinstelleinheit 230C sendet an den 3D-Bildspeicher 215 ein Signal, das die Lage eines Querschnittbildes darstellt. Nach Empfang dieses Signals von der Schnittansicht-Lageneinstelleinheit 230C wählt der 3D-Bildspeicher 215 ein Querschnittbild aus, das durch das von der Schnittansicht-Lageneinstelleinheit 230C stammende Signal angegeben wird, und sendet das ausgewählte Querschnittbild an die Ausgabesteuereinheit 216.
Die Ausgabesteuereinheit 216 sendet das Querschnittbild in Synchronisation mit einer vorbestimmten zeitlichen Festlegung, die an die Periode des für den Monitor 200M vorgesehenen Synchronisationssignals angepasst ist, an die Skalenüberlagerungseinheit 217. Die Skalenüberlagerungseinheit 217 führt an dem Querschnittbild den oben beschriebenen Skalenanzeigeprozess durch.
Das Querschnittbild, dem die Skala überlagert worden ist, wird dann in der digitalen Zoomeinheit 219 dem Zoomprozess unterzogen und auf dem Monitor 200M angezeigt. 6 zeigt ein Beispiel eines Querschnittbildes, das auf dem Monitor 200M angezeigt wird. Der Monitor 200 kann sowohl das in 5 gezeigte dreidimensionale Objekt als auch das in 6 gezeigte Querschnittbild gleichzeitig auf dem Monitor 200 anzeigen.
Der oben beschriebene Skalenanzeigeprozess wird durchgeführt, wenn der Benutzer die Durchführung des Skalenanzeigeprozesses über eine Skalen-Ein/Ausschalteinheit 230D freigibt. Ist die Durchführung des Skalenanzeigeprozesses deaktiviert, so sendet die Ausgabesteuereinheit 216 ein Bild, das der Benutzer über die Bildauswahleinheit 230E ausgewählt hat, direkt an die digitale Zoomeinheit 219. In diesem Fall wird dem Beobachtungsbild keine Skala überlagert.
Wie oben beschrieben, ist es in den Ausführungsbeispielen möglich, in dem von der Eingangsbildverarbeitungseinheit 211 erzeugten Objektbild eine Messinformation anzuzeigen, z.B. eine Skala oder ein Raster, die einem hochqualitativen Objektbild angepasst ist. Es ist auch möglich, eine Messinformation anzuzeigen, die dem für das Objekt vorgesehenen aktuellen Anzeigemodus angepasst ist (zweidimensionaler Bildanzeigemodus, dreidimensionaler Bildanzeigemodus oder Schnittansichtsmodus).
Vorstehend wurde die Erfindung im Einzelnen anhand von bestimmten bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben. Es sind jedoch auch andere Ausführungsbeispiele möglich.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist eine Skala, die als Messinformation zur Vermessung eines angezeigten Objektes angezeigt wird, aus zwei oder drei Achsen geformt. Es ist jedoch auch möglich, ein Raster, das aus winzigen Rechtecken gebildet ist, als Messinformation zu verwenden.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird eine konfokale optische Einheit vom Abtasttyp als konfokale optische Einheit 50 verwendet. In dem konfokalen Endoskopsystem 500 kann jedoch auch eine konfokale optische Einheit verwendet werden, die so ausgebildet ist, dass sie eine andere Abtastkonfiguration aufweist. So kann anstelle der konfokalen optischen Einheit vom Abtasttyp beispielsweise eine konfokale optische Einheit verwendet werden, die so ausgebildet ist, dass sie eine zweidimensionale Anordnung von Lichtleitfasern aufweist, die zur Abtastung eines Objektes benutzt werden.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das konfokale Endoskopsystem so ausgebildet, dass es einen als Anregungslicht dienenden Laserstrahl aussendet und auf Grundlage der in dem Gewebe erzeugten Fluoreszenzstrahlung ein Konfokalbeobachtungsbild empfängt. Das konfokale Endoskopsystem 500 kann jedoch auch so ausgebildet sein, dass es das Gewebe mit Normallicht (z.B. Weißlicht) beleuchtet und aus dem Licht, das an dem Gewebe reflektiert wird, ein Konfokalbeobachtungsbild erzeugt wird.

Claims

Konfokales Endoskopsystem, umfassend: ein elektronisches Endoskop mit einer konfokalen optischen Einheit, die ausgebildet ist, Beleuchtungslicht auf ein Objekt auszusenden und nur Licht von einem bestimmten Punkt des Objektes zu empfangen; und einen Prozessor, dem das von der konfokalen optischen Einheit empfangene Licht zugeführt wird, wobei der Prozessor umfasst: eine Bildverarbeitungseinheit, die auf Grundlage des von der konfokalen optischen Einheit übertragenen Lichtes Bilddaten erzeugt, die ein Bild des Objektes darstellen; und eine Messinformations-Überlagerungseinheit, die Mischbilddaten erzeugt, die ein Mischbild darstellen, das erzeugt wird, indem eine Messinformation zur Messung des Objektes dem von der Bildverarbeitungseinheit erzeugten Bild überlagert wird, wobei die Messinformations-Überlagerungseinheit eine Anzeigebedingung für die Messinformation in dem Mischbild gemäß einem Abbildungsbereich der konfokalen optischen Einheit festlegt.
Konfokales Endoskopsystem nach Anspruch 1, bei dem die Anzeigebedingung für die Messinformation auf Grundlage der Vergrößerung der konfokalen optischen Einheit und einer Bildhöhe auf einer Abbildungsfläche der konfokalen optischen Einheit festgelegt wird.
Konfokales Endoskopsystem nach Anspruch 1, bei dem das elektronische Endoskop ferner umfasst: eine Antriebseinheit, die die konfokale optische Einheit in Richtung einer optischen Achse der konfokalen optischen Einheit bewegt; und eine Verstellgrößen-Erfassungseinheit, die eine Verstellgröße der konfokalen optischen Einheit erfasst, wobei die Bildverarbeitungseinheit enthält: eine zur Erzeugung eines dreidimensionalen Bildes bestimmte Einheit, die Bilddaten, die ein dreidimensionales Bild des Objektes darstellen, auf Grundlage von Bilddaten erzeugt, die zweidimensionale Bilder darstellen, die auf Grundlage des von der konfokalen optischen Einheit übertragenen Lichtes und auf Grundlage von Erfassungsergebnissen der Verstellgrößen-Erfassungseinheit erzeugt werden.
Konfokales Endoskopsystem nach Anspruch 3, ferner umfassend: eine Tiefeneinstelleinheit, die ausgebildet ist, eine die Größe des dreidimensionalen Bildes in Tiefenrichtung definierende Tiefe einzustellen, wobei die zur Erzeugung des dreidimensionalen Bildes bestimmte Einheit die das dreidimensionale Bild darstellenden Bilddaten so erzeugt, dass das dreidimensionale Bild die durch die Tiefeneinstelleinheit eingestellte Tiefe hat.
Konfokales Endoskopsystem nach Anspruch 3, bei dem die Bildverarbeitungseinheit enthält: eine Schnittbilderzeugungseinheit, die auf Grundlage des dreidimensionalen Bildes, das durch die zur Erzeugung des dreidimensionalen Bildes bestimmte Einheit erzeugt wird, Bilddaten erzeugt, die ein Querschnittbild des Objektes darstellen.
Konfokales Endoskopsystem nach Anspruch 5, bei dem die Bildverarbeitungseinheit enthält: eine Schnittbild-Lageneinstelleinheit, die die Lage des Querschnittbildes einstellt, das durch die Querschnittbilderzeugungseinheit zu erzeugen ist.
Konfokales Endoskopsystem nach Anspruch 1, bei dem der Prozessor ferner umfasst: eine Ausgabesteuereinheit, die in eine Bilddatenübertragung zwischen der Bildverarbeitungseinheit und der Messinformations-Überlagerungseinheit eingreift, um selektiv Bilddaten eines der in der Bildverarbeitungseinheit erzeugten Bilder zu senden.
Konfokales Endoskopsystem nach Anspruch 7, ferner umfassend: eine Bildauswahleinheit, die ausgebildet ist, ein von der Ausgabesteuereinheit auszuwählendes Bild zu bestimmen.
Konfokales Endoskopsystem nach Anspruch 7, ferner umfassend eine Skalenanzeige-Einstelleinheit, die ausgebildet ist, ein Steuersignal zu übertragen, das angibt, ob die Messinformation dem von der Bildverarbeitungseinheit erzeugten Bild überlagert werden soll, wobei die Ausgabesteuereinheit die von der Bildverarbeitungseinheit erzeugten Bilddaten an die Messinformations-Überlagerungseinheit sendet, wenn das aus der Skalenanzeige-Einstelleinheit stammende Steuersignal angibt, dass die Messinformation überlagert werden soll, und die von der Bildverarbeitungseinheit erzeugten Bilddaten direkt an eine Anzeigevorrichtung sendet, ohne die von der Bildverarbeitungseinheit erzeugten Bilddaten an die Messinformations-Überlagerungseinheit zu senden, wenn das aus der Skalenanzeige- Einstelleinheit stammende Steuersignal angibt, dass die Messinformation nicht überlagert werden soll.
Konfokales Endoskopsystem nach Anspruch 1, bei dem der Prozessor ferner umfasst: eine Zoomeinheit, die die von der Messinformations-Überlagerungseinheit erzeugten Mischbilddaten einem digitalen Zoomprozess unterzieht und die dem digitalen Zoomprozess unterzogenen Mischbilddaten ausgibt.
Konfokales Endoskopsystem nach Anspruch 10, ferner umfassend eine Zoomfaktor-Einstelleinheit, die ausgebildet ist, einen Zoomfaktor einzustellen, der von der Zoomeinheit in dem digitalen Zoomprozess zu verwenden ist.
Konfokales Endoskopsystem nach Anspruch 10, bei dem die Messinformation eine Maßeinheit darstellt, die dem Zoomfaktor angepasst ist, mit dem das Mischbild von der Zoomeinheit skaliert wird.
Konfokales Endoskopsystem nach Anspruch 3, ferner umfassend: eine Verstellgrößen-Einstelleinheit, die ausgebildet ist, eine Verstellgröße der konfokalen optischen Einheit einzustellen, wobei die Antriebseinheit die konfokale optische Einheit um die von der Verstellgrößen-Einstelleinheit eingestellte Verstellgröße bewegt.
Konfokales Endoskopsystem nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Messinformations-Einstelleinheit, die ausgebildet ist, es dem Bediener zu ermöglichen, Einstellungen einzugeben, die eine Anzeigeart der Messinformation in dem Mischbild betreffen, wobei die Messinformations-Überlagerungseinheit die Messinformation dem von der Bildverarbeitungseinheit erzeugten Bild so überlagert, dass die Messinformation in dem Mischbild entsprechend den Einstellungen dargestellt wird, die über die Messinformations-Einstelleinheit eingegeben werden.
Konfokales Endoskopsystem nach Anspruch 1, bei dem die Messinformation Skalendaten beinhaltet, die eine Skala zur Messung des Objektes darstellen.
Konfokales Endoskopsystem nach Anspruch 15, bei dem die Skala mehrere Arten von Skalenmarken aufweist, die verschiedene Maßeinheiten anzeigen; und die mehreren Arten von Skalenmarken verschiedene Längen und Dicken aufweisen.
Konfokales Endoskopsystem nach Anspruch 1, bei dem die Messinformation Rasterdaten beinhaltet, die ein Raster zur Vermessung des Objektes darstellen.
Konfokales Endoskopsystem nach Anspruch 14, bei dem: die Messinformation Skalendaten beinhaltet, die zumindest eine Skala zur Vermessung des Objektes darstellen; und die über die Messinformations-Einstelleinheit eingegebenen Einstellungen mindestens eine von mehreren Einstellungen beinhalten, nämlich Einstellungen, die die Zahl an in dem Mischbild vorzusehenden Skalen betreffen, Einstellungen, die die Bewegung der mindestens einen Skala betreffen, und Einstellungen, die eine Drehung der mindestens einen Skala betreffen.
Konfokales Endoskopsystem nach Anspruch 1, bei dem die konfokale optische Einheit Laserlicht aussendet und nur Fluoreszenzstrahlung empfängt, die in dem bestimmten Punkt des Objektes erzeugt wird.
Konfokales Endoskopsystem nach Anspruch 1, bei dem die konfokale optische Einheit eine konfokale optische Einheit vom Abtasttyp ist, die ausgebildet ist, das Beleuchtungslicht relativ zu dem Objekt in zwei Dimensionen zu bewegen.