DE10130876B4

DE10130876B4 - Elektronische Endoskopvorrichtung

Info

Publication number: DE10130876B4
Application number: DE10130876A
Authority: DE
Inventors: Kazunori Abe
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2000-06-29
Filing date: 2001-06-27
Publication date: 2007-11-08
Anticipated expiration: 2021-06-28
Also published as: US6475141B2; DE10130876A1; US20020004626A1

Abstract

Elektronische Endoskopvorrichtung, die so ausgebildet ist, dass verschiedene Arten elektronischer Endoskope (10) mit einem optischen Objektivsystem (13) und einer Bildaufnahmevorrichtung (14) frei mit einer Haupteinheit (12) verbindbar sind, und bei dem die Helligkeit eines Bilds auf Grundlage des Lichtempfangszustands der Bildaufnahmevorrichtung eingestellt wird, mit:
– einer Fotometrieschaltung (21) an der Haupteinheit zum Messen des Lichtempfangszustands der Bildaufnahmevorrichtung in einem fotometrischen Bereich mit mehreren getrennten Bewertungsbereichen (1 bis 7) auf einer Bildaufnahmefläche der Bildaufnahmevorrichtung,
dadurch gekennzeichnet dass:
– es verschiedene fotometrische Bereiche (E_A–E_C) gibt,
– eine Ermittlungsschaltung im Mikroprozessor (23) entsprechend der Größe eines Bildaufnahmebereichs einen fotometrischen Bereich (E_A–E_C) auswählt und den Messwert für einen getrennten Bewertungsbereich (1 bis 7) im fotometrischen Bereich abhängig von der Lichtverteilungscharakteristik eines Bildaufnahmebereichs der Bildaufnahmevorrichtung mit unterschiedlicher Gewichtung versieht und die Helligkeit eines Bilds bestimmt, und
– die Information über die Größe des Bildaufnahmebereichs des betreffenden Endoskops (10) im Endoskop,...

Description

Prioritäten: 29. Juni 2000, Japan, Nr. 2000-196394(P)
29. Juni 2000, Japan, Nr. 2000-196395(P)

Die Erfindung betrifft eine elektronische Endoskopvorrichtung, spezieller eine Schaltungskonfiguration zum Messen des Lichtempfangszustands einer Bildaufnahmevorrichtung in einem getrennten fotometrischen, auf einer Bildaufnahmefläche eingestellten Bereich zum Einstellen der Bildhelligkeit.
Eine elektronische Endoskopvorrichtung dient dazu, das Bild eines betrachteten Objekts dadurch auf einem Monitor anzuzeigen, dass an einem durch eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung [CCD (Charge Coupled Device] in einem elektronischen Endoskop aufgenommenen Bildsignal durch eine Prozessorvorrichtung oder dergleichen eine Signalverarbeitung ausgeführt wird. Dann wird bei dieser elektronischen Endoskopvorrichtung der Lichtempfangszustand betreffend das genannte CCD gemessen, und es wird ein Steuerungsvorgang ausgeführt, der dazu dient, die Helligkeit des auf dem oben genannten Monitor angezeigten Bilds des betrachteten Objekts einzustellen.
In der 6(A) ist der herkömmliche, auf der Bildaufnahmefläche des CCD eingestellte getrennte fotometrische Bereich dargestellt. Wie es in der Figur dargestellt ist, verfügt dieser rechteckige fotometrische Bereich E_A über getrennte Bereiche 1 bis 7 auf der Bildaufnahmefläche, und hinsichtlich dieses fotometrischen Bereichs E_A beträgt die tatsächliche Bildaufnahmefläche (kreisförmiger, schraffierter Teil), d. h. der Lichtflussbereich der Bilderzeugungsfläche des optischen Objektivsystems, F_A. In diesem fotometrischen Bereich E_A wird die Lichtempfangsmenge (Leuchtstärke) jedes der getrennten Bereiche 1 bis 7 erfasst, und z. B. wird der zentrale Bereich 4 mit dem Gewichtungsfaktor 2 versehen, der linke und der rechte Bereich 3 und 5 dazu werden mit dem Gewichtungsfaktor 1,5 versehen, und die oberen und unteren Bereiche 1, 2, 6 und 7 erhalten den Gewichtungsfaktor 1. Durch Multiplizieren jeder Lichtempfangsmenge mit dem vorstehend genannten Gewichtungsfaktor wird der gesamte Lichtempfangszustand (Helligkeit) im fotometrischen Bereich E_A bestimmt.
Auf Grundlage dieser Lichtempfangsdaten aus dem fotometrischen Bereich E_A wird in der elektronischen Endoskopvorrichtung in der Lichtquellenvorrichtung eine Irissteuerung ausgeführt, oder es wird eine Steuerung eines elektronischen Verschlusses im oben genannten CCD ausgeführt. D. h., dass in der Irissteuerschaltung der Lichtquellenvorrichtung der Öffnungsgrad einer Blende auf Grundlage der oben genannten Lichtempfangsdaten eingestellt wird. Durch eine Ausgangssteuerung des auf das betrachtete Objekt gestrahlten Lichts kann ein Bild mit konstanter Helligkeit erhalten werden.
Ferner wird bei einem elektronischen Endoskop, das eine Steuerung eines elektronischen Verschlusses ausführt, die Ladungsspeicherzeit des CCD auf Grundlage der oben genannten Lichtempfangsdaten gesteuert, und durch Einstellen der Einfallsmenge von Licht auf das betrachtete Objekt (Belichtungswert) kann ein Bild mit geeigneter Helligkeit erhalten werden.
Jedoch besteht bei einer Helligkeitssteuerung auf Grundlage des oben genannten herkömmlichen getrennten fotometrischen Bereichs ein Problem dahingehend, dass die Bedeutung und die Wirkung des Ausführens der Fotometrie für jeden getrennten Bereich dann beeinträchtigt sind, wenn mit der Prozessorvorrichtung oder dergleichen elektronische Endoskope verbunden werden, die über verschiedene Größen des Bildaufnahmebereichs verfügen. D. h., dass der tatsächliche Bildaufnahmebereich (Leuchtflussbereich für die Bilderzeugungsfläche), wie er am Vorderende des optischen Objektivsystems eingestellt wird, abhängig von der Art des elektronischen Endoskops variiert. Dazu ist in der 6(B) ein Beispielsfall dargestellt, bei dem ein Bildaufnahmebereich mit kleinem F_C eingestellt ist (Endoskop mit kleinem Winkel), wobei selbst dann, wenn ein derartiges Endoskop angeschlossen wird, der seitens der Prozessorvorrichtung eingestellte fotometrische Bereich E_A ist. Als Ergebnis hiervon wird, wie es aus der 6(B) erkennbar ist, bei der Gesamtfotometrie der Beitrag der Lichtempfangsmenge aus dem zentralen Bereich 4 größer als aus den Randbereichen 1 bis 3 sowie 5 bis 7, und wenn im mittleren Teil ein Vorsprung oder eine Vertiefung existiert, kann der Randteil zu dunkel oder zu hell sein.
Ferner besteht, wie es in der 6(B) dargestellt ist, ein Problem dahingehend, dass dann, wenn der tatsächliche Bildaufnahmebereich F_C kleiner als F_A in der 6(A) wird, der Betriebsbereich des zugehörigen Blendenelements bei der Irissteuerung der Lichtquellenvorrichtung oder dergleichen eingeengt ist. D. h., dass es bei der Irissteuerung bevorzugt ist, dass die Betriebsposition bei mittlerer Helligkeit auf die mittlere Position des Verstellbereichs des Membranelements eingestellt ist und dass das Membranelement ausgehend von dieser Position in schließender und öffnender Richtung verstellt werden kann. Jedoch verschiebt sich dann, wenn die gesamte Lichtempfangsmenge bei der Fotometrie verringert ist, diese Betriebsposition für die mittlere Helligkeit in der Betriebsrichtung für die Helligkeit, und es wird der Betriebsbereich in der Öffnungsrichtung des Blendenelements verkleinert, so dass keine feine Einstellung der Lichtmenge ausgeführt werden kann.
Ferner wird bei dieser elektronischen Endoskopvorrichtung das durch einen Lichtleiter geführte Licht zum Betrachtungsobjekt gestrahlt, und das zugehörige Reflexionslicht fällt durch das optische Objektivsystem auf die Bildaufnahmefläche der Bildaufnahmevorrichtung, jedoch unterscheidet sich die Lichtverteilungscharakteristik (Lichtintensitätsverteilung), wie sie durch diese Bildaufnahmefläche (oder den Bildaufnahmebereich) aufgenommen wird, von der oben beschriebenen tatsächlich eingestellten Größe des Bildaufnahmebereichs, so dass ein Problem dahingehend besteht, dass die in jedem der getrennten Bereiche 1 bis 7 gemessenen Lichtempfangsmengen wegen dieses Unterschieds bei der Lichtverteilungscharakteristik ungleich werden.
Die 7(A) und 7(B) zeigen die Lichtverteilungscharakteristik in der horizontalen Richtung für die Bildaufnahmebereiche der 6(A) und 6(B), und die 7(A) zeigt dabei die Lichtverteilungscharakteristik des Bildaufnahmebereichs F_A in der 6(A) (Standard-Endoskop), wohingegen die 7(B) die Lichtverteilungscharakteristik für den Bildaufnahmebereich F_C in der 6(B) (Endoskop mit kleinem Winkel) zeigt. S in den 7(A) und 7(B) ist ein Horizontal-Synchronisiersignal, und diese Lichtverteilungscharakteristik zeigt die Lichtintensitätsverteilung entlang der horizontalen Rasterlinie. Im Fall des Standard-Endoskops wird, wie es in der 7(A) dargestellt ist, eine relativ gleichmäßige Lichtintensitätsverteilung erzielt, jedoch ist die Lichtintensitätsverteilung im Fall des Endoskops mit kleinem Winkel, wie in der 7(B) dargestellt, dergestalt, dass die Lichtintensität im mittleren Teil hoch ist und plötzlich ansteigt. Eine derartige Lichtverteilungscharakteristik ist in allen Richtungen des Bildaufnahmebereichs FA ähnlich, und wegen dieser Differenz bei der Lichtverteilungscharakteristik kommt es zu einer Differenz in den Lichtempfangsmengen hinsichtlich des mittleren Teils 4 und der Randbereiche 1 bis 3 sowie 5 bis 7.
DE 38 18 125 C2 beschreibt eine Lichtregelvorrichtung für eine Endoskopvorrichtung mit verschiedenen Einführteilen mit Bildleitern mit unterschiedlichen Durchmessern, bei der eine Prüfung vorgenommen wird, ob die Signalwerte von einer Vielzahl von Pixeln über einem Dunkelstromwert liegen. Aus dem Ergebnis wird die tatsächliche Abbildungsfläche der Bildaufnahmevorrichtung abgeleitet. Aus dem Verhältnis von gesamter Abbildungsfläche zu tatsächlicher Abbildungsfläche wird ein Korrektursignal gebildet, aus dem wiederum ein Lichtregelsignal erzeugt wird. Das Lichtregelsignal wird zur Optimierung der Beleuchtung mit Lichtleitern unterschiedlicher Querschnittsflächen verwendet.
Aus der US 5,475,420 ist zunächst ein Endoskop bekannt, bei dem ein Ausgangsvideosignal gebildet wird aus einem Eingangsvideosignal, das nur auf einem Teil des Bildsensors erzeugt wird, und bei dem der aktive Bereich identifiziert wird und das Ausgangssignal entsprechend abgetrennt wird. Aus diesem Dokument ist weiterhin auch ein Endoskop bekannt, bei dem eine zum Bildrand hin abfallende Bildhelligkeit ausgeglichen werden kann durch eine radiale Verstärkungskorrektur.
Diese beschriebenen Lösungen benötigen für die Ermittlung der Helligkeit Rechenkapazität und sind, da sie die aktuelle Bildinformation benutzen, bei großen Luminanzsprüngen im Signal auch nicht fehlerfrei. Dabei sind die relevanten Daten nur von der optischen Ausstattung abhängig und brauchen eigentlich nicht berechnet zu werden.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Endoskopvorrichtung zu schaffen, mit der es möglich ist, eine Helligkeitseinstellung auf zufrieden stellende Weise dadurch zu erzielen, dass die Fotometriebedingungen für die getrennten fotometrischen Bereiche angeglichen werden, wobei ferner der Betriebsbereich bei der Iriseinstellung oder dergleichen selbst dann nicht eingeengt ist, wenn die Lichtverteilungscharakteristik des aktuellen Bildaufnahmebereichs oder dergleichen variiert, wobei die für die korrekte Helligkeitsermittlung erforderlichen Endoskopdaten beispielsweise über ein Verbindungsstück überfragen werden.
Diese Aufgabe ist durch die elektronische Endoskopvorrichtung gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.
Bei der Konfiguration einer erfindungsgemäßen Endoskopvorrichtung liest z. B. eine Prozessorvorrichtung in der Haupteinheit Information zum Bildaufnahmebereich (einschließlich der Größe und der Lichtverteilungscharakteristik) für ein elektronisches Endoskop und verleiht jedem getrennten Bereich im fotometrischen Bereich eine Gewichtung entsprechend der Lichtverteilungscharakteristik für den tatsächlichen Bildaufnahmebereich, wie er auf der Bildaufnahmefläche der Bildaufnahmevorrichtung eingestellt ist. Es ist bevorzugt, diese Gewichtung nicht nur unter Berücksichtigung der Lichtverteilungscharakteristik, sondern auch unter Berücksichtigung einer Änderung des Flächenanteils des Bildaufnahmebereichs einzustellen, dessen Größe auf den fotometrischen Bereich geändert wird (Änderung für jeden getrennten Bereich). Demgemäß wird selbst dann, wenn elektronische Endoskope mit verschiedenen Lichtverteilungscharakteristiken oder verschiedenen Größen des Bildaufnahmebereichs mit der Prozessorvorrichtung verbunden werden, eine Ungleichmäßigkeit der Fotometriebedingungen für den mittleren Bereich und die Randbereiche im fotometrischen Bereich aufgehoben, und es kann ein Bild mit guter Helligkeitseinstellung erzielt werden.
Ferner wird in der fotometrischen Schaltung der Erfindung beim Einstellen eines fotometrischen Bereichs, dessen Größe entsprechend der Größe des Bildaufnahmebereichs ungefähr gleich ist, eine Ungleichmäßigkeit der Fotometriebedingungen weiter aufgehoben, und indessen wird der Betriebsbereich des Blendenelements in der Lichtquellen-Irissteuerung oder dergleichen nicht eingeengt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von durch Figuren veranschaulichten Ausführungsformen näher beschrieben.
1 ist ein Schaltbild, das die Konfiguration einer elektronischen Endoskopvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
2(A), 2(B) und 2(C) sind Figuren zum Erläutern von Standardmustern 1, 2 bzw. 3 eines Bildaufnahmebereichs und eines fotometrischen Bereichs, wie bei der ersten Ausführungsform eingestellt;
3 ist ein Flussdiagramm, das den Iriseinstellvorgang bei der Vorrichtung der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
4 ist eine Figur zum Erläutern eines Vergleichs hinsichtlich des fotometrischen Bereichs (Teilbereichs 2) zwischen dem bei der ersten Ausführungsform eingestellten Verkleinerungsmuster (2) und dem Stand der Technik;
5 ist eine erläuternde Figur, die den Bildaufnahmebereich und den fotometrischen Bereich zeigt, wie sie bei der zweiten Ausführungsform eingestellt werden;
6(A) und 6(B) sind erläuternde Figuren, die verschiedene Beziehungen zwischen dem Bildaufnahmebereich und dem fotometrischen Bereich zeigen, wie sie bei einer herkömmlichen Vorrichtung eingestellt werden; und
7(A) und 7(B) sind erläuternde Figuren, die die Lichtverteilungscharakteristik für einfallendes Licht auf die Bildaufnahmefläche der Bildaufnahmevorrichtung für ein Standard-Endoskop bzw. ein solches mit kleinem Winkel zeigen.
In der 1 ist die Schaltungskonfiguration einer elektronischen Endoskopvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform dargestellt, und bei dieser sind verschiedene Arten elektronischer Endoskope 10 lösbar mit einer Prozessorvorrichtung 12 seitens einer Haupteinheit verbunden. In dieser 1 ist im elektronischen Endoskop 10 ein CCD 14, d. h. eine Bildaufnahmevorrichtung mittels eines optischen Objektivsystems 13 an dessen Vorderteil angebracht, und im Ver bindungsteil oder dergleichen ist ein Speicher (EEPROM) 15 vorhanden, der Information zur Größe des Bildaufnahmebereichs enthält.
Andererseits ist in der Prozessorvorrichtung 12 eine CDS/-ABC(korrelierte Doppelabtastung/automatische Verstärkungsregelung)-Schaltung 18 vorhanden, in die das Ausgangssignal des CCD 14 eingegeben wird und die eine korrelierte Doppelabtastung und eine automatische Verstärkungsregelung ausführt. In einer Stufe hinter dieser CDS/AGC-Schaltung 18 sind ein A/D-Wandler 19 und ein DSP (digitaler Signalprozessor) 20 vorhanden, der am Videosignal verschiedene Arten von Bildverarbeitungen ausführt. In diesem DSP 20 ist ein fotometrischer Teil (Luminanzinformation-Erfassungsteil) 21 vorhanden, der den Lichtempfangszustand (Helligkeit, Leuchtstärke eines Bilds) unter Verwendung eines Additionsregisters oder dergleichen auf Grundlage der getrennten fotometrischen Bereiche misst. Ferner sind zum Ausführen verschiedener Arten von Steuerungsvorgängen einschließlich der Steuerung dieses fotometrischen Teils 21 ein Mikrocomputer 23 und ein Speicher 24, der Information zu verschiedenen Arten von Steuerungsvorgängen einschließlich Fotometriebereich-Musterdaten und Gewichtungsdaten oder dergleichen enthält, angeordnet.
Im Fall des vorstehend angegebenen Beispiels ist es möglich, mehrere Muster fotometrischer Bereiche E_A bis E_C und Gewichtungen A bis C, wie in den 2(A) bis 2(C) dargestellt, durch Steuerung mittels des oben genannten Mikrocomputers 23 einzustellen. Dabei befindet sich in diesem Mikrocomputer 23 eine Bestimmungsschaltung, die dem Messwert des getrennten Bereichs entsprechend der Lichtverteilungscharakteristik des Bildaufnahmebereichs des oben genannten CCD 14 eine variable Gewichtung verleiht und die Bildhelligkeit bestimmt. D. h., dass 2(A) das in der Vergangenheit existierende Stan dardmuster 1 zeigt, und im Fall dieses Musters 1 wird für einen kreisförmigen Bildaufnahmebereich (schraffierter Teil) F_A an der durch das optische Objektivsystem auf der Bildaufnahmefläche des CCD 14 positionierten Bilderzeugungsposition ein rechteckiger fotometrischer Bereich E_A (mit getrennten Bereichen 1 bis 7) eingestellt, mit dem die linken und rechten Seiten des zugehörigen Umfangs in Kontakt stehen. Dann zeigt dieses Standardmuster 1 die in der 7(A) dargestellte Lichtverteilungscharakteristik (Verteilung), und wenn diese Lichtverteilungscharakteristik oder dergleichen berücksichtigt wird, wird hinsichtlich der Gewichtung A für den getrennten Bereich für den fotometrischen Bereich E_A der Gewichtungsfaktor 1 für die Bereiche 1, 2, 6, 7 vergeben, und für die Bereiche 3 und 5 wird der Gewichtungsfaktor 1,5 vergeben, und für den mittleren Bereich 4 wird der Gewichtungsfaktor 2 vergeben.
Die 2(B) zeigt das Verkleinerungsmuster 2, in dessen Fall für einen kreisförmigen Bildaufnahmebereich F_B, der kleiner als der in der 2(A) ist und auf der Bildaufnahmefläche desselben CCD 14 liegt, ein rechteckiger fotometrischer Bereich E_B eingestellt, dessen Querbreite verkürzt ist, um mit der linken und rechten Seite des zugehörigen Umfangs in Kontakt zu stehen. In diesem fotometrischen Bereich E_B sind die Querbreiten aller getrennten Bereiche 1 bis 7, einschließlich des mittleren Bereichs 4, verkleinert. Ferner wird hinsichtlich der Lichtverteilungscharakteristik dieser Bildaufnahmefläche F_B eine Gewichtung B für die getrennten Bereiche im fotometrischen Bereich E_B der Gewichtungsfaktor 0,8 für die Bereiche 1, 2, 6 und 7 vergeben, der Gewichtungsfaktor 1,5 wird für die Bereiche 3 und 5 vergeben, und der Gewichtungsfaktor 1,6 wird für den mittleren Bereich 4 vergeben.
Die 2(C) zeigt ein Verkleinerungsmuster 3, in dessen Fall für einen kreisförmigen Bildaufnahmebereich F_C, der noch kleiner als derjenige in 2(B) ist und der sich auf der Bildaufnahmefläche desselben CCD 14 befindet, ein rechteckiger fotometrischer Bereich E_C eingestellt wird, der insgesamt so verkleinert ist, dass er mit der oberen, unteren, linken und rechten Seite des zugehörigen Umfangs in Kontakt steht. In diesem Fall werden die Größen aller getrennten Bereiche 1 bis 7 mit demselben Verhältnis verkleinert. Dann weist dieses Verkleinerungsmuster 3 die Lichtverteilungscharakteristik der 7(B) auf, und entsprechend dieser Lichtverteilungscharakteristik wird, als Gewichtung C für die getrennten Bereiche im fotometrischen Bereich E_C, der Gewichtungsfaktor 0,7 für die Bereiche 1, 2, 6 und 7 vergeben, der Gewichtungsfaktor 1,5 wird für die Bereiche 3 und 5 vergeben, und der Gewichtungsfaktor 1, 2 wird für den mittleren Bereich vergeben.
D. h., dass im Fall der auf der Lichtaufnahmefläche erzielten Lichtverteilungscharakteristik [7(A), 7(B)] die Lichtintensität im mittleren Teil größer wird, wenn der Durchmesser der Lichtaufnahmebereiche F_A bis F_C kleiner wird, weswegen die Gewichtung für den mittleren Bereich 4 in jedem der fotometrischen Bereiche E_A bis E_C kleiner als der in den Randbereichen 1 bis 3 sowie 5 bis 7 gemacht wird. Dann werden die Gewichtungen B, C für die oben genannten jeweiligen fotometrischen Bereiche E_B, E_C dadurch bestimmt, dass die Änderung des Bereichsanteils jeder der getrennten Bereiche 1 bis 7 an den Bildaufnahmebereichen (F_A bis F_C) darin berücksichtigt wird. Ferner besteht für die Aufteilungsmuster (1 bis 7) für diese fotometrischen Bereiche E_A bis E_C keine Beschränkung auf das vorliegende Beispiel, sondern es können verschiedene Muster angewandt werden.
Die Bereichskonfigurationsdaten und die Gewichtungsdaten für die oben genannten fotometrischen Bereiche E_A bis E_C werden in den Speicher 24 oder dergleichen eingespeichert, und der Mikrocomputer 23 liest die oben genannten Bereichskonfigurationsdaten aus diesem Speicher 24 aus, und durch Spezifizieren der Adresse für jede Bildelementeinheit des CCD 14 wird der durch den fotometrischen Teil 21 ausgewählte fotometrische Bereich eingestellt. Demgemäß berechnet der fotometrische Teil 21 die Lichtempfangsmenge für jede Bildelementeinheit des spezifizierten Bereichs in jedem getrennten Bereich (1 bis 7), z. B. durch zusätzliche Mittelung. Ferner liest der Mikrocomputer 23 die oben genannten Gewichtungdaten aus, und er multipliziert den vorstehend genannten berechneten Wert mit dem Gewichtungsfaktor, und er bestimmt den Gesamtlicht-Empfangszustand auf Grundlage hiervon.
Ferner ist bei dieser elektronischen Endoskopvorrichtung ein Lichtquellenteil (Lichtquellenvorrichtung) vorhanden, der eine variable Einstellung des Lampenlichtflusses durch ein Blendenelement einstellt, oder es ist eine Schaltung mit elektronischem Verschluss oder dergleichen vorhanden, die die Ladungsspeicherzeit des oben genannten CCD 14 entsprechend einer elektronischen Verschlusszeit einstellt, wobei in den Figuren keine derartige Schaltung dargestellt ist. Ein Steuersignal zum Einstellen der Helligkeit auf Grundlage des durch den oben genannten Mikrocomputer ermittelten Lichtempfangszustands wird an diesen Lichtquellenteil oder die Schaltung mit elektronischem Verschluss geliefert.
Die erste Ausführungsform ist entsprechend der obigen Beschreibung aufgebaut, und ihre Funktion wird nun unter Bezugnahme auf die 3 und 4 beschrieben. In der 3 wird als Erstes in einer Iriseinstellroutine in einem Schritt 101 eine Anfangseinstellung, also keine Fotometrie, ausgeführt, und in einem nächsten Schritt 102 wird Bildaufnahmebereich-Information (z. B. Musterinformation) aus dem Speicher 15 seitens des elektronischen Endoskops 10 ausgele sen. In einem nächsten Schritt 103 wird ermittelt, ob diese Bildaufnahmebereich-Information dem Standardmuster 1 entspricht oder nicht, und wenn die Ermittlung JA ergibt, wird in einem Schritt 104 der fotometrische Bereich E_A eingestellt, und in einem nächsten Schritt 105 wird die Gewichtung A zugewiesen [2(A)].
Andererseits wird, wenn die Ermittlung im Schritt 103 NEIN ergibt, in einem Schritt 106 ermittelt, ob die Bildaufnahmebereich-Information dem Verkleinerungsmuster 2 entspricht oder nicht, und wenn diese Ermittlung JA ergibt, wird in einem Schritt 102 der fotometrische Bereich E_B eingestellt, und in einem nächsten Schritt 108 wird die Gewichtung B vergeben [2(B)]. Ferner wird, wenn die Ermittlung im oben genannten Schritt 106 NEIN ergibt, in einem Schritt 109 ermittelt, ob die Bildaufnahmebereich-Information dem Verkleinerungsmuster 3 entspricht oder nicht, und wenn diese Ermittlung JA ergibt, wird in einem Schritt 110 der fotometrische Bereich E_C eingestellt, und in einem nächsten Schritt 111 wird die Gewichtung C vergeben.
Dann wird im fotometrischen Teil 21 in der 1 ein fotometrischer Vorgang durch die fotometrischen Bereiche E_A bis E_C entsprechend den Größen der Bildaufnahmebereiche F_A bis F_C, wie in den 2(A) bis 2(C) dargestellt, ausgeführt. In der 4 ist der getrennte Bereich 2 des oben genannten fotometrischen Bereichs E_B dargestellt, und der fotometrische Vorgang für diesen fotometrischen Bereich E_B wird auf solche Weise ausgeführt, dass die Lichtempfangsmengen für jede Bildelementeinheit einer horizontalen Linie mit einer Länge D₁ durch ein Additionsregister oder dergleichen der Reihe nach von oben nach unten aufaddiert werden und der Summenwert durch ein Antwortregister oder dergleichen berechnet wird. Andererseits wird beim Stand der Technik der fotometrische Bereich E_A auf den Bildaufnahmebereich F_D ein gestellt, und daher werden die Lichtempfangsmengen entlang der horizontalen Linie mit der Länge D₂ durch Summenmittelung ähnlich wie gemäß der obigen Beschreibung von oben nach unten berechnet. Demgemäß nähert sich der fotometrische Bereich E_B beim oben beschriebenen Beispiel der Größe des Bildaufnahmebereichs F_B, im Vergleich zum herkömmlichen Fall (E_A) an, und der Ausgleich der fotometrischen Werte zwischen dem mittleren Bereich und den Randbereichen wird ähnlich wie beim oben beschriebenen Standardmuster 1, so dass das Ergebnis betreffend die Fotometrie für die getrennten Bereiche ungefähr gleichmäßig wird.
Danach wird der optisch in den oben genannten fotometrischen Bereichen E_A bis E_C gemessene Wert für jeden der getrennten Bereiche 1 bis 7 mit dem jeweiligen Faktor der oben beschriebenen Gewichtungen A bis C vom Mikrocomputer 23 multipliziert, und es wird der Gesamtlicht-Empfangszustand, d. h. die Bildhelligkeit, bestimmt, und entsprechend diesem Ermittlungs-Ausgangssignal zur Helligkeit wird die Irissteuerung oder die Steuerung des elektronischen Verschlusses ausgeführt.
In der 5 ist die Konfiguration der zweiten Ausführungsform dargestellt, die so ausgebildet ist, dass die Größe des fotometrischen Bereichs keine Änderung erfährt. Im Fall dieser zweiten Ausführungsform wird selbst dann, wenn sich die Größe des Bildaufnahmebereichs von F_A bis F_C ändert, wie oben angegeben, immer derselbe fotometrische Bereich E_A als Standardmuster 1 eingestellt, und ferner wird die Gewichtung unter Berücksichtigung der Lichtverteilungscharakteristik und des Anteils der getrennten Fläche zu den Bildaufnahmebereichen (F_A bis F_C), deren Größen dabei geändert sind, eingestellt.
Im Fall der 5 ist die Gewichtung D für die Bildaufnah mefläche F_C dargestellt, und z. B. ist für die Bereiche 1, 2, 6 und 7 der Gewichtungsfaktor 1 vergeben, für die Bereiche 3 und 5 ist der Gewichtungsfaktor 1,6 vergeben, und für den mittleren Bereich 4 ist der Gewichtungsfaktor 1,2 vergeben. Demgemäß werden selbst im Fall des verkleinerten Bildaufnahmebereichs F_C die Fotometriebedingungen für den mittleren Bereich 4 und die Randbereiche 1 bis 3 sowie 5 bis 7 denen bei den anderen Bildaufnahmebereichen F_A, F_B ähnlich, und es kann ein gutes Fotometrieergebnis erzielt werden.
Ferner kann bei der oben genannten Ausführungsform die Informationsübertragungseinrichtung für die Bildaufnahmefläche-Information (Größe, Lichtverteilungscharakteristik) eine Konstruktionseinsichtung sein, die ermittelt, wann der Verbinder angeschlossen ist, oder es kann auch eine Einrichtung sein, die unmittelbar die Größe des Bildaufnahmebereichs aus den in die Prozessorvorrichtung 12 eingegebenen Bilddaten ermittelt.
Wie oben beschrieben, ist es bei jeder Ausführungsform selbst dann, wenn der tatsächliche Bildaufnahmebereich variiert und die Lichtverteilungscharakteristiken variieren, möglich, die Fotometriebedingungen für die getrennten fotometrischen Bereiche auszugleichen und eine feine Steuerung der Helligkeit auszuführen. Ferner ist es bei der oben beschriebenen Fotometrieschaltung möglich, mehrere fotometrische Bereiche auszuwählen und einzustellen, deren Größen abhängig von der Größe des Bildaufnahmebereichs verschieden sind, und daher ist es möglich, die Fotometriebedingungen für die getrennten Fotometriebereiche weiter einander anzugleichen, und ferner wird es möglich, ein Bild mit guter Helligkeit zu erzeugen, ohne dass der Betriebsbereich des Blendenelements bei der Irissteuerung eingeengt wird.

Claims

Elektronische Endoskopvorrichtung, die so ausgebildet ist, dass verschiedene Arten elektronischer Endoskope (10) mit einem optischen Objektivsystem (13) und einer Bildaufnahmevorrichtung (14) frei mit einer Haupteinheit (12) verbindbar sind, und bei dem die Helligkeit eines Bilds auf Grundlage des Lichtempfangszustands der Bildaufnahmevorrichtung eingestellt wird, mit: – einer Fotometrieschaltung (21) an der Haupteinheit zum Messen des Lichtempfangszustands der Bildaufnahmevorrichtung in einem fotometrischen Bereich mit mehreren getrennten Bewertungsbereichen (1 bis 7) auf einer Bildaufnahmefläche der Bildaufnahmevorrichtung, dadurch gekennzeichnet dass: – es verschiedene fotometrische Bereiche (E_A–E_C) gibt, – eine Ermittlungsschaltung im Mikroprozessor (23) entsprechend der Größe eines Bildaufnahmebereichs einen fotometrischen Bereich (E_A–E_C) auswählt und den Messwert für einen getrennten Bewertungsbereich (1 bis 7) im fotometrischen Bereich abhängig von der Lichtverteilungscharakteristik eines Bildaufnahmebereichs der Bildaufnahmevorrichtung mit unterschiedlicher Gewichtung versieht und die Helligkeit eines Bilds bestimmt, und – die Information über die Größe des Bildaufnahmebereichs des betreffenden Endoskops (10) im Endoskop, vorzugsweise in einem im Verbindungsteil angeordneten Speicher (15) gespeichert und vom Mikroprozessor (23) ausgelesen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtung jedes getrennten Bewertungsbereichs (1 bis 7) des fotometrischen Bereichs (E_A bis E_C) unter Berücksichtigung des jeweiligen Flächenanteils zugeteilt und in einem weiteren Speicher (24) gespeichert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe eines Bildaufnahmebereichs des betreffenden Endoskops (10) der Bildaufnahmevorrichtung bestimmt wird durch das optische Objektivsystem der elektronischen Endoskopvorrichtung.