DE102010039263A1

DE102010039263A1 - Camera head for endoscopic instrument of video endoscopy system for human being or animal, has actuator connected with optical sensor which is reversibly moved in specific direction towards minimum predetermined range

Info

Publication number: DE102010039263A1
Application number: DE201010039263
Authority: DE
Inventors: Thorsten Jürgens
Original assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Current assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Priority date: 2010-08-12
Filing date: 2010-08-12
Publication date: 2012-02-16

Abstract

The camera head (1) has a planar optical sensor (4), a selection electronics (6) for optical sensor and an actuator (5). The actuator is connected with the optical sensor, and is controlled by a control unit (7). The optical sensor is tilted by using the actuator. The optical sensor is reversibly moved in a specific direction towards a minimum predetermined range. Independent claims are included for the following: (1) video endoscopy system; and (2) method for actuating planar optical sensor of camera head.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kamerakopf für ein endoskopisches Instrument, umfassend einen Anschluss für eine Optik eines endoskopischen Instruments, einen flächigen optischen Sensor und eine Ausleseelektronik für den Sensor, ein Videoendoskopiesystem mit einem Videoendoskop mit einer Optik und mit einem entsprechenden Kamerakopf, sowie ein Verfahren zum Ansteuern eines optischen flächigen Sensors eines entsprechenden Kamerakopfes für ein endoskopisches Instrument.The invention relates to a camera head for an endoscopic instrument, comprising a connection for optics of an endoscopic instrument, a planar optical sensor and a readout electronics for the sensor, a video endoscopy system with a video endoscope with an optics and a corresponding camera head, and a method for driving an optical planar sensor of a corresponding camera head for an endoscopic instrument.

Minimal-invasive endoskopische Einsätze am menschlichen oder tierischen Körper erfolgen mittels langgestreckten Endoskopen, die durch eine vorhandene oder vor dem Eingriff zu diesem Zweck erzeugte kleine Körperöffnung in einen Körperinnen- bzw. -hohlraum eingeführt werden. Da eine direkte Sicht auf das Operationsfeld in dem Körperhohlraum nicht möglich ist, sind Endoskope mit Optiken ausgestattet, die einen Blick in den zu behandelnden Körperhohlraum erlauben. Hierzu weisen übliche Endoskope eine Optik auf, die an der distalen Spitze des Endoskops eine Linse aufweist und im Endoskopschaft eine Anordnung von Linsen, beispielsweise Stablinsen, aufweist, mittels denen Licht aus dem Körperhohlraum zum proximalen Ende des Endoskops geleitet wird, d. h. zu dem Ende, das von einem Operateur oder Chirurgen gehalten und bedient wird.Minimally invasive endoscopic inserts on the human or animal body are accomplished by elongated endoscopes inserted into a body cavity through an existing small orifice created for this purpose or pre-meshed for that purpose. Since a direct view of the surgical field in the body cavity is not possible, endoscopes are equipped with optics that allow a view into the body cavity to be treated. For this purpose, conventional endoscopes have an optical system which has a lens at the distal tip of the endoscope and has in the endoscope shaft an arrangement of lenses, for example rod lenses, by means of which light is guided out of the body cavity to the proximal end of the endoscope, d. H. to the end that is held and operated by a surgeon or surgeon.

Im proximalen Bereich des Endoskops, beispielsweise an einem Griff, befindet sich ein Okular, also eine Optik, aus der das Licht, das an der distalen Spitze des Endoskops eintritt, wieder austritt. Ein solches Okular kann zur direkten Beobachtung mit bloßem Auge verwendet werden. Eine alternative Möglichkeit besteht darin, am proximalen Ende des Endoskops an dessen Okular einen Kamerakopf anzuschließen, der eine eigene Optik aufweist, die das aus dem Endoskop austretende Licht auf einen flächigen optischen Matrixsensor, beispielsweise einen CCD-Chip oder einen CMOS-Chip, leitet. Das von dem optischen Matrixsensor aufgenommene Bild kann beispielsweise über einen Monitor angezeigt und ggf. gespeichert werden, um ggf. später wieder abgerufen und angezeigt zu werden.In the proximal region of the endoscope, for example on a handle, there is an eyepiece, ie an optic, from which the light which enters at the distal tip of the endoscope emerges again. Such an eyepiece can be used for direct observation with the naked eye. An alternative possibility is to connect at the proximal end of the endoscope to the eyepiece of a camera head, which has its own optics, which directs the light emerging from the endoscope on a planar optical matrix sensor, such as a CCD chip or a CMOS chip. The image recorded by the optical matrix sensor can be displayed, for example, via a monitor and, if necessary, stored, in order to be recalled and displayed later, if necessary.

Das Gesichtsfeld der Optik des Endoskops ist, bedingt durch die zylindrische Form des optischen Systems des Endoskops, üblicherweise kreisförmig und wird kreisförmig auf den Sensor abgebildet. In der Urologie und in anderen Anwendungsbereichen, in denen endoskopische Untersuchungen und Operationen vorgenommen werden, ist es aus Sicht des behandelnden Chirurgen bzw. Operateurs von großer Bedeutung, bei Verwendung eines solchen Kamerakopfs und der damit einhergehenden Betrachtung des Operationsfelds als Videobild auf einem Monitor, stets das gesamte Gesichtsfeld, d. h. den gesamten Kreis bzw. Gesichtskreis der Optik, auch FOV („field of view”) angezeigt zu bekommen. Insbesondere der Rand des Gesichtsfelds ist dabei von großer Bedeutung, da es beispielsweise bei einer intraurethralen Resektion ansonsten zur Verletzung von Gewebe kommen kann. Auch bei vielen anderen endoskopischen Eingriffen und Untersuchungen werden wichtige Strukturen am Rand des Gesichtsfelds abgebildet.Due to the cylindrical shape of the optical system of the endoscope, the visual field of the optics of the endoscope is usually circular and is imaged in a circle on the sensor. In urology and other applications in which endoscopic examinations and operations are performed, it is always of great importance to the treating surgeon or surgeon, when using such a camera head and the concomitant observation of the surgical field as a video image on a monitor the entire field of vision, d. H. the entire circle or horizon of the optics, also FOV ("field of view") to get displayed. In particular, the edge of the field of view is of great importance, since it can otherwise lead to injury of tissue, for example, in an intraurethral resection. Also in many other endoscopic procedures and examinations, important structures are imaged at the edge of the visual field.

Bei bekannten Kameraköpfen und Optiken wird eine Abbildung des vollständigen Gesichtsfelds bzw. Gesichtskreises der Optik des Endoskops dadurch erreicht, dass die Abbildung der Linsenoptik auf dem Sensor des Kamerakopfs so ausgebildet ist, dass ein Abbildungsverhältnis von 80% bis 90% eingestellt wird, d. h. es werden nur 80% bis 90% der Höhe des Sensors ausgenutzt. Als Höhe des Sensors wird in diesem Zusammenhang die Erstreckung entlang der kürzeren Seite des rechteckigen Sensors bezeichnet. Die Sensoren weisen in der Regel ein übliches 5:4-Format oder ein 16:9-Format auf, wie sie auch bei den verwendeten Monitoren vorkommen, haben also ein Verhältnis von Breite zu Höhe von 5:4 oder 16:9.In known camera heads and optics, an image of the complete field of view of the optics of the endoscope is achieved in that the image of the lens optics on the sensor of the camera head is designed so that a mapping ratio of 80% to 90% is set, i. H. only 80% to 90% of the height of the sensor is used. In this context, the height of the sensor is referred to as the extent along the shorter side of the rectangular sensor. The sensors usually have a usual 5: 4 format or a 16: 9 format, as they also occur in the monitors used, so have a ratio of width to height of 5: 4 or 16: 9.

Bei einem Abbildungsverhältnis z. B. von 80% ist das Gesichtsfeld bzw. der Gesichtskreis der Optik vollständig auf dem Sensor abgebildet und wird auf dem Monitor vollständig angezeigt. Dies ist aufgrund des Sicherheitsabstandes zum oberen und zum unteren Rand sogar dann der Fall, wenn die Optik des Endoskops gegenüber dem Sensor einen Versatz, also eine Verschiebung der Zentren gegeneinander, aufweist, oder wenn die zentrale optische Achse der Optik des Endoskops gegenüber dem zentralen Normalvektor des Sensors im Kamerakopf verkippt ist. Eine solche Fehlausrichtung kommt insbesondere deshalb vor, weil der Anschluss des Kamerakopfes an das Endoskop nicht mit beliebig genauen Fertigungstoleranzen herstellbar ist und die Abbildung des Gesichtskreises auf dem Sensor sehr klein ist, beispielsweise nur wenige Millimeter im Durchmesser. Diese aufgrund von Fertigungstoleranzen auftretenden Versatze werden durch ein Abbildungsverhältnis von ca. 80% in der Regel kompensiert. Auf diese Weise wird ein nicht akzeptabler Bildbeschnitt vermieden.At a mapping ratio z. B. of 80%, the field of view or the visual circle of the optics is completely displayed on the sensor and is fully displayed on the monitor. This is due to the safety distance to the upper and lower edge even the case when the optics of the endoscope relative to the sensor has an offset, ie a displacement of the centers against each other, or if the central optical axis of the optics of the endoscope relative to the central normal vector of the sensor in the camera head is tilted. Such a misalignment occurs in particular because the connection of the camera head to the endoscope can not be produced with arbitrarily accurate manufacturing tolerances and the image of the field of view on the sensor is very small, for example only a few millimeters in diameter. These offsets occurring due to manufacturing tolerances are usually compensated by an imaging ratio of about 80%. This avoids unacceptable cropping.

Die Wahl eines Abbildungsverhältnisses von z. B. ca. 80% führt allerdings auch dazu, dass die mögliche volle Auflösung des Sensors nicht genutzt wird. Beispielsweise werden bei einem 16:9-Sensor bei einem Abbildungsverhältnis von 80% nur ca. 28,3% aller Pixel effektiv genutzt, bei einem 5:4-Verhältnis ca. 40,2%. Bei einer üblichen Auflösung von 720 × 576 Bildpunkten in einem 5:4-Format werden somit nur ca. 167.000 von 414.720 Bildpunkten tatsächlich verwendet, bzw. weist der abgebildete Gesichtskreis einen Durchmesser von ca. 461 Bildpunkten auf.The choice of a mapping ratio of z. However, about 80% also leads to the fact that the possible full resolution of the sensor is not used. For example, with a 16: 9 sensor with an imaging ratio of 80% only about 28.3% of all pixels are used effectively, with a 5: 4 ratio about 40.2%. At a standard resolution of 720 × 576 pixels in a 5: 4 format, only about 167,000 of 414,720 pixels actually become used, or has the pictured face circle on a diameter of about 461 pixels.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kamerakopf und ein Videoendoskopiesystem sowie ein Verfahren zum Ansteuern eines optischen flächigen Sensors zur Verfügung zu stellen, mit denen ohne Bildbeschnitt eine verbesserte optische Darstellung eines Operationsfeldes durch die Optik eines Endoskops ermöglicht wird.Based on this prior art, the present invention has the object to provide a camera head and a video endoscopy system and a method for driving an optical flat sensor available, which allows without Bildbeschnitt an improved visual representation of an operating field through the optics of an endoscope ,

Diese Erfindung wird durch einen Kamerakopf für ein endoskopisches Instrument, umfassend einen Anschluss für eine Optik eines endoskopischen Instruments, einen flächigen optischen Sensor und eine Ausleseelektronik für den Sensor gelöst, der dadurch weitergebildet ist, dass der Sensor mit wenigstens einem Aktuator verbunden ist, mittels dessen der Sensor im Kamerakopf in wenigstens eine Richtung, insbesondere in Richtung einer minimalen Ausdehnung des Sensors, reversibel bewegbar ist.This invention is achieved by a camera head for an endoscopic instrument comprising a port for optics of an endoscopic instrument, a planar optical sensor and a read-out electronics for the sensor, which is further developed in that the sensor is connected to at least one actuator, by means of which the sensor in the camera head is reversibly movable in at least one direction, in particular in the direction of a minimum extent of the sensor.

Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, dass die Möglichkeit eröffnet wird, durch eine Bewegung des Sensors Bildbeschnitte zu vermeiden, selbst, wenn ein Versatz zwischen der Optik eines Endoskops und einem Sensor in einem Kamerakopf besteht, wenn der Sensor in seiner Ausgangsstellung ist. Dadurch, dass der Sensor zur Vermeidung eines Versatzes reversibel bewegbar ist, d. h. in eine Richtung und in die entsprechende Gegenrichtung, ist weiterhin die Möglichkeit eröffnet, ein größeres Abbildungsverhältnis als bisher möglich zu wählen. Dies ermöglicht eine verbesserte optische Qualität, da die Anzahl der Pixel, die auf dem Sensor von dem Gesichtskreis des endoskopischen Instruments angesprochen werden, bei Wahl eines nunmehr ermöglichten größeren Abbildungsverhältnisses entsprechend vergrößert ist.The invention is based on the basic idea that the possibility is opened up to avoid image truncation by a movement of the sensor, even if an offset exists between the optics of an endoscope and a sensor in a camera head when the sensor is in its initial position. Characterized in that the sensor is reversibly movable to avoid an offset, d. H. in one direction and in the corresponding opposite direction, the possibility is further opened to choose a larger imaging ratio than previously possible. This enables an improved optical quality, since the number of pixels addressed on the sensor by the field of view of the endoscopic instrument is correspondingly increased when a larger imaging ratio is now enabled.

Eine vergrößerte Abbildung ist aus Qualitätsgründen der Abbildung und bei der Anzeige von Details aus dem Gesichtskreis der Endoskop-Optik wünschenswert. Bei einer Vergrößerung des Abbildungsverhältnisses z. B. von 80% auf beispielsweise 100% wird die Anzahl der angesprochenen Pixel um mehr als 56% vergrößert. So werden im zuvor genannten Fall eines Sensors mit einer Auflösung von 720 × 576 Bildpunkten nunmehr ca. 261.000 Bildpunkte tatsächlich ausgenutzt, der Gesichtskreis hat einen Durchmesser von 576 Bildpunkten. Bevorzugt wird hierzu die Richtung der minimalen Ausdehnung des Sensors gewählt. Bei üblichen Sensorformaten mit Verhältnissen von Breite zu Höhe von 5:4 oder 16:9 entspricht dies der geringeren Ausdehnung, also der Höhe. Die Maßnahme, dass der Sensor durch den Aktuator in dieser Richtung verschiebbar ist, ermöglicht es, den Sensor in seiner Höhe so zu positionieren, dass ein Versatz des Gesichtskreises der endoskopischen Optik zum Sensor ausgeglichen wird und der Gesichtskreis vollständig auf dem Sensor abgebildet wird.An enlarged image is desirable for illustration quality purposes and in displaying details of the field of view of the endoscope optic. At an enlargement of the imaging ratio z. For example, from 80% to, for example, 100%, the number of pixels addressed is increased by more than 56%. Thus, in the aforementioned case of a sensor with a resolution of 720 × 576 pixels now about 261,000 pixels are actually exploited, the face circle has a diameter of 576 pixels. Preferably, the direction of the minimum extent of the sensor is selected for this purpose. For conventional sensor formats with ratios of width to height of 5: 4 or 16: 9 this corresponds to the lower extent, ie the height. The measure that the sensor is displaceable in this direction by the actuator makes it possible to position the sensor in its height so that an offset of the field of view of the endoscopic optics to the sensor is compensated and the field of vision is completely imaged on the sensor.

Da die Breite des Sensors größer ist als die Höhe, ist ein Versatz in dieser Richtung, d. h. der größeren Ausdehnung des Sensors, leichter auf dem Sensor selbst kompensierbar, ohne dass der Sensor in Richtung seiner Breite, d. h. seiner größeren Ausdehnung, bewegt werden müsste. Bei Sensoren, die ein wenig exzentrisches Seitenverhältnis aufweisen beispielsweise 5:4 oder weniger, ist aber auch eine Bewegungsrichtung in Richtung der größeren Ausdehnung vorteilhaft.Since the width of the sensor is greater than the height, there is an offset in that direction, i. H. the larger expansion of the sensor, more easily compensated on the sensor itself, without the sensor in the direction of its width, d. H. its greater extent, would have to be moved. In the case of sensors which have a slightly eccentric aspect ratio, for example 5: 4 or less, however, a direction of movement in the direction of greater expansion is also advantageous.

Der wenigstens eine Aktuator kann auf verschiedene Weise ausgebildet sein und ist insbesondere ein Mikro-Aktuator. Bevorzugte Ausbildungsformen sind beispielsweise Piezomotoren, Ultraschallmotoren oder andere Elektromotoren. Grundsätzlich sind allerdings jegliche Aktuatoren geeignet, die sehr präzise Vorschübe von Bruchteilen von Millimetern bewerkstelligen können.The at least one actuator can be designed in various ways and is in particular a micro-actuator. Preferred embodiments are, for example piezomotors, ultrasonic motors or other electric motors. In principle, however, any actuators are suitable, which can achieve very precise feeds of fractions of a millimeter.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist wenigstens ein Aktuator vorgesehen, mittels dessen der Sensor verkippbar ist. Eine Verkippung ist im Rahmen der Erfindung als eine Drehung des flächigen Sensors um eine Achse in der Sensorebene zu verstehen, die vorzugsweise durch das Zentrum des Sensors verläuft. Dies hat den Vorteil, dass neben optischen Versätzen auch Verkippungen der optischen Achse der Optik des Endoskops gegenüber der optischen Achse des Sensors ausgeglichen werden können. Eine solche Verkippung hat zur Folge, dass das Licht, das die Optik des Endoskops im Wesentlichen kegelförmig verlässt, auf die Optik nicht kreisförmig abgebildet wird, sondern als schiefer Schnitt durch den Kegel, also als Ellipse.In an advantageous development, at least one actuator is provided, by means of which the sensor can be tilted. A tilt is to be understood in the context of the invention as a rotation of the planar sensor about an axis in the sensor plane, which preferably passes through the center of the sensor. This has the advantage that in addition to optical offsets and tilting of the optical axis of the optics of the endoscope with respect to the optical axis of the sensor can be compensated. As a result of such tilting, the light that leaves the optics of the endoscope essentially conical is not circularly imaged onto the optics, but rather as a sliced section through the cone, ie as an ellipse.

Vorzugsweise ist der Sensor mittels wenigstens zweier Aktuatoren um mehrere Achsen verkippbar. Die Kombination der Verkippungen um die verschiedenen Kippachsen in der Sensorfläche erlaubt dann die Verkippung um eine beliebige Kippachse als Linearkombination verschiedener Kippachsen. Wenn der Sensor so verkippt wird, dass die optische Achse des Sensors, d. h. die Normale auf die Sensorfläche, parallel gestellt wird zur optischen Achse der Optik des Endoskops, wird die Exzentrizität der Ellipse vermindert und Idealerweise auf Null gestellt, so dass aus der Ellipse eine Kreisform wird.Preferably, the sensor can be tilted about a plurality of axes by means of at least two actuators. The combination of the tilting around the different tilting axes in the sensor surface then allows the tilting about an arbitrary tilting axis as a linear combination of different tilting axes. When the sensor is tilted so that the optical axis of the sensor, i. H. the normal to the sensor surface, placed parallel to the optical axis of the optics of the endoscope, the eccentricity of the ellipse is reduced and ideally set to zero, so that the ellipse becomes a circular shape.

Eine nicht ausgeglichene Verkippung des Sensors gegenüber der Optik des Endoskops hat den weiteren Nachteil, dass der Sensor an unterschiedlichen Stellen unterschiedliche Abstände zum Austrittspunkt des Lichts aus der Optik des Endoskops aufweist, so dass nicht alle Teile des Gesichtsfelds gleich scharf abgebildet werden. Nach Ausgleich der Verkippung liegt dann die Schärfenebene über dem gesamten Gesichtsfeld in der Ebene des optischen Sensors.An unbalanced tilting of the sensor relative to the optics of the endoscope has the further disadvantage that the sensor has different distances to the exit point of the light from the optics of the endoscope at different points, so that not all parts of the field of view are imaged equally sharply. After balancing the Tilting is then the focus plane over the entire field of view in the plane of the optical sensor.

Erfindungsgemäß kann das Abbildungsverhältnis aufgrund der Verschiebbarkeit des Sensors vergrößert werden. Vorzugsweise weist der Sensor eine minimale Ausdehnung auf, die weniger als 5%, insbesondere weniger als 2%, größer ist als ein Durchmesser eines von der Optik des endoskopischen Instruments oder von einer Optik des Kamerakopfes auf den Sensor abgebildeten Bildes. Dies bedeutet auch, dass das Abbildungsverhältnis wenigstens 95% beträgt, insbesondere wenigstens 98%. Im Allgemeinen haben sowohl das endoskopische Instrument als auch der Kamerakopf eine Optik, so dass das Bild von der Optik des endoskopischen Instruments und von der Optik des Kamerakopfes auf dem Sensor abgebildet wird.According to the invention, the imaging ratio can be increased due to the displaceability of the sensor. Preferably, the sensor has a minimum extension which is less than 5%, in particular less than 2%, greater than a diameter of an image imaged on the sensor by the optics of the endoscopic instrument or by an optic of the camera head. This also means that the imaging ratio is at least 95%, in particular at least 98%. In general, both the endoscopic instrument and the camera head have optics so that the image is imaged by the optics of the endoscopic instrument and by the optics of the camera head on the sensor.

Vorzugseise ist eine Ansteuerungsvorrichtung für den wenigstens einen Aktuator vorgesehen. Dieser befindet sich zweckmäßigerweise im Kamerakopf. Die Ansteuerungsvorrichtung ist üblicherweise elektronisch ausgebildet. Ebenfalls vorteilhafterweise weist der Kamerakopf eines Auslesevorrichtung oder Ausleseelektronik für den Sensor auf.Vorzugseise a drive device for the at least one actuator is provided. This is conveniently located in the camera head. The drive device is usually formed electronically. Likewise advantageously, the camera head of a read-out device or read-out electronics for the sensor.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist eine Auswertungsvorrichtung vorgesehen, mittels der erkennbar ist, wenn ein von der Optik des endoskopischen Instruments oder von der Optik des Kamerakopfes auf den Sensor abgebildetes Bild nicht vollständig auf dem Sensor abgebildet wird, wobei die Auswertungsvorrichtung ausgebildet ist, den wenigstens einen Aktuator, insbesondere über die Ansteuerungsvorrichtung, anzuweisen, den Sensor zu einer Korrektur der Positionierung des Bildes auf dem Sensor so zu bewegen, dass das Bild vollständig und ohne Überstand auf dem Sensor abgebildet ist. Die Auswertungsvorrichtung ist eine Bildauswertungsvorrichtung, beispielsweise ein Mikroprozessor, digitaler Signalprozessor oder Computer, der die Position des Gesichtskreises auf dem Sensor anhand der vom Sensor gelieferten Bilddaten analysiert, einen Versatz feststellt und den Aktuator entsprechend anweist, den Versatz zu kompensieren und zu minimieren. Dieses ist anhand bekannter Bilderkennungsverfahren möglich, beispielsweise über eine Segmentierung der entstehenden kreisrunden Maske.In an advantageous development, an evaluation device is provided, by means of which it can be seen when an image imaged by the optics of the endoscopic instrument or by the optics of the camera head on the sensor is not completely imaged on the sensor, wherein the evaluation device is configured, the at least one Actuator, in particular via the driving device to instruct to move the sensor to correct the positioning of the image on the sensor so that the image is completely and without projection on the sensor shown. The evaluation device is an image evaluation device, such as a microprocessor, digital signal processor or computer, which analyzes the position of the field of vision on the sensor based on the image data provided by the sensor, detects an offset, and instructs the actuator to compensate for and minimize the offset. This is possible on the basis of known image recognition methods, for example via segmentation of the resulting circular mask.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die Auswertungsvorrichtung ausgebildet, zu erkennen, wenn das auf dem Sensor abgebildete Bild nicht kreisförmig, sondern elliptisch oder anderweitig deformiert ist, und eine Verkippung des Sensors zu einer Korrektur der Form des Bildes auf dem Sensor so anzusteuern, dass das Bild auf dem Sensor einer Kreisform angenähert wird oder eine Kreisform annimmt. Insbesondere ist es zur Kompensierung von Verkippungen vorteilhaft, wenn mehrere Aktuatoren vorgesehen sind, die Verkippungen in unterschiedliche Richtungen bewerkstelligen können, so dass in der Vektoraddition eine Verkippung der Sensorfläche in jeder beliebigen Richtung bzw. um eine beliebige Kippachse möglich ist, in der eine Exzentrizität der Ellipsenform festgestellt wird.In a further advantageous development, the evaluation device is designed to detect when the image imaged on the sensor is not circular, but elliptical or otherwise deformed, and to control a tilt of the sensor to correct the shape of the image on the sensor so that the Image on the sensor approximates a circular shape or assumes a circular shape. In particular, it is advantageous to compensate for tilting, if a plurality of actuators are provided, which can accomplish tilting in different directions, so that in the vector addition tilting of the sensor surface in any direction or to any tilt axis is possible in which an eccentricity of Elliptical shape is detected.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch ein Videoendoskopiesystem mit einem Videoendoskop mit einer Optik, einem erfindungsgemäßen Kamerakopf, wie vorstehend beschrieben, und einer Kontrollvorrichtung für den Kamerakopf gelöst. Das erfindungsgemäße Videoendoskopiesystem weist die gleichen Vorteile auf, wie der vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Kamerakopf. Allerdings ist die Auswertungsvorrichtung oder eine zusätzliche Auswertungsvorrichtung in diesem Fall in einer externen Kontrollvorrichtung für den Kamerakopf angeordnet.The object underlying the invention is also achieved by a video endoscopy system having a video endoscope with an optical system, a camera head according to the invention, as described above, and a control device for the camera head. The video endoscopy system according to the invention has the same advantages as the camera head according to the invention described above. However, in this case the evaluation device or an additional evaluation device is arranged in an external control device for the camera head.

In einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst die Kontrollvorrichtung. eine Auswertungsvorrichtung, mittels der erkennbar ist, wenn ein von der Optik des endoskopischen Instruments oder von der Optik des Kamerakopfes auf den Sensor abgebildetes Bild nicht vollständig auf dem Sensor abgebildet wird, wobei die Auswertungsvorrichtung ausgebildet ist, den wenigstens einen Aktuator, insbesondere über die Ansteuerungsvorrichtung, anzuweisen, den Sensor zu einer Korrektur der Positionierung des Bildes auf dem Sensor so zu bewegen, dass das Bild vollständig und ohne Überstand auf dem Sensor abgebildet ist.In an advantageous development, the control device comprises. an evaluation device, by means of which it can be seen when an image displayed by the optics of the endoscopic instrument or by the optics of the camera head on the sensor is not completely imaged on the sensor, wherein the evaluation device is designed, the at least one actuator, in particular via the drive device to direct the sensor to correct the positioning of the image on the sensor so that the image is completely and without projection on the sensor imaged.

Ebenfalls ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Auswertungsvorrichtung ausgebildet ist zu erkennen, wenn das auf dem Sensor abgebildete Bild nicht kreisförmig, sondern elliptisch oder anderweitig deformiert ist, und eine Verkippung des Sensors zu einer Korrektur der Form des Bildes auf dem Sensor so anzusteuern, dass das Bild auf dem Sensor einer Kreisform angenähert wird oder eine Kreisform annimmt.It is also preferably provided that the evaluation device is designed to detect when the image imaged on the sensor is not circular, but elliptical or otherwise deformed, and to control tilting of the sensor to correct the shape of the image on the sensor Image on the sensor approximates a circular shape or assumes a circular shape.

Das Videoendoskopiesystem oder der Kamerakopf, wenn er eine Auswertungsvorrichtung umfasst, ist vorzugsweise dadurch weitergebildet, dass die Auswertungsvorrichtung ausgebildet ist, den wenigstens einen Aktuator schrittweise zu einer Korrektur der Position und/oder der Form des Bildes auf dem Sensor anzusteuern und nach jedem Schritt die Lage und/oder Form des Bildes auf dem Sensor zu überprüfen und die Korrektur schrittweise fortzuführen, bis eine zentrale Lage des Bildes auf dem Sensor und/oder eine näherungsweise oder genaue Kreisform des Bildes auf dem Sensor erreicht ist. Diese schrittweise Korrektur stellt eine sehr schnelle und robuste Korrekturmöglichkeit dar.The video endoscopy system or the camera head, if it comprises an evaluation device, is preferably developed in that the evaluation device is designed to control the at least one actuator stepwise to correct the position and / or the shape of the image on the sensor and after each step the position and / or to check the shape of the image on the sensor and to continue the correction step by step until a central position of the image on the sensor and / or an approximately or exact circular shape of the image on the sensor is achieved. This gradual correction represents a very fast and robust correction option.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Ansteuern eines optischen flächigen Sensors eines Kamerakopfes, insbesondere eines erfindungsgemäßen vorstehend beschriebenen Kamerakopfes, für ein endoskopisches Instrument gelöst, das dadurch weitergebildet ist, dass eine Position und/oder eine Form eines durch eine Optik eines endoskopischen Instruments oder von der Optik des Kamerakopfes auf den Sensor abgebildeten Bildes ermittelt wird und daraufhin die Position und/oder die Neigung des Sensors so korrigiert wird, dass das Bild vollständig und ohne Überstand auf dem Sensor abgebildet ist und/oder dass das Bild auf dem Sensor unter Verringerung der Exzentrizität seiner Ellipsenform einer Kreisform angenähert wird oder eine Kreisform annimmt. Auf diese Weise kann bei gleichzeitiger Wahrung der Schärfe über das gesamte Gesichtsfeld der Endoskop-Optik ein großes Abbildungsverhältnis eingestellt werden, ohne dass durch einen Versatz Teile des Gesichtsfeldes abgeschnitten werden, so dass eine große Zahl von Pixeln und somit eine hohe Auflösung des Bildes erreicht wird. The object underlying the invention is also achieved by a method for driving an optical flat sensor of a camera head, in particular a camera head according to the invention described above, for an endoscopic instrument, which is further developed by a position and / or a shape of an optic an endoscopic instrument or image imaged by the optics of the camera head on the sensor is determined and then the position and / or the inclination of the sensor is corrected so that the image is completely and without protrusion on the sensor is shown and / or that the image the sensor is approximated or takes a circular shape while reducing the eccentricity of its elliptical shape. In this way, while maintaining the sharpness over the entire field of view of the endoscope optics, a large imaging ratio can be set without any parts of the field of view being cut off by an offset, so that a large number of pixels and thus a high resolution of the image are achieved ,

Vorzugsweise erfolgt die Korrektur schrittweise, wobei nach jedem Korrekturschritt die Position und/oder die Form des Bildes überprüft wird und ein weiterer Korrekturschritt durchgeführt wird, wenn die Position und/oder die Form des Bildes auf dem Sensor noch nicht einer vorgegebenen oder vorgebbaren Soll-Position und/oder Soll-Form entspricht. Die Soll-Position des Gesichtsfeldes bzw. Bildes auf dem Sensor ist auf die Mitte des Sensors hin zentriert, die Soll-Form ist insbesondere eine Kreisform. Die Kreisform ist die üblichste Form eines Gesichtsfeldes eines endoskopischen Instruments. Abhängig von speziellen Endoskop-Optiken kann allerdings auch eine andere Form als eine Kreisform vorhanden sein. Diese schrittweise Korrektur durch die wiederholte Ausführung der Schritte stellen eine Rückkopplung bzw. einen Regelkreis dar.Preferably, the correction is performed stepwise, wherein after each correction step, the position and / or the shape of the image is checked and a further correction step is performed, if the position and / or the shape of the image on the sensor not yet a predetermined or predetermined target position and / or desired shape. The desired position of the visual field or image on the sensor is centered on the center of the sensor, the desired shape is in particular a circular shape. The circular shape is the most common form of visual field of an endoscopic instrument. Depending on special endoscope optics, however, a shape other than a circular shape may also be present. This stepwise correction through the repeated execution of the steps represent a feedback or a control loop.

Die zu den einzelnen Erfindungsgegenständen, d. h. den erfindungsgemäßen Kamerakopf, das erfindungsgemäße Videoendoskopiesystem und das erfindungsgemäße Verfahren, genannten Merkmale, Eigenschaften und Vorteile gelten ohne Einschränkung auch für die jeweils anderen Erfindungsgegenstände, auch wenn sie in den Zusammenhängen nicht explizit genannt sind.The individual articles of the invention, d. H. the camera head according to the invention, the video endoscopy system according to the invention and the method according to the invention, said features, properties and advantages apply without limitation to the respective other subject matter of the invention, even if they are not explicitly mentioned in the contexts.

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:The invention will be described below without limiting the general inventive idea by means of embodiments with reference to the drawings, reference being expressly made to the drawings with respect to all in the text unspecified details of the invention. Show it:

1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Videoendoskopiesystems in schematischer Darstellung, 1 a view of a video endoscopy system according to the invention in a schematic representation,

2 eine Darstellung eines Sensors mit Gesichtskreis in schematischer Darstellung, 2 a representation of a sensor with face circle in a schematic representation,

3 eine Darstellung eines Sensors mit erfindungsgemäß platziertem Gesichtskreis in schematischer Darstellung. 3 a representation of a sensor according to the invention placed face in a schematic representation.

In den folgenden Figuren sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente bzw. entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer entsprechenden erneuten Vorstellung abgesehen wird.In the following figures, identical or similar elements or corresponding parts are provided with the same reference numerals, so that a corresponding renewed idea is dispensed with.

In 1 ist ein erfindungsgemäßes Videoendoskopiesystem in schematischer Darstellung gezeigt. Ein Kamerakopf 1 weist an seinem distalen Ende einen Adapter 2 zum Anschluss an den Handgriff oder das proximale Ende eines Endoskops (nicht dargestellt) auf. Der Kamerakopf 1 weist eine Optik 3 auf, mittels deren das aus dem endoskopischen Instrument austretende Licht auf die Oberfläche eines flächigen Matrixsensors 4, beispielsweise einen CCD-Chip, abgebildet wird.In 1 a video endoscopy system according to the invention is shown in a schematic representation. A camera head 1 has an adapter at its distal end 2 for connection to the handle or the proximal end of an endoscope (not shown). The camera head 1 has an optic 3 by means of which the light emerging from the endoscopic instrument on the surface of a planar matrix sensor 4 , For example, a CCD chip is imaged.

Der Kamerakopf 1 weist im Unterschied zu herkömmlichen Kameraköpfen einen Aktuator 5 auf, der mit dem Sensor 4 verbunden ist und diesen bewegen kann. Anstelle eines Aktuators 5 können auch mehrere Aktuatoren vorgesehen sein, die den Sensor 4 jeweils in verschiedene Richtungen bewegen und/oder verkippen können.The camera head 1 has, in contrast to conventional camera heads an actuator 5 on that with the sensor 4 is connected and can move this. Instead of an actuator 5 It is also possible to provide a plurality of actuators which comprise the sensor 4 can move and / or tilt in different directions.

Der Sensor 4 ist mit einer Ausleseelektronik 6 verbunden, die Bildinformationen vom Sensor 4 ausliest und weiterleitet. Ebenfalls im Kamerakopf 1 enthalten ist eine Aktuatorsteuerung 7, die mit dem Aktuator 5 verbunden ist und ggf. eine Bewegung des Sensors 4 durch den Aktuator 5 veranlasst. Der in 1 gezeigte Kamerakopf 1 ist über eine Datenleitung mit einer Kontrollvorrichtung 9 verbunden, die eine Auswertungsvorrichtung 8 aufweist. Die Auswertungsvorrichtung 8 empfängt von der Ausleseelektronik 6 die auf dem Sensor 4 ausgelesenen Bilddaten und unterwirft sie einer Analyse. Die Auswertungsvorrichtung 8 analysiert dabei die Position des idealerweise kreisförmigen Gesichtsfelds der Abbildung auf dem Sensor 4 sowie ggf. die Exzentrizität einer Ellipsenform, falls eine Verkippung der optischen Achse des flächigen Sensors 4 gegenüber der optischen Achse des aus dem endoskopischen Instrument austretenden Lichts. Die Auswertungsvorrichtung 8 in der Kontrollvorrichtung 9 sendet daraufhin Steuersignale an die Aktuatorsteuerung 7, die wiederum den Aktuator 5 ansteuert, um den Sensor 4 zu verschieben und/oder zu kippen.The sensor 4 is with a readout electronics 6 connected, the image information from the sensor 4 reads out and forwards. Also in the camera head 1 included is an actuator control 7 that with the actuator 5 is connected and possibly a movement of the sensor 4 through the actuator 5 causes. The in 1 shown camera head 1 is via a data line with a control device 9 connected, which is an evaluation device 8th having. The evaluation device 8th receives from the readout electronics 6 the on the sensor 4 read image data and submits it to an analysis. The evaluation device 8th analyzes the position of the ideally circular field of view of the image on the sensor 4 and possibly the eccentricity of an ellipse shape, if a tilting of the optical axis of the planar sensor 4 opposite the optical axis of the light exiting the endoscopic instrument. The evaluation device 8th in the control device 9 then sends control signals to the actuator control 7 which in turn is the actuator 5 drives to the sensor 4 to move and / or tilt.

In 2 ist schematisch ein 16:9-Sensor 10 dargestellt, auf dem ein Bildkreis 12, d. h. ein Gesichtskreis der Optik eines endoskopischen Instruments, zentriert abgebildet ist. Mit gestrichelten Linien sind die Ausmaße eines schmaleren Sensors 11 im 5:4-Format dargestellt. Mit gestrichelten Linien ist ebenfalls ein Bildkreis 13 mit einem Versatz dargestellt. Auch der verschobene Bildkreis 13 ist vollständig auf den Sensoren 10 bzw. 11 abgebildet, da das Abbildungsverhältnis in diesem Fall bzw. Beispiel 80% beträgt. Ein Versatz der optischen Achsen von Sensor und Optik des endoskopischen Instruments wird daher durch den Sicherheitsabstand aufgrund des kleinen Abbildungsverhältnisses aufgefangen.In 2 is a schematic 16: 9 sensor 10 represented on which a picture circle 12 , ie a visual circle of the optics of an endoscopic instrument, is shown centered. Dashed lines are the dimensions of a narrower sensor 11 shown in 5: 4 format. With dashed lines is also an image circle 13 represented with an offset. Also the shifted picture circle 13 is completely on the sensors 10 respectively. 11 shown, since the imaging ratio in this case or example is 80%. An offset of the optical axes of the sensor and optics of the endoscopic instrument is therefore absorbed by the safety margin due to the small imaging ratio.

Bei dem in 2 dargestellten Abbildungsverhältnis von 80% beträgt der Durchmesser des Bildkreises 12 bzw. 13 80% der Höhe des Sensors 10 bzw. 11. Die vom Bildkreis 12 bzw. 13 abgedeckte Fläche beträgt ca. 28,3% der Gesamtfläche des 16:9-Sensors 10 und ca. 40,2% der Gesamtfläche des 5:4-Sensors 11.At the in 2 shown imaging ratio of 80% is the diameter of the image circle 12 respectively. 13 80% of the height of the sensor 10 or 11. The image circle 12 respectively. 13 Covered area is approximately 28.3% of the total area of the 16: 9 sensor 10 and about 40.2% of the total area of the 5: 4 sensor 11 ,

In 3 ist eine ähnliche Situation wie in 2 dargestellt, mit dem Unterschied, dass ein Abbildungsverhältnis von 100% des Bildkreises 14 bzw. 15 in Bezug auf die Höhe des 16:9-Sensors 10 bzw. des 5:4-Sensors 11 gewählt ist. In diesem Fall führt ein Versatz des Bildkreises 15 bezüglich des zentrierten Bildkreises 14 dazu, dass ein Teil des Bildkreises 15 nicht auf dem Sensor 10 bzw. 11 liegt und somit nicht dargestellt ist. Dieser Bildbeschnitt ist unerwünscht. Der Bildbeschnitt wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, dass der Sensor 10 bzw. 11 in Bezug auf die Lage des Bildkreises 15 verschoben wird, so dass die Position des zentrierten Bildkreises 14 eingenommen wird.In 3 is a similar situation as in 2 shown, with the difference that a reproduction ratio of 100% of the image circle 14 respectively. 15 in terms of the height of the 16: 9 sensor 10 or the 5: 4 sensor 11 is selected. In this case, an offset of the image circle results 15 with respect to the centered image circle 14 to that part of the picture circle 15 not on the sensor 10 respectively. 11 lies and thus is not shown. This cropping is undesirable. The image trimming is inventively avoided in that the sensor 10 respectively. 11 in terms of the location of the image circle 15 is moved so that the position of the centered image circle 14 is taken.

Bei dem in 3 dargestellten Abbildungsverhältnis von 100% nimmt der Bildkreis 14 auf dem 16:9-Sensor einen Flächenanteil von ca. 44,2% ein, während er auf dem 5:4-Sensor einen Flächenanteil von ca. 62,8% einnimmt. Dies bedeutet gegenüber 2 eine Steigerung der Flächenausnutzung um über 56% und geht mit einer höheren Auflösung von Bilddetails einher.At the in 3 shown imaging ratio of 100% takes the image circle 14 On the 16: 9 sensor, an area ratio of about 44.2%, while it occupies an area of about 62.8% on the 5: 4 sensor. This means opposite 2 an increase in space utilization of more than 56% and goes hand in hand with a higher resolution of picture details.

Mittels des erfindungsgemäßen Kamerakopfes 1, des erfindungsgemäßen Videoendoskopiesystems und des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es somit möglich, die optische Qualität der Darstellung und die Auflösung zu erhöhen, ohne einen Bildbeschnitt zu erleiden. Dies geschieht mittels Aktuatoren 5 automatisch, wohingegen eine handgesteuerte Korrektur weder möglich noch gewünscht ist.By means of the camera head according to the invention 1 , the video endoscopy system according to the invention and the method according to the invention, it is thus possible to increase the optical quality of the display and the resolution without suffering a Bildbeschnitt. This is done by means of actuators 5 automatic, whereas a manual correction is neither possible nor desired.

Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein.All mentioned features, including the drawings alone to be taken as well as individual features that are disclosed in combination with other features are considered alone and in combination as essential to the invention. Embodiments of the invention may be accomplished by individual features or a combination of several features.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Kamerakopfcamera head
22: Anschlussadapterconnection adapter
33: optisches Systemoptical system
44: flächiger optischer Sensorplanar optical sensor
55: Aktuatoractuator
66: Ausleseelektronikreadout electronics
77: Aktuatorsteuerungactuator control
88th: Auswertungsvorrichtungevaluation device
99: Kontrollvorrichtungcontrol device
1010: 16:9-Sensor16: 9-sensor
1111: 5:4-Sensor5: 4-sensor
1212: Bildkreiscircle
1313: verschobener Bildkreisshifted image circle
1414: Bildkreiscircle
1515: verschobener Bildkreisshifted image circle

Claims

Camera head ( 1 ) for an endoscopic instrument, comprising a connector ( 2 ) for an optic of an endoscopic instrument, a planar optical sensor ( 4 ) and a read-out electronics ( 6 ) for the sensor, characterized in that the sensor ( 4 ) with at least one actuator ( 5 ), by means of which the sensor ( 4 ) in the camera head ( 1 ) in at least one direction, in particular in the direction of a minimum extent of the sensor ( 4 ), is reversibly movable.

Camera head ( 1 ) according to claim 1, characterized in that at least one actuator ( 5 ) is provided, by means of which the sensor ( 4 ) is tiltable.

Camera head ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the sensor ( 4 ) has a minimum extension that is less than 5%, in particular less than 2%, greater than a diameter of one of the optics of the endoscopic instrument or of an optic ( 3 ) of the camera head ( 1 ) on the sensor ( 4 ) pictured image ( 14 . 15 ).

Camera head ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that a drive device ( 7 ) for the at least one actuator ( 5 ) is provided.

Camera head ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that an evaluation device ( 8th ) is provided, by means of which it can be seen if one of the optics of the endoscopic instrument or of the optics ( 3 ) of the camera head ( 1 ) on the sensor ( 4 ) not pictured image completely on the sensor ( 4 ), wherein the evaluation device is formed, the at least one actuator, in particular via the drive device ( 7 ), instruct the sensor ( 4 ) to a correction of the positioning of the image on the sensor ( 4 ) so that the picture ( 14 . 15 ) completely and without any protrusion on the sensor ( 4 ) is shown.

Camera head ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the evaluation device ( 8th ) is designed to detect when the sensor ( 4 ) pictured image ( 14 . 15 ) is not circular, but elliptical or otherwise deformed, and a tilt of the sensor ( 4 ) to correct the shape of the image ( 14 . 15 ) on the sensor ( 4 ) so that the picture ( 14 . 15 ) on the sensor ( 4 ) approximates a circular shape or assumes a circular shape.

Camera head ( 1 ) according to claim 5 or 6, characterized in that the evaluation device ( 8th ) is formed, the at least one actuator ( 5 ) gradually correcting the position and / or the shape of the image ( 14 . 15 ) on the sensor ( 4 ) and after each step the position and / or shape of the image ( 14 . 15 ) on the sensor ( 4 ) and continue the correction step by step until a central position of the image ( 14 . 15 ) on the sensor ( 4 ) and / or an approximate or exact circular shape of the image ( 14 . 15 ) on the sensor ( 4 ) is reached.

Video endoscopy system with a video endoscope with an optic, a camera head ( 1 ) according to one of claims 1 to 7 and a control device ( 9 ) for the camera head ( 1 ).

Video endoscopy system according to claim 8, characterized in that the control device ( 9 ) an evaluation device ( 8th By means of which it can be seen when one of the optics of the endoscopic instrument or of the optics ( 3 ) of the camera head ( 1 ) on the sensor ( 4 ) pictured image ( 14 . 15 ) not completely on the sensor ( 4 ), wherein the evaluation device ( 8th ) is formed, the at least one actuator ( 5 ), in particular via the drive device ( 7 ), instruct the sensor ( 4 ) to a correction of the positioning of the image ( 14 . 15 ) on the sensor ( 4 ) so that the picture ( 14 . 15 ) completely and without any protrusion on the sensor ( 4 ) is shown.

Video endoscopy system according to claim 9, characterized in that the evaluation device ( 8th ) formed to detect when the on the sensor ( 4 ) pictured image ( 14 . 15 ) is not circular, but elliptical or otherwise deformed, and a tilt of the sensor ( 4 ) to correct the shape of the image ( 14 . 15 ) on the sensor ( 4 ) so that the picture ( 14 . 15 ) on the sensor ( 4 ) approximates a circular shape or assumes a circular shape.

Video endoscopy system according to claim 9 or 10, characterized in that the evaluation device ( 8th ) is formed, the at least one actuator ( 5 ) gradually correcting the position and / or the shape of the image ( 14 . 15 ) on the sensor ( 4 ) and after each step the position and / or shape of the image ( 14 . 15 ) on the sensor ( 4 ) and continue the correction step by step until a central position of the image ( 14 . 15 ) on the sensor ( 4 ) and / or an approximate or exact circular shape of the image ( 14 . 15 ) on the sensor ( 4 ) is reached.

Method for driving an optical flat sensor ( 4 ) of a camera head ( 1 ), in particular according to one of claims 1 to 7, for an endoscopic instrument, characterized in that a position and / or a shape of an optic of an endoscopic instrument or of the optics ( 3 ) of the camera head ( 1 ) on the sensor ( 4 ) pictured image ( 14 . 15 ) and then the position and / or the inclination of the sensor ( 4 ) is corrected so that the image ( 14 . 15 ) completely and without any protrusion on the sensor ( 4 ) and / or that the image ( 14 . 15 ) on the sensor ( 4 ) approximates a circular shape or assumes a circular shape while reducing the eccentricity of its elliptical shape.

A method according to claim 12, characterized in that the correction is performed stepwise, wherein after each correction step, the position and / or the shape of the image ( 14 . 15 ) and a further correction step is performed if the position and / or the shape of the image ( 14 . 15 ) on the sensor ( 4 ) does not yet correspond to a predetermined or predefinable desired position and / or desired shape.