Die Erfindung betrifft ein Endoskopiesystem mit einem Endoskop, einer Lichtquelle und einem die Lichtquelle mit dem Endoskop verbindenden Lichtleitkabel, wobei das Endoskop wenigstens ein Bündel von Endoskop-Lichtleitfasern umfasst, das Kabel wenigstens ein Bündel von Kabel- Lichtleitfasern umfasst, eine Lichtquellen-Koppelstelle vorgesehen ist, an welcher Licht der

Lichtquelle in das wenigstens eine Bündel von Kabel-Lichtleitfasern eingekoppelt wird, und eine Endoskop-Koppelstelle vorgesehen ist, an welcher Licht der Lichtquelle aus dem wenigstens einen Bündel von Kabel-Lichtleitfasern in das wenigstens eine Bündel von Endoskop- Lichtleitfasern eingekoppelt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Lichtquelle eines entsprechenden Endoskopiesystems.

Entsprechende Endoskopiesysteme werden seit langem erfolgreich eingesetzt, um schwer zugängliche Hohlräume in technischen Anlagen oder in tierischen oder menschlichen Patienten optisch zu untersuchen. Dabei dient das Endoskop dazu, ein Bild von der inneren Oberfläche des Hohlraums aufzunehmen und außerhalb des Hohlraums zur Verfügung zu stellen. Die

Beleuchtung erfolgt in der Regel über im Inneren des Endoskops verlaufende Endoskop-

Lichtleitfasern. In vielen Fällen ist die zur Beleuchtung verwendete Lichtquelle als separates Gerät ausgeführt, das Licht wird dann über in einem Lichtleitkabel verlegte Kabel-Lichtleitfasern zu den Endoskop-Lichtleitfasern geleitet.

An der Lichtquelle wird das Licht an einer Lichtquellen-Koppelstelle in das Lichtleitkabel eingekoppelt. Dazu wird das Lichtleitkabel in eine Aufnahme der Lichtquelle eingeführt, so dass die Enden der Kabel-Lichtleitfasern in einer Ebene angeordnet sind, welche von der Lichtquelle beleuchtet wird. Die Verbindung der Lichtquelle mit dem Lichtleitkabel ist in der Regel lösbar ausgeführt.

Am Endoskop wird das Licht an einer Endoskop-Koppelstelle aus den Kabel-Lichtleitfasern in die Endoskop-Lichtleitfasern eingekoppelt. Hierzu werden die Enden der Endoskop-Lichtleitfasern und der Kabel-Lichtleitfasern mit möglichst geringem Abstand zueinander angeordnet, dabei kann zur Anpassung der numerischen Apertur der jeweiligen Fasern ein Faserkegel vorgesehen sein. Die Verbindung des Lichtleitkabels mit dem Endoskop kann fest oder lösbar sein.

Die räumliche Trennung der Lichtquelle von dem Endoskop reduziert die Erwärmung des Endoskops durch Verlustwärme der Lichtquelle. Allerdings führen auch Koppelverluste an der

Endoskop-Koppelstelle zu einer Erwärmung des Endoskops, was aus verschiedenen Gründen unerwünscht ist. Dieser Effekt wird dadurch verstärkt, dass neuere Endoskopgenerationen aufgrund höherer optischer Auflösung und größerer Blickfelder mehr Licht benötigen.

Es besteht daher die Aufgabe, ein Endoskopiesystem und eine Lichtquelle bereitzustellen, welche bezüglich der beschriebenen Probleme verbessert sind.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein Endoskopiesystem mit einem

Endoskop, einer Lichtquelle und einem die Lichtquelle mit dem Endoskop verbindenden

Lichtleitkabel, wobei das Endoskop wenigstens ein Bündel von Endoskop-Lichtleitfasern umfasst, das Kabel wenigstens ein Bündel von Kabel-Lichtleitfasern umfasst, eine Lichtquellen- Koppelstelle vorgesehen ist, an welcher Licht der Lichtquelle in das wenigstens eine Bündel von

Kabel-Lichtleitfasern eingekoppelt wird, und eine Endoskop-Koppelstelle vorgesehen ist, an welcher Licht der Lichtquelle aus dem wenigstens einen Bündel von Kabel-Lichtleitfasern in das wenigstens eine Bündel von Endoskop-Lichtleitfasern eingekoppelt wird, welches dadurch weitergebildet ist, dass die Lichtquelle eingerichtet ist, an der Lichtquellen-Koppelstelle einzelne Kabel-Lichtleitfasern oder Gruppen von Kabel-Lichtleitfasern selektiv zu beleuchten, und dass der Lichtquelle eine Steuereinrichtung zugeordnet ist, welche die Lichtquelle derart zu steuern vermag, dass nur oder vorwiegend solche Kabel-Lichtleitfasern gezielt beleuchtet werden, welche an der Endoskop-Koppelstelle mit Endoskop-Lichtleitfasern gekoppelt sind.

Unter dem Begriff„Gruppen von Kabel-Lichtleitfasern" werden im Sinne der Erfindung Gruppen von Kabel-Lichtleitfasern verstanden, welche mehr als eine Kabel-Lichtleitfaser und weniger als alle Kabel-Lichtleitfasern, bevorzugt weniger als 20%, besonders bevorzugt weniger als 2% aller Kabel-Lichtleitfasern des Lichtleitkabels umfassen. Alternativ kann eine Gruppe von Kabel- Lichtleitfasern auch etwa 3 bis 20, 10 bis 100, oder 20 bis 200 Kabel-Lichtleitfasern

umfassen. Dabei gelten im Sinne der Erfindung solche Kabel-Lichtleitfasern als mit Endoskop- Lichtleitfasern gekoppelt, bei denen das von der Lichtquelle in die Kabel-Lichtleitfaser eingekoppelte Licht mit einer ausreichenden Koppeleffizienz, beispielsweise wenigstens 50%, bevorzugt wenigstens 75%, in eine oder mehrere Endoskop-Lichtleitfasern eingekoppelt wird.

Die Erfindung hat erkannt, dass an der Endoskop-Koppelstelle nicht jede Kabel-Lichtleitfaser einer Endoskop-Lichtleitfaser gegenüberliegt. Durch Positionierungsfehler und

Durchmesserunterschiede zwischen den miteinander gekoppelten Faserbündeln kommt es dazu, dass Licht aus einigen Kabel-Lichtleitfasern auf der Seite der Endoskop-Lichtleitfasern beispielsweise auf Füllstoffe oder Metallfassungen abgestrahlt und dort absorbiert wird. Dadurch wird das Endoskop im Bereich der Endoskop-Koppelstelle unnötig erwärmt.

Dadurch, dass bei einem Endoskopiesystem gemäß der Erfindung solche Kabel-Lichtleitfasern, die nicht mit Endoskop-Lichtleitfasern gekoppelt sind, durch die Lichtquelle nicht beleuchtet werden, kann die Erwärmung des Endoskops erheblich reduziert werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Lichtquelle eingerichtet, an der Lichtquellen-Koppelstelle einzelne Positionen eines vorgegebenen Positionsrasters selektiv zu beleuchten, und der Steuereinrichtung ist ein Speicher zugeordnet, in welchem für die einzelnen Positionen des Positionsrasters eine Information abgelegt ist, ob sich an der jeweiligen Position eine zu beleuchtende Kabel-Lichtleitfaser befindet. Bei dem Positionsraster kann es sich beispielsweise um ein orthogonales oder hexagonales Raster handeln. Alternativ kann es sich um ein konzentrisches oder spiralförmiges polares Raster handeln.

In einer Weiterbildung der Erfindung umfasst die Lichtquelle wenigstens einen beweglichen Spiegel, mit welchem das Licht der Lichtquelle in Richtung der jeweiligen Positionen des Positionsrasters umgelenkt werden kann. Bevorzugt handelt es sich bei dem wenigstens einen Spiegel um ein Digital Micromirror Device (DMD).

Die selektive Beleuchtung einzelner Positionen des Positionsrasters kann unter Einsatz wenigstens eines beweglichen Spiegels, insbesondere durch Einsatz von DMDs, unkompliziert realisiert werden. Dabei kann eine einzelne, feststehende Lichtquelle verwendet werden, deren Licht dann durch den wenigstens einen beweglichen Spiegel auf die jeweils zu beleuchtende Position umgelenkt wird. Es ist daher nicht erforderlich, für jede einzelne Position eine eigene Lichtquelle vorzusehen. Bei Einsatz eines DM Ds kann auch mittels einer einzelnen Lichtquelle ein kollimierter Lichtstrahl erzeugt werden, dessen Durchmesser zur Beleuchtung aller ggf. zu beleuchtenden Positionen angepasst ist. Das DM D kann für jede ggf. zu beleuchtende Position einen Mikrospiegel aufweisen, welcher einen Teil des Lichtstrahls entweder in Richtung der zu beleuchtenden Position oder in Richtung eines Absorbers ablenkt.

In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Lichtquelle eine Leuchtdiode oder eine Laserdiode. Solche Lichtquellen sind langlebig und können mit ausreichender Geschwindigkeit an- und ausgeschaltet werden, um eine sequentielle Beleuchtung der einzelnen Positionen des Positionsrasters zu erlauben.

In einer Variante der Erfindung sind einzelne Endoskop-Lichtleitfasern des wenigstens einen Bündels von Endoskop-Lichtleitfasern so in dem Endoskop angeordnet, dass Sie Licht in unterschiedliche Richtungen abstrahlen, und in dem Speicher der Steuereinrichtung sind für einzelne Positionen des Positionsrasters Informationen über die Richtung abgelegt, in welche Licht von einer Endoskop-Lichtleitfaser abgestrahlt wird, die mit einer Kabel-Lichtleitfaser gekoppelt ist, welche an der entsprechenden Position angeordnet ist. Bei dieser Ausführung ist es zusätzlich möglich, das Licht gezielt nur oder bevorzugt in solche Endoskop-Lichtleitfasern abzugeben, die es in einer gewünschten Richtung abstrahlen. Dadurch können einzelne Bereiche des zu beobachtenden Hohlraums gezielt schwächer oder stärker beleuchtet werden, um beispielsweise bestimmte Strukturen hervorzuheben oder störende Reflexionen zu reduzieren.

Dabei kann das Endoskop eine variable Blickrichtung aufweisen. Beleuchtungslicht kann dann bevorzugt in die Richtung abgestrahlt werden, welche der gerade eingestellten Blickrichtung des Endoskops entspricht.

In einer besonderen Weiterbildung umfasst das Endoskopiesystem eine

Bildaufnahmevorrichtung zur Aufnahme von durch das Endoskop erzeugten Bildern und eine Bildauswertungseinrichtung zur Auswertung der von Bildaufnahmevorrichtung aufgenommenen Bilder, wobei die Bildauswertungseinrichtung und die Steuereinrichtung miteinander gekoppelt und eingerichtet sind, festzustellen, ob sich an einer durch die Lichtquelle beleuchteten Position eine Kabel-Lichtleitfaser befindet, die an der Koppelstelle mit einer Endoskop-Lichtleitfaser gekoppelt ist, und/oder in welche Richtung Licht von einer Endoskop-Lichtleitfaser abgestrahlt wird, die mit einer Kabel-Lichtleitfaser gekoppelt ist, welche an der entsprechenden Position angeordnet ist.

Diese Weiterbildung trägt der Tatsache Rechnung, dass insbesondere an Koppelstellen, an denen ein Lichtleitkabel lösbar mit einem Endoskop oder mit einer Lichtquelle gekoppelt ist, nach jedem Verbindungsvorgang unterschiedliche Lichtleitfasern an einer bestimmten Position angeordnet sein können, so dass eventuell erst nach der Verbindung aller Komponenten feststeht, welche Positionen des Positionsrasters zu beleuchten sind. In einem entsprechend ausgeführten Endoskopiesystem kann die Lichtquelle beispielsweise eine bestimmte Position des

Positionsrasters gezielt beleuchten, während das Endoskop auf ein Objekt, beispielsweise eine Referenzkarte, ausgerichtet ist. Über die Bildaufnahmevorrichtung und die

Bildauswertungseinrichtung wird dann ermittelt, ob und ggf. wie stark die Beleuchtung der bestimmten Position zu einer Zunahme der Helligkeit des aufgenommenen Bildes führt, und an welcher Stelle des Bildes die Helligkeit erhöht ist. So kann ermittelt werden, ob die an der jeweiligen Position angeordnete Kabel-Lichtleitfaser wirksam mit einer Endoskop-Lichtleitfaser gekoppelt ist, und wie hoch die Koppeleffizienz ist. Ebenso kann eine Information über die Abstrahlrichtung der gekoppelten Endoskop-Lichtleitfaser gewonnen werden. Die so gewonnenen Informationen werden dann für die jeweils beleuchtete Position in dem Speicher abgelegt.

In einer bevorzugten Ausführung ist das Endoskopiesystem vorgesehen, entweder in einem Beobachtungsmodus zu arbeiten, in welchem nur solche Positionen des Positionsrasters gezielt beleuchtet werden, an denen sich Kabel-Lichtleitfasern befinden, die an der Koppelstelle mit Endoskop-Lichtleitfasern gekoppelt sind, und/oder an denen sich Kabel-Lichtleitfasern befinden, die an der Koppelstelle mit Endoskop-Lichtleitfasern gekoppelt sind, die Licht in eine gewünschte

Richtung abstrahlen, oder in einem Bestimmungsmodus zu arbeiten, in welchem gleichzeitig oder nacheinander Positionen des Positionsrasters beleuchtet werden, wobei die

Bildaufnahmevorrichtung, die Bildauswertungseinrichtung und die Steuerung zusammenwirken um zu ermitteln, ob an den jeweils beleuchteten Positionen des Positionsrasters Kabel- Lichtleitfasern angeordnet sind, welche an der Koppelstelle mit Endoskop-Lichtleitfasern gekoppelt sind, und ggf. in welche Richtung Licht von diesen Endoskop-Lichtleitfasern abgestrahlt wird.

Es ist dadurch möglich, das Endoskopiesystem nach Bedarf zwischen dem Beobachtungsmodus und dem Bestimmungsmodus umzuschalten.

Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Lichtquelle eines Endoskopiesystems, welches gemäß den obigen Ausführungen gestaltet ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger beispielhafter Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

gur 1: Ein Endoskopiesystem gemäß Stand der Technik,

gur 2: ein Endoskopiesystem gemäß eines Aspekts der Erfindung,

gur 3a-3d: verschiedene Positionsraster,

gur 4: eine Lichtquelle gemäß einer Ausführung der Erfindung,

gur 5: Ein Endoskopiesystem gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung

In Figur 1 ist ein Endoskopiesystem gemäß Stand der Technik dargestellt. Das Endoskopiesystem umfasst ein Endoskop 1, ein Lichtleitkabel 2 und eine Lichtquelle 3.

Das Endoskop 1 weist einen Schaft 11, einen Hauptkörper 12 und einen Okulartrichter 13 auf.

Am distalen Ende des Schafts 11 ist ein Objektiv 14 angeordnet. Das Objektiv 14 erzeugt ein Bild von einer interessierenden Struktur S, welches durch einen optischen Bildleiter 15 durch den Hauptkörper 12 in den Okulartrichter 13 transportiert wird. Dort wird das Bild durch das Okular 16 abgebildet, so dass es von einem Benutzer wahrgenommen werden kann, der durch den Okulartrichter 13 in das Endoskop 1 blickt. In dem Endoskop 1 sind Endoskop-Lichtleitfasern 17 verlegt, welche proximal in einem Lichtleiterstutzen 18 an einem Faserkegel 19 enden. Distal enden die Endoskop-Lichtleitfasern am Ende des Schafts 11.

Das Lichtleitkabel 2 verbindet das Endoskop 1 mit der Lichtquelle 3. Es umfasst einen ersten Stecker 50, der auf den Lichtleiterstutzen 18 des Endoskops 1 aufgesteckt wird, und einen zweiten Stecker 51, der in die Lichtquelle 3 eingesteckt wird. Das Lichtleitkabel 2 wird von Kabel-

Lichtleitfasern 52 durchzogen, welche der Übersichtlichkeit halber nur im Bereich der Stecker 50, 51 dargestellt sind. Der Übergang vom Lichtleitkabel 2 zum Faserkegel 19 im Lichtleiterstutzen 18 bildet eine Endoskop-Koppelstelle. Die Endflächen der Kabel-Lichtleitfasern 52 im zweiten Stecker 51 bilden eine Lichtquellen-Koppelstelle.

Die Lichtquelle 3 umfasst ein Leuchtmittel 61, dessen Licht von einem Kollimator 62 auf die

Endflächen der Kabel-Lichtleitfasern fokussiert wird. Bei dem Leuchtmittel 61 kann es sich beispielsweise um eine Xenon-Hochdrucklampe oder um eine Leistungsstarke Leuchtdiode handeln.

Zur Verbesserung der Ergonomie sowie zur Dokumentation wird heute zumeist auf den direkten Blick durch das Endoskop 1 verzichtet. Stattdessen wird auf den Okulartrichter 13 ein

Kamerakopf 20 aufgesetzt, in dem wiederum ein Objektiv 21 und ein Bildaufnehmer 22 angeordnet sind. Das Bild der Struktur S wird durch das Objektiv 21 auf den Bildaufnehmer 22 abgebildet und von diesem in ein Videosignal umgewandelt, welches über ein Kabel 23 an eine Kamerakontrolleinheit 30 übertragen wird. Der Kamerakopf 20 kann eine Fokussiereinrichtung 24 aufweisen.

Die Kamerakontrolleinheit umfasst ein Videoprozessor 31, welcher das vom Kamerakopf 20 kommende Videosignal zur Darstellung auf einem Monitor 40 und/oder zur Aufzeichnung auf einem Speichergerät 41 aufbereitet. Weiterhin umfasst die Kamerakontrolleinheit eine

Steuereinheit 32 zum Erzeugen von Kontrollsignalen für den Bildaufnehmer 22. Weiterhin umfasst die Kamerakontrolleinheit 30 eine Bildauswertungseinrichtung 33, welche das aufgenommene Videobild hinsichtlich verschiedener Kriterien bewertet. So kann die

Bildauswertungseinheit 33 die Bildschärfe bewerten und ein Signal an die Fokussiereinrichtung 24 senden, um das Objektiv 21 zur Verbesserung der Bildschärfe zu bewegen. Die

Bildauswertungseinheit 33 kann auch die Helligkeit und/oder den Kontrast des Bildes bewerten und ein Signal an die Steuereinheit 32 senden, um die Belichtungszeit des Bildaufnehmers 22 zu verändern. Weiterhin kann die Bildauswertungseinheit 33 ein Signal an die Lichtquelle 3 senden, um die Beleuchtungsintensität anzupassen.

Es ist erkennbar, dass die Endfläche der Kabel-Lichtleitfasern im Stecker 50 etwas größer ist als die Endfläche des Faserkegels 19. Dies liegt daran, dass das Kabel 2 neben dem Endoskop 1 auch mit anderen Endoskoptypen verwendet werden kann, welche mehr Endoskop-Lichtleitfasern aufweisen und somit auch einen größeren Faserkegel haben. Daher ist die Endfläche der Kabel- Lichtleitfasern so dimensioniert, dass bei allen Endoskop-Typen der Faserkegel voll ausgeleuchtet wird. Licht, welches über Kabel-Lichtleitfasern 52 geleitet wird, deren Endfläche außerhalb des

Querschnittes des Faserkegels 19 angeordnet sind, wird im Lichtleiterstutzen 18 absorbiert und führt daher zu einer Erwärmung des Endoskops 1.

In Figur 2 ist ein modifiziertes Endoskopiesystem dargestellt. Das Endoskopiesystem umfasst wiederum ein Endoskop 101, ein Lichtleitkabel 102 und eine Lichtquelle 103. Ebenso sind in Figur 2 ein Kamerakopf 120, eine Kamerakontrolleinheit 130, ein Monitor 140 und ein

Aufzeichnungsgerät 141 dargestellt. Soweit Aufbau und Funktion der in Figur 2 dargestellten Komponenten mit den entsprechenden Komponenten in Figur 1 entsprechen, wird hier auf eine erneute Beschreibung verzichtet. Diese Komponenten sind dann mit einem um 100 erhöhten Bezugszeichen versehen.

Die Lichtquelle 103 umfasst ein Leuchtmittel 161, bei dem es sich im dargestellten Beispiel um eine Laserdiode oder eine Weißlicht-LED mit Kollimator handelt. Der Lichtstrahl 167 des Leuchtmittels 161 wird über zwei Schwenkspiegel 163, 164 in Richtung der Endfläche der Kabel- Lichtleitfasern 150 gelenkt. Die Schwenkspiegel 163, 164 werden von Mikromotoren 165, 166 so angetrieben, dass der Lichtstrahl 167 einzelne Positionen der Endfläche der Kabel-Lichtleitfasern 152 nach einem vorgegebenen Muster überstreicht. Die Ansteuerung der Mikromotoren 165,

166 erfolgt über eine Steuereinrichtung 168. Die Steuereinrichtung 168 schaltet weiterhin das Leuchtmittel 161 an, wenn der Lichtstrahl auf eine Kabel-Lichtleitfaser 152 gerichtet ist, die an der Endoskop-Koppelstelle dem Faserkegel 119 gegenüberliegt und somit mit einer Endoskop- Lichtleitfaser 117 gekoppelt ist. Die Steuereinrichtung 168 schaltet hingegen das Leuchtmittel 161 aus, wenn der Lichtstrahl auf eine Kabel-Lichtleitfaser 152 gerichtet ist, die an der Endoskop-

Koppelstelle nicht dem Faserkegel 119 gegenüberliegt und somit nicht mit einer Endoskop- Lichtleitfaser 117 gekoppelt ist. Eine Erwärmung des Endoskops 101 durch im Lichtleiterstutzen 118 absorbiertes Licht ist dadurch erheblich reduziert.

Abhängig von dem Strahlquerschnitt des Lichtstrahls 167 und dem Querschnitt der Kabel- Lichtleitfasern 153 kann der Lichtstrahl 167 auch gleichzeitig eine Gruppe von Kabel- Lichtleitfasern beleuchten. Eine solche Gruppe kann beispielsweise weniger als 20% aller Kabel- Lichtleitfasern umfassen, oder weniger als 2% aller Kabel-Lichtleitfasern. Eine Gruppe kann aus 3 bis 20, 10 bis 100 oder 20 bis 200 Kabel-Lichtleitfasern bestehen.

Der Steuereinrichtung 168 ist ein Speicher 169 zugeordnet, in welchem Daten eines

vorgegebenen Positionsrasters hinterlegt sind, welches durch den Lichtstrahl 167 abgefahren wird. Verschiedene Positionsraster sind in den Figuren 3a bis 3d dargestellt.

Figur 3a zeigt ein orthogonales Positionsraster 201, in welchem rechteckige, vorzugsweise quadratische, Zellen 202 lückenlos angeordnet sind. Jede Zelle 202 ist durch Ihre Position mit Bezug auf zwei rechtwinklig zueinander stehenden Achsen 203,204 bestimmt. Innerhalb des Rasters 201 ist die Endfläche 205 des Bündels von Kabel-Lichtleitfasern 152 angedeutet, die in der Lichtquellen-Koppelstelle angeordnet sind. In der Endfläche liegen solche Kabel- Lichtleitfasern 152, die mit Endoskop-Lichtleitfasern 117 gekoppelt sind, und solche Kabel- Lichtleitfasern, die nicht mit Endoskop-Lichtleitfasern 117 gekoppelt sind, unsortiert

nebeneinander, da die Kabel-Lichtleitfasern in dem Lichtleitkabel 102 unsortiert verlegt sind. Es ist allerdings erkennbar, dass es in der Endfläche Bereiche 206 gibt, in denen gekoppelte Kabel- Lichtleitfasern dominieren, und solche Bereiche 207, in denen nicht gekoppelte Kabel- Lichtleitfasern dominieren. Dies wird durch den Herstellprozess des Lichtleitkabels 102 bedingt, auf den hier jedoch nicht weiter eingegangen werden soll. Die Bereiche 207 sind in der Figur 3a schraffiert dargestellt.

Das Positionsraster 201 ist in Figur 3a der besseren Sichtbarkeit halber mit sehr geringer Positionsauflösung dargestellt. Tatsächlich wird die Positionsauflösung wenigstens so hoch gewählt werden, dass die Fläche einzelner Zellen 202 in etwa dem Querschnitt einer Kabel- Lichtleitfaser 152 oder einer kleinen Gruppe von Kabel-Lichtleitfasern 152 entspricht.

Figur 3b zeigt eine alternative Ausführung eines Positionsrasters 301, wobei es sich um ein hexagonales Raster handelt. Die Zellen 302 sind als gleichmäßige Sechsecke ausgeführt und sind in dem Raster 301 lückenlos angeordnet. Jede Zelle ist durch Ihre Position bezüglich zweier Achsen 303,304 eindeutig bestimmt, wobei die Achsen 303,304 in einem Winkel von 60° zueinander angeordnet sind. Innerhalb des Rasters 301 ist wiederum die Endfläche 305 des Bündels von Kabel-Lichtleitfasern 152 angedeutet, die in der Lichtquellen-Koppelstelle angeordnet sind.

Die hexagonale Anordnung der Zellen 302 in dem Positionsraster 301 ist besonders gut geeignet, um die tatsächliche Lage der Kabel-Lichtleitfasern 152 nachzubilden, da die Kabel-Lichtleitfasern 152 in der Regel einen runden Querschnitt aufweisen und sich bei einer engen Packung ebenfalls größtenteils hexagonal anordnen.

Figur 3c zeigt ein alternatives Positionsraster 401 mit konzentrisch polarem Aufbau. Dabei sind die Zellen 402 jeweils als Ringsegmente ausgeführt. Im Gegensatz zu den Positionsrastern 201,301 sind die einzelnen Zellen 402 des Positionsrasters 401 nicht durchgehend kongruent zueinander. Jede Zelle 402 ist durch ihren Abstand zum Mittelpunkt 403 des Positionsrasters und ihren Winkel zu einer Referenzachse 404 eindeutig festgelegt. Um eine in etwa gleiche Fläche aller Zellen 402 zu gewährleisten, kann die Winkelauflösung des Positionsrasters 402 mit zunehmendem Abstand vom Mittelpunkt 403 erhöht werden.

Innerhalb des Rasters 401 ist wiederum die Endfläche 405 des Bündels von Kabel-Lichtleitfasern 152 angedeutet, die in der Lichtquellen-Koppelstelle angeordnet sind.

Die Konzentrische Anordnung der Zellen 402 im Positionsraster 401 ist besonders gut geeignet, um den in der Regel kreisrunden Querschnitt des Lichtleitkabels 103 abzubilden. Figur 3d zeigt eine weitere alternative Ausführung des Positionsrasters 501 mit spiralförmig polarer Struktur. Die Zellen 502 sind entlang einer spiralförmigen Linie 503 angeordnet, die vom Mittelpunkt 504 des Positionsrasters 501 ausgeht. Dabei ist die Länge aller Zellen 502 in Richtung der Linie 503 etwa gleich. Anders als bei den Positionsrastern 201,301,401 ist jede Zelle 502 des Positionsrasters 501 allein durch Ihre Position entlang der Linie 503 eindeutig festgelegt.

Innerhalb des Rasters 501 ist wiederum die Endfläche 505 des Bündels von Kabel-Lichtleitfasern 152 angedeutet, die in der Lichtquellen-Koppelstelle angeordnet sind.

Die Struktur des Positionsrasters 501 eignet ähnlich wie die des Positionsrasters 401 gut zur Abbildung des Querschnitts des Lichtleitkabels 103. Zudem lässt sich diese Struktur besonders einfach durch Bewegung der Schwenkspiegel 163,164 abfahren.

Für Positionsraster 301, 401 und 50 gilt hinsichtlich der Positionsauflösung das bereits oben bezüglich des Positionsrasters 201 gesagte.

In dem Speicher 169 ist jetzt für jede Zelle 202,302,402,502 der Positionsraster 201,301,401,501, also für jede Position, die Information hinterlegt, ob und ggf. mit welcher Koppeleffizienz eine an der jeweiligen Position angeordnete Kabel-Lichtleitfaser mit einer Endoskop-Lichtleitfaser gekoppelt ist. Abhängig von dieser Information schaltet die Steuereinrichtung 168 das

Leuchtmittel 161 ein oder aus.

Das Abfahren der Positionsraster 201, 301 durch den Lichtstrahl 167 erfolgt zeilenweise, wobei zwischen zwei Zeilen die Abtastrichtung umgekehrt werden kann. Der Lichtstrahl 167 bewegt sich dann mäanderförmig über das jeweilige Positionsraster. Das Positionsraster 401 wird bevorzugt ringförmig abgefahren, wobei die Umlaufrichtung für alle Ringe gleich bleibt. Das Positionsraster 501 wird entsprechend spiralförmig abgefahren. Dies ist jeweils durch die Pfeile 208, 308, 408, 508 dargestellt.

In Figur 4 ist eine Lichtquelle 603 dargestellt, die anstelle der Lichtquelle 103 in dem in Figur 2 dargestellten Endoskopiesystem einsetzbar ist.

Die Lichtquelle 603 umfasst ein Leuchtmittel 661, beispielsweise eine Hochleistungs-Weißlicht- LED, welcher ein Kollimator 662 zugeordnet ist. Der Kollimator 662 formt das von dem

Leuchtmittel 661 ausgehende Licht zu einem parallelen Strahlenbündel 667. Das Strahlenbündel wird über ein DM D 670 und einen planen Spiegel 671 auf die Endfläche der Kabel-Lichtleitfasern 152 reflektiert.

Das DMD 670 besteht aus einer großen Anzahl von Mikrospiegeln, die in einem rechteckigen Raster angeordnet sind und einzeln mittels steuerbarer Aktuatoren gekippt werden können. Dabei ist das DMD so ausgerichtet, dass die Mikrospiegel im Grundzustand das Strahlenbündel 667 in Richtung des Spiegels 671 reflektieren. Eine Steuereinrichtung 668 ist eingerichtet, einzelne Mikrospiegel des DMD 670 so anzusteuern, dass diese das Strahlenbündel 667 statt auf den Spiegel 671 auf den Absorber 672 reflektieren. Dies ist für einen Teilstrahl 673 dargestellt. Das Licht des Teilstrahls 673 ist damit aus dem Strahlenbündel 667 ausgeblendet, und eine an der entsprechenden Position angeordnete Kabel-Lichtleitfaser 152 wird nicht beleuchtet.

Die in Figur 4 dargestellte Lichtquelle 603 arbeitet vorzugsweise mit einem Positionsraster, wie es in Figur 3a dargestellt ist. Gegenüber der Lichtquelle 103 hat die Lichtquelle 603 den Vorteil, dass mehrere Positionen des Positionsrasters parallel beleuchtet werden können. Ein schnelles Verfahren eines Lichtstrahls ist daher nicht erforderlich. Ebenso muss das Leuchtmittel 661 nicht mit hoher Taktrate ein- und ausgeschaltet werden. Die Information, welche Mikrospiegel des DMD ausgelenkt werden müssen, sind wiederum in einem Speicher 669 abgelegt. Figur 5 zeigt eine weitere Ausführung eines Endoskopiesystems mit einem Endoskop 701, einem Lichtleitkabel 702 und einer Lichtquelle 703.

Im der hier dargestellten Ausführung weist das Endoskop eine veränderbare Blickrichtung auf, wobei die durch den Pfeil 780 angedeutete Blickrichtung entlang des Doppelpfeils 781 verschwenkt werden kann. Mit einem solchen Endoskop 701 können ausgedehnte Strukturen S' besonders gut betrachtet werden, ohne das gesamte Endoskop 701 bewegen zu müssen. Die bildgebenden Elemente des Endoskops 701 sind hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.

Die im Endoskop 701 verlegten Endoskop-Lichtleitfasern 717 sind am distalen Ende des

Endoskops 701 in drei Teilbündel 717', 717",717"' aufgeteilt, welche in unterschiedliche

Richtungen ausgerichtet sind. Je nach Ausrichtung der Blickrichtung des Endoskops 701 wird Beleuchtungslicht hauptsächlich nur aus einem der Teilbündel 717',717",717"' benötigt. Die Ausrichtung der Blickrichtung wird von dem Endoskop 701 an die Steuereinrichtung 768 der Lichtquelle 703 übertragen. In dem Speicher 769 sind für jede Position des Positionsrasters neben der Information über die Kopplung bzw. die Koppeleffizienz der an der fraglichen Position angeordneten Kabel-Lichtleitfaser 752 auch eine Information über die Abstrahlrichtung der mit der entsprechenden Kabel-Lichtleitfaser 752 gekoppelten Endoskop-Lichtleitfaser 717 hinterlegt.

Die Steuereinrichtung 768 kann also das Leuchtmittel 761 und die Mikromotoren 765, 766 der Schwenkspiegel 673, 764 so steuern, dass lediglich solche Kabel-Lichtleitfasern beleuchtet werden, die mit Endoskop-Lichtleitfasern gekoppelt sind, die in die gewünschte Abstrahlrichtung ausgerichtet sind.

Die in dem Speicher abzulegenden Informationen stehen zumeist erst dann fest, nachdem ein Endoskopiesystem für die Benutzung fertig zusammengesetzt ist. Um die Informationen zu ermitteln wird das Endoskop des Endoskopiesystems auf ein Referenzobjekt ausgerichtet, bei dem es sich z.B. um eine Kalibrierkarte handeln kann. In der Folge wird das Endoskopiesystem in einen Bestimmungsmodus geschaltet, in welchem nacheinander alle Positionen des

Positionsrasters durch die Lichtquelle beleuchtet werden und die Veränderung der Bildhelligkeit des vom Endoskop aufgenommenen Bildes ermittelt. Die bei Beleuchtung einer Position ermittelte Bildhelligkeit wird als Maß der Koppeleffizienz einer an der fraglichen Position angeordneten Kabel-Lichtleitfaser mit einer Endoskop-Lichtleitfaserverwendet und zu der jeweiligen Position im Speicher abgelegt. Es kann auch jede Position mehrfach beleuchtet und der Mittelwert der ermittelten Bildhelligkeiten verwendet werden.

Soll zusätzlich eine Information über die Abstrahlrichtung der gekoppelten Endoskop- Lichtleitfasern ermittelt werden, so wird neben der absoluten Bildhelligkeit auch der Ort der maximalen Helligkeit in dem Bild ermittelt und als Maß für die Abstrahlrichtung im Speicher hinterlegt. Falls das Endoskopiesystem ein Endoskop mit verstellbarer Blickrichtung umfasst, muss die Bestimmung ggf. für verschiedene eingestellte Blickrichtungen durchgeführt werden.