DE2912779C2

DE2912779C2 - Beleuchtungsvorrichtung zur fotografischen Aufnahme eines Teils einer mit dem Endoskop untersuchten Körperhöhle

Info

Publication number: DE2912779C2
Application number: DE2912779A
Authority: DE
Inventors: Shinichi Urawa Saitama Harada; Nagashige Tokyo Takahashi
Original assignee: Medos Kenkyusho KK
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1978-04-01
Filing date: 1979-03-30
Publication date: 1983-05-05
Also published as: US4366529A; DE2912779A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Beleuchtungsvorrichtung zur fotografischen Aufnahme eines Teils einer mit dem Endoskop untersuchten Körperhöhle, mit einer eine Entladungsröhre aufweisenden Lichtquelle zur Beleuchtung des zu untersuchenden Teils und einem mechanischen Verschluß im optischen Strahlengang des von der Lichtquelle kommenden, zur Beleuchtung verwendeten Lichts, mit einem Lichtmengendeiektorkreis zur Ermittlung von Daten bezüglich der Helligkeit der durch die Lichtquelle erfolgenden Beleuchtung, und einer Belichtungszcit-Einstellschaltung, die mit dem Lichtmengen-Detektorkreis gekoppelt ist.

Aus der DE-OS 24 62 319 ist bereits eine Vorrichtung /um Steuern eines elektronischen Blitzgeräts durch eine fotografische Kamera bekannt, welche einen Lichtmengen- petektorkreis zur Ermittlung von Daten bezüglich der Helligkeit der durch die Lichtquelle erfolgenden Beleuchtung aufweist sowie eine Belichtungszeit-Einstelisehaltungr Bei der bekannten Vorrichtung wird der Verschluß geschlossen „oder das Blitzen des Blitzlichtes unterbrochen, wenn ein Ausgangswert einer Integrationsvorrichtung für die abgegebene Lichtmenge den korrekten Belichtungswert erreicht, so daß zwangsläufig durch die unvermeidliche Zeitverzögerung beim Abschaltvorgang der Lichtquelle bzw. bei -Jer Verschlußbetätigung ein Belichtungsfehler auftritt.

Beim Fotografierer, mittels einer Beleuchtung durch eine optische Lichtquelleneinheit, die Licht hoher Intensität liefert, welche erheblich höher als für eine bloße Betrachtung ist, stellt die Zeitverzögerung des Verschlußvorgangs, die bei sehr hohen fotografischen Verschlußgeschwindigkeiten auftritt, beispielsweise bei Nahaufnahmen, einen erheblichen Faktor zur Erzeugung eines Belichtungsfehlers dar.

Der Erfindung Hegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher der Belichtungsfehler als Folge einer durch die Verschlußbetätigung oder Lichtquellenabschaltung bedingten Zeitverzögerung minimal gehalten ist.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Beleuchtungsvorrichtung gelöst, durch einen Belichtungszeit-Schätzkr.tjis, der in Verbindung mit der Belichtungszeit-Einstellschaltung das Schließen des mechanischen Verschlusses steuert, wobei die von der Lichtquelle abgegebene Lichtmenge von Daten des Belichtungszeit-Schätzkreises gesteuert wird, welcher die richtige Belichtungszeit in der Anfangsperiode der Belichtungserfassung abhängig vom Anstieg des aus dem Lichtmengendetektorkreis während der Anfangsperiode der Belichtung abgegebenen Signais schätzt und Steuersignale erzeugt, abhängig von welchen der mechanische Verschluß oder Lichtquelle und mechanischer Verschluß gesteuert werden.

Vorteilhafte Ausbildungen der FiTmdung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird anschließend in Verbindung mit den Zeichnungen unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen optischen Lichtquelleneinheit,

F i g. 2 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der wesentlichen Bauteile der erfindungsgemäßen optischen Lichtquelleneinheit,

F i g. 3 eine Schaltung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen optischen Lichtquelleneinheil.

Fig.4 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Betriebsweise der wesentlichen Komponenten der optischen Lichtquelleneinheit gemäß Fig. 1 und

Fig.5 eine Teilansicht einer Ausführungsform einer Verbindungsanordnung für die erfindungsgemäße optische Lichtquelleneinheit.

Fig. I stellt ein Blockschallbild einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen optischen Lichtquelleneinheit für ein Endoskop dar. Ein Lichtsensor 2 empfängt einen Lichtstrahl, der von einem Teil der zu untersuchenden Körperhöhle reflektiert wird, die durch eine optische Lichtquelle I, beispielsweise eine Xenon-Endladeröhre, beleuchtet wird. Der Lichtsensor 2 bildet einen Fühler eines Lichimengen-Detektorkreises 3. der mit einer Belichtungszeit-Einstellschaltung 4 und einem Belichtungszeit-Schätzungskreis 5 verbunden ist.

Der Liclnmcngen-Pvieluorkreis 3 du-iit /ur Integration des Stroms, der ein Maß für die Helligkeitsdaten darstellt, die der Helligkeit des zu untersuchenden Teils entsprechen und die durch den Ljehisensor 2 geliefert werden, wobei der erhaltene Integrationswerl der Beljehtungszeit-Einstellsehaltung 4, die zur Einstellung der richtigen Belichtungszeit dient, zugeführt wird. Die Öelichtungszeit-Einstellschallung enthält beispielsweise einen Umsehallkreis und der Belichtungszeit-Schätzungskreis 5 enlHll beispielsweise einen Differenzierkreis, Beide diese Kfeise sind dem Fachmann bekannt.

Ein Signal für richtige Belichtung wird von der Belichturrgszeii-EinsteHscRaltung 4 über eine Folgeschaltung 6 einem mechanischen Verschluß 8 zugeführt, dessen VerscbluBblatt 7 den beleuchtenden Lichtstrahl der optischen Lichtquelle 1 sperrt. Ein Schätzungssignal wird vom Belichtungszeit-Sehätzungskreis 5 einem Lichtquellen-Steuerkreis 9 zugeführt, der das Einschalten der optischen Lichtquelle 1 steuern kann. Dieser Steuerkreis wird später in Verbindung mit Fig·. 3 näher erläutert. Das Schätzungssignal wird ferner über die Folgeschaltung 6 dem mechanischen Verschluß 8 zugeführt.

Die Folgeschaltung 6 ist mit dem Lichtquellen-Steuerkreis 9 über eine Ausgangsleitung verbunden, die dazu dient, ein Signal zuzuführen, welches abhängig vom Eintreffen des Signals für richtige Belichtung erzeugt wird. In Fig. 1 gibt das Bezugszeichen 10 eine Blitzsynchronisicrungskontaktanordnung für eine Kamera an. Die Blitzsynchronisierungskontaktanordnung 10 ist über eine Ausgangsleitung mit der Folgeschaltung 6 verbunden.

Der Betrieb der auf diese Weise aufgebauten optischen Lichtquelle wird anschließend in Verbindung mit dem in Fig.2 dargestellten Zeitfolgediagramm beschrieben.

Eine optische Lichtquelle 1 dient unter Steuerung durch den Lichtquellen-Sleuerkreis 9 als Betrachtungslichtquelle, d. h. sie kann unter Abgabe eines niedrigen Lichtpegels betrieben werden, der in Fig.2a, die die Lichtmenge άϊτ künstlichen Beleuchtung angibt, als Betrachtungslichtpegel bezeichnet ist. Wird der Kameraverschluß betätigt, nachdem von der Betrachtung zur Aufnahme übergegangen wird (Zeitpunkt ιή, so gelangt ein Synchronisiersignal von der Blitzsynchronisierungskontaktanordnung 10 zur Folgeschaltung 6, und zwar synchron mit dem Betrieb des Kameraverschlusses, so daß die Folgeschaltung 6 betrieben wird. Der Steuervorgang der Folgeschaltung 6 läuft in folgender Weise ab:

Zuerst wird zur Beseitigung eines Belichtungsfehlers als Folge einer zeitlichen Schwankung bei der Auslösung der Blitzsynchronisierungskontaklanordnung der Kamera ein Signa! mit hohem Pegel, das in Fig.2(e) als einleitendes Verschluß-Schließsignal bezeichnet ist, dem mechanischen Verschluß 8 zugeführt (Zeitpunkt (₂) gemäß F i g. 2(b), um das Verschlußblatt 7 während einer vorgegebenen Zeitspanne zu schließen, die gemäß Fig.2(e) 20ms beträgt. Nach dem Ablauf dieser vorgegebenen Zeitspanne wird der Pegel des Verschluß-Schließsignals auf den niedrigen Wert abgesenkt. Infolgedessen beginnt der mechanische Verschluß Steine Öffnungsbewegung.

Andererseits wird, während der mechanische Verschluß 8 kurzzeitig geschlossen wird, der Kameraverschluß durch die in der Kamera vorgesehene Steuervorrichtung offengehalten. Wird der Pegel des Verschluß-Schließsignals in der vorausgehend beschriebenen Weise abgesenkt, so erh?hl der Lichtqucllcn-Steuer-

kreis 9, der dos VerschlMß-Schließsignal aufnimmt, abrupt die Lichtmenge der optischen Lichtquelle !,und der Liehtmengen-Detektorkreis 3 beginnt seinen petekiorpetrjeb. Der Lichtmengen-Detektorkreis 3 empfängt durch den Lichtsensor 2 d?n von dem zu untersuchenden Teil reflektierten Lichtstrahl, wobei dieser Teil beim Öffnen des mechanischen Verschlusses 8 kräftig beleuchtet wird und die Intensität der optischen Lichtquelle 1 wird erhöht. Der Lichtmengen-Detektorkreis 3 integriert den Strom, der abhängig von den aufgenommenen optischen Daten vorhanden ist Der Atistieg des Ausgangsspannungssignals der Belichtungsintegration (Fig.2(c)) im Lichtmengen-Detektorkreis 3 wird mittels des Belichtungszeit-Schätzungskreises 5, in welchem die richtige Belichtungszeit geschätzt wird, einem Differenziervorgang unterzogen.

Falls dieser Anstieg sehr steil ist, entsprechend der gestrichelten Linie, die das Ausgangssignal des Lichtmengendetektorkreises 3 nach Fig.2(c) darstellt, d.h. wenn die Helligkeit des zu untersuchenden Teils beim Fotografieren äußerst hoch ist, so wird ein Differentiations-Ausgangssignal entsprechend άύ~ gestrichelten Linie in Fig.2(c) erhalten (Zeitpunkt u'^ 1st dieses Differentiations-Ausgangssignal höher als ein vorgegebener Wert, dann verringern der Lichtquellen-Stenerkreis 9 und die Folgeschaltung 6, die das Differentiations-Ausgangssignal erhalten, die Lichtmenge der optischen Lichtquelle 1, wie dies durch die gestrichelte Linie in Fig.2(a) angegeben ist und schließen den mechanischen Verschluß 8 entsprechend der gestrichelten Linie in F i g. 2(b).

Als Folge dieses Vorgangs wird die Intensität des Beleuchtungslichts verringert, der mechanische Verschluß wird geschlossen und der fotografische Vorgang ist damit beendet. Der abhängig von dem genannten Differentiationsausgangssignal für diese Steuerung eingestellte Ausgangspegel ist ein Wert, welcher von dem steilen Anstieg der Lichtmengen-Ausgangsspannung bei der hohen Helligkeit des zu untersuchenden Teils erhalten wird. Bei der Beziehung zwischen der Intensität des voraus berechneten, zur Beleuchtung dienenden Lichts und der Zeilverzögerung beim Schließen des mechanischen Verschlusses kann eine Überbelichtung als Folge der Belichtungssteuerung eintreten, die in Verbindung mit der Zeitverzögerung des mechanischen Verschlusses auftritt, wobei die Lichtmenge des zur Beleuchtung dienenden Lichts verringert wird. Der Ausgangspegel kann leicht durch Berechnung und Eichung eingestellt werden.

Falls der Differentiationsausgang aus einem Signal besteht, dessen Pegel geringer als der voreingestellte Wert ist, d. h. wenn die Helligkeit des zu untersuchenden Teils geringer ist als jene zum Zeitpunkt des vorausgehend beschriebenen Aufnahmevorgangs, so wird das Ausgangssignal des Lichtmengen-Detektorkreises 3 erhöht, wie dies in F i g. 2(a) durch die voll ausgezogene Linie angegeben ist. Weist das Ausgangssignal diese Größe auf. so wird das erwähnte Differenliations-Ausgangssignal des Belichtungszeit-Schätzungskreises 5 nicht angeliefert, oder falls es angeliefert wird, stellt es ein Signal mit niedrigem Pegel dar, der nicht ausreicht, die Betriebsvorgänge der Folgeschallung 6 und des Lichtqucllen-Steuerkreises 9 zuzulassen. Daher läuft die vorgegebene Zeitspanne (richtige Belichtungszeit) ab. während die Beleuchtung und der Verschluß in Hern Zustand bleiben, in dem >ic sich befinden. Nach dem Ablauf diese Zeitspanne wird das Inlegralions-Ausgangssignal des Lichimcngcn-De-

tektorkreises 3 erhöht, und abhängig von der Erhöhung des Integrations-Ausgangssignals arbeitet die Belichtungszeit-Einstellschaltung 4 und gibt ihr Ausgangssignal an die Folgp.schaltung 6 ab und zwar zum Zeitpunkt fs. Infolgedessen tritt die Folgeschaltung 6 in Tätigkeit, um den mechanischen Verschluß 8 zu schließen und den Lichtquellen-Steuerkreis zu veranlassen, die Lichtabgabe der Lichtquelle 1 zu verringern.

Somit wurde der Steuervorgang der Lichtquelle bei einem üblichen Belichtungs-Einstellvorgang beendet. Anschließend werden die folgenden Betriebsvorgänge der verschiedenen Einrichtungen wie folgt durchgeführt:

Zum Zeitpunkt /₆ wird der Kameraverschluß durch die in der Kamera vorhandene Steuerung geschlossen und zum Zeitpunkt ti wird der Betriebszustand der verschiedenen Einrichtungen wieder zum Ausgangszustand zurückgeführt und zwar entsprechend dem Steuerwert, der als längste Blitzzeit für das Fotografie-

ICII III UCI

Beispielsweise wird der Lichtmengen-Detektorkreis zurückgestellt und der mechanische Verschluß 8 für die Betrachtung geöffnet.

Wie aus der vorausgehenden Beschreibung hervorgeht, kann die Helligkeit des zu untersuchenden Teils über einen weiten Bereich gesteuert werden und zwar im Einklang mit einem ersten Steuervorgang, bei welchem die Lichtquelle und der mechanische Verschluß durch den Belichtungszeit-Schätzwert mit der voreingestellten Helligkeit als Grenzwert gesteuert werden, entsprechend der Helligkeit des zu untersuchenden Teils. Gemäß einem zweiten Steuervorgang wird der mechanische Verschluß gesteuert und zwar im Einklang mit der üblichen Belichtungszeiteinstellung unter Integration der Helligkeitsdaten.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen optischen Lichtquelleneinheit wird ein dritter Steuervorgang zwischen dem ersten und zweiten vorausgehend genannten Steuervorgang vorgesehen, so daß die Helligkeit des zu untersuchenden Teils über einen weiten Bereich gesteuert werden kann und die Umschaltung der Steuervorgänge weich erfolgt.

Liegt die Helligkeit des zu untersuchenden Teils zwischen der Helligkeit beim vorausgehend erwähnten ersten und zweiten Steuervorgang, so kann die richtige Belichtung nicht ausgehend von der Zeitverzögerung des mechanischen Verschlusses mit der hohen Intensität des Lichts der optischen Lichtquelle 1 erhalten werden. Der Anstieg des Integrations-Ausgangssignals des Lichtmengen-Detektorkreises 3 ist vergleichsweise bescheiden wie dies die gestrichelte Kurve in Fig. 2(c) zeigt, so daß düs Differentiations-Ausgangssignal des Belichtungszeit-Schätzungskreises 5, der die richtige Belichtungszeit schätzt, im Zeitpunkt U (F i g. 2) erzeugt wird Der Pegel des Differentiations-Ausgangssignals ist in diesem Falle etwas niedrig, entsprechend dem Anstieg des Integrationsausgangssignals des Lichtmengen-Detektorkreises 3. Das Differentiations-Ausgangssignal weist einen bestimmten Pegel als Grenzwert auf, so daß, wenn das Differentiations-Ausgangssignal den höheren Pegel aufweist, die Steuerung entsprechend dem vorausgehend beschriebenen ersten Steuervorgang erfolgt Weist das Differentiations-Ausgangssignal den niedrigeren Pegel auf, so wird der LichtqueDen-Steuerkreis 9 in Tätigkeit gesetzt, mn die Ausgangsleistung der Lichtquelle 1 zu verringern, wie dies durch die gestrichelte Linie in Fig.2(a) angegeben ist, jedoch wird die Folgeschaltung 6 nicht in Tätigkeit gesetzt Infolgedessen wird der mechanische Verschluß 8 geöffnet gehalten. Da die Ausgangsleistung der optischen Lichtquelle 1 verringert ist, wird das Integrations-Ausgangssignal des Lichtmengen-Detektorkreises 3 allmählich gemäß F i g. 2(c) erhöht, wobei, wenn das Integrations-Ausgangssignal den Triggerpegel der Belichtungszeit-Einstellschaltung 4 (Zeitpunkt /s) erreicht, der mechanische Verschluß 8 entsprechend dem vorausgehend beschriebenen zweiten Steuervor-

to gang gesteuert wird.

Das Differentiations-Ausgangssignal kann durch Verwendung eines Komparators oder dergleichen erfaßt werden, wobei der vorausgehende Ausgangspegel als Bezugspegel verwendet wird, oder durch Einfügen einer Torschaltung in die Zuleitung zur Folgeschaltung 6, wobei die für die Erzeugung benötigte Zeit als Bezugspegel dient.

Wie aus der vorausgehenden Beschreibung hervorgeht, ist die erfindungsgemäße optische Lichtquellenein-

"*" heil nicht n*jr mit einer Vorrichtung 7iir F.rmittlun? der Lichtmenge ausgestattet, ausgehend von einer Integration abhängig von den Helligkeitsdaten des künstlich beleuchteten, zu untersuchenden Teils, sondern auch mit einer Vorrichtung zum Schätzen der Belichtungszeit abhängig von einem Differentiationsvorgang. Ist der Schätzwert geringer als der vorgegebene Wert, so werden die optische Lichtquelle und der Verschluß gesteuert, bevor das Signal für die richtige Belichtung durch den Integrationsvorgang geliefert wird. Daher kann die Belichtungssteuerung mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden, wobei die beleuchtende optische Lichtquelle während einer kurzen Zeitspanne betrieben wird und ein Belichtungsfehler als Folge der Zeitverzögerung des mechanischen Verschlusses so gering wie möglich wird.

Mit diesem Steuersystem kann unter Verwendung einer starken optischen Lichtquelle die Helligkeit der künstlichen Beleuchtung auf einen für den Aufnahmevorgang geeigneten Wert über einen weiten Bereich geändert werden. Daher kann der Bereich der fotografischen Aufnahmezustände, in welchem eine Belichtungseinstellung möglich ist, erweitert werden.

Ferner wird der Schätzwert in der erfindungsgemäßen Weise bewertet und im Einklang hiermit werden die optische Lichtquelle und der mechanische Verschluß oder allein die optische Lichtquelle gesteuert. Somit wird der Bereich geeigneter fotografischer Aufnahmezustände erhöht und die Steuervorgänge können mit einem weichen Übergang verändert werden. Damit wird innerhalb des Steuerbereiches eine Belichtungssteuerung höherer Genauigkeit erhalten. Somit stellt die erfindungsgemäße optische Lichtquelleneinheit -n Verbindung mit der Verwendung eines Endoskops eine beträchtliche Verbesserung dar.

Darüber hinaus kann bei den verschiedenen Belichtungssteuervorgängen in der erfindungsgemäßen Lichtquelleneinheit ein weiterer Steuervorgang durchgeführt werden und zwar ein Schließen des Verschlusses, das zwischen den vorausgehend erwähnten Belichtungs-Steuervorgängen zwischendurch für eine bestimmte Zeitspanne nach der Steuerung der optischen Lichtquelle erfolgt Die Anordnung einer derartigen zwischengeschalteten Einrichtung kann in der erfindungsgemäßen optischen LJchtquellenemheit mühelos vorgesehen werden.

Unter Bezugnahme auf die Fig.3—5 wird die

optische Uchtquelleneinheit nunmehr näher erläutert F i g. 3 stellt eine Schaltung einer Ausführungsform

einer optischen Lichtquelleneinheit dar, die einen Teil des erfindungsgemäßen Lichtquellen-Steuerkreises 9 bildet. Eine elektrische Stromquelle E\ zur Aufrechterhaltung einer Anfangsentladung ist in Reihe mit einem hohen Widerstand R\ angeordnet und bildet eine erste Reihenschaltung, während eine elektrische Stromquelle Ei für die gewöhnliche Entladung in Vorwärtsrichtung mit einer Diode D\ unter Ausbildung einer zweiten Reihenschaltung verbunden ist. Diese beiden Reihenschaltungen liegen parallel zueinander und bilden einen Entladestromkreis für eine Entladeröhre 1.

Gemäß Fig. 3 wird mit RY ein Rehis und seine Betätigungsschaltung bezeichnet. Die Betätigungsschaltung liegt in Reihe mit einer Zenerdiode Ch und bildet eine dritte Reihenschaltung, die parallel zu den i"> vorausgehend genannten beiden Reihenschaltungen liegt. Ein Kondensator C ist parallel zur dritten Reihenschaltung angeordnet, die durch die Betätigungsschaltung R Vund die Zenerdiode Di gebildet wird. Der Kondensator bildet zusammen mit dem hohen Widerstand R] einen Cfl-Zeitkonstantenkreis. Ein Hochspannungserzeuger V erzeugt eine hohe Spannung zum Einschaltender Entladeröhre 1.

In der elektrischen Stromversorgung für den Hochspannungserzeuger V ist ein Schalter 5 angeordnet, der abhängig vom Betrieb der Betätigungsschaltung RY betätigt wird. Ferner ist gemäß Fig.3 ein Widerstand R₇ mit niedrigem Wert in Reihe mit der Entladeröhre 1 angeordnet. Ein Zeitschalter M der gestrichelt eingetragen ist, wirkt auf die Betätigungsschaltung RY ein. Der Zeitschalter M ist derart ausgebildet, daß er durch eine elektronische Vorrichtung, wie beispielsweise den Lichtquellen-Steuerkreis 9, betätigt werden kann oder durch eine mechanische Einrichtung oder eine Bimetallanordnung nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne. Der Zeitschalter M kann so ausgeführt sein, daß er auf den Hochspannungserzeuger Vunmittelbar einwirkt.

Fig.4 stellt ein Zeitdiagramm für eine Beschreibung der Betriebsvorgänge der wesentlichen Bauteile der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung dar. Fig.5 stellt einen Teilschnitt einer Ausführungsform einer Verbindungsanordnung dar, die zusätzlich für die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung vorgesehen ist. Wird eine Verbindungsanordnung 13 eines « Endoskops mit einem Anschlußteil 12 des Gehäuses 11 der optischen Lichtquelleneinheit verbunden, so ragt ein Stab 14 des Anschlußteils 12 in das Gehäuse 11 hinein. Ein Schaltglied 15 zur Steuerung des elektrischen Stromversorgungskreises des Hochspannungserzeu- so gers K etc, im Schaltkreis nach F i g. 3 ist innerhalb des Gehäuses 11 angeordnet, so daß das Betätigungselement 16 des Schaltglieds 15 durch den in das Gehäuse ragenden Stab 14 betätigt wird. In F i g. 5 bezeichnet das Bezugszeichen 17 Anschlußstifte zur Änderung des elektrischen Zustands, wenn der Anschluß teil 12 mit der Verbindungsanordnung 13 verbunden ist.

Wird bei der auf diese Weise ausgebildeten Anordnung der Hauptschalter eingeschaltet so wird der Kondensator Cjeweils über den hohen Widerstand R1 und die Diode D1 durch die beiden Stromquellen E1 für die Aufrechterhaltung der Anfangsentladung und £2 für die Aufrechterhaltung der normalen Entladung aufgeladen. Wird die Spannung am Kondensator Q d. h. die Spannung am Relais und dessen Betätigungskreis R Y gemäß Fig-4(d) erhöht, bis sie die Spannung zur Aufrechterhaltung der Anfangsentladung erreicht, so fließt Strom im Betätigungskreis RY infolge des Durchbruchsspannungsvorgangs der Zenerdiode D 2. Daher wird der Schalter 5 geschlossen und im Hochspannungserzeuger V eine Hochspannung erzeugt, die den Elektroden der Entladeröhre 1 zugeführt wird, an die eine elektrische Spannung angelegt worden ist, welche vorausgehend die Spannung zur Aufrechterhaltung der Anfangsentladung erreicht hat. Somit beginnt die Entladeröhre 1 ihren Entladevorgang. Daher wird der Kondensator Cüber die Entladeröhre 1 und den niedrigen Widerstand R 2 entladen und die Spannung am Kondensator C fällt entsprechend ab. Infolgedessen wird die durch die Zenerdiode D 2 gesteuerte Stromzufuhr zum Betätigungskreis RY unterbrochen, der Schalter S geöffnet und der Betrieb des Hochspannungsgenerators ^unterbrochen.

Nach dem Beginn des Entladevorgangs aufgrund der Spannung zur Aufrechterhaltung einer Anfangsentladung, setzt die Entladeröhre 1 ihre Entladung aufgrund der von der Stromquelle E2 zugeführten elektrischen Leistung fort. Somit bleibt die Entladeröhre 1 kontinuierlich eingeschaltet.

Wird der Entladevorgang der Entladeröhre 1 nicht durch das Anlegen einer hohen Spannung aufrechterhalten, die durch Betrieb des Betätigungskreises RY erzeugt wird, so wird der Kondensator C erneut durch die Stromquellen Ei und E2 unmittelbar nach der vorausgehenden Entladung erneut geladen. Nach Ablauf der Zeitspanne Ti (Fig.2) wird der vorausgehend beschriebene Vorgang zur Erzeugung der Hochspannung wiederholt. Dieser Vorgang wird wiederholt durchgeführt, und zwar mit einer Zeitspanne Th und einer Periode Ti, bis die Entladeröhre 1 zum Leuchten kommt.

Falls die Entladeröhre 1 nicht zum Leuchten kommt, da sie selbst oder die Schaltung fehlerhaft ist, ist der vorausgehend beschriebene, sich wiederholende Vorgang nutzlos. Daher unterbricht der Zeitschalter die Zufuhr der Hochspannung zur Entladeröhre 1 nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne. Dies verringert den Leistungsverbrauch und verhindert eine Beschädigung der Schaltung.

Beim vorausgehend beschriebenen Betrieb der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung wird die Zeitspanne für die Erzeugung der Hochspannung auf den Mindestwert begrenzt, der zum Einleiten der Zündung der Entladeröhre erforderlich ist, so daß die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Schwierigkeiten, wie beispielsweise eines elektrischen Kriechvorgangs verringert ist. Darüber hinaus kann die Verwendung der in F i g. 5 dargestellten Anordnung für die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung die Sicherheit der Beleuchtungsvorrichtung aus folgenden Gründen erhöhen:

Ist die Verbindungsanordnung 13 des Endoskops mit dem Anschlußteil 12 des Gehäuses 11 der optischen Lichtquelleneinheit verbunden, so wird das Schaltglied 15 durch den in das Gehäuse ragenden Stab 14 betätigt und der elektrische Zustand wird durch die Anschlußstifte 17 geändert Das heißt, der elektrische Zustand wird durch das Einführen des Stabs 14 oder durch die Anschlußstifte 17 erfaßt und entsprechend kann die Erzeugung der Hochspannung durch Steuerung der Stromversorgung für den Hochspannungsgenerator unterbrochen werden.

Wird die Erzeugung der Hochspannung unterbrochen, so kommt die Entladeröhre nicht zum Leuchten, selbst wenn der intermittierende Betrieb des Relais und seines Betätigungskreises RY fortgesetzt wird Daher

kann der Anwender leicht feststellen, daß der Betriebszustand der Anlage unbefriedigend ist. In diesem Fall wird die Verbindungsanordnung 13 vom Ansehliißteil 12 soweit gelöst, daß crstere mil dem letzteren während der Zeitspanne, in der der Zeitschalter M den Betrieb des Betätigungskreises RY zuläßt, nicht elektrisch verbunden ist. worauf die Sicherheitswirkung dos Schaltglieds 15 oder der Anschlußstifle 17 erfolgt. Dahei kann der Zustand der Beleuchtungsvorrichtung in den Zustand zum Einleiten der Zündung gebracht werden, ohne daß die optische Lichtquclleneinheit erneut eingeschaltet wird.

Wie aus der vorausgehenden Beschreibung hervorgeht, wird bei der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung die Hochspannung zum Einleiten der Zündung der Entladeröhre intermittierend, wiederholt und selbsttätig erzeugt, bis die Entladeröhre zum Leuchten kommt und der Betrieb ist daher sehr einfach. Da die Erzeugung und Zuführung der Hochspannung nur für

Zeitsoynne erfolgen,

'"im Finlritrn

Zündung der Entladcröhre notwendig ist. kann der Verschleiß der Entladcröhre und der zugehörigen Schaltung so gering wie möglich gehalten werden. Ferner hat die optische Lichtquelle den zusätzlichen Vorteil, daß der Zeitschalter und die Sicherheitsvorrichtung mühelos eingesetzt werden können.

Weitere Abänderungen sind für den Fachmann offensichtlich und werden im Rahmen der Ansprüche von der Erfindung mit umfaßt.

Zusammenfassend ergibt sich, daß durch die Erfindung eine Beleuchtungsvorrichtung zum Fotografieren eines Teils einer mit einem Endoskop zu untersuchenden Körperhöhle geschaffen wird, die eine Lichtquelle mit einer Entladeröhrcnschaltung zum Beleuchten des zu untersuchenden Teils aufweist, sowie einen mechanischen Verschluß, der im optischen Strahlengang des zur Beleuchtung verwendeten Lichts der Lichtquelle angeordnet ist. Ein I.ichtmengcn-Deiektorkreis erfaßt Daten bezüglich der Helligkeit der mittels der Lichtquelle erzielten Beleuchtung und eine Beliehiiingszeit-Einstcllschaltung erhält zusammen mit einem Beiich tungszeit-Scha I ζ imgsk reis das Ausgangssignal des I.ichtmcngcn-Dctcklorkreiscs. Das Schließen des mechanischen Verschlusses wird durch die Sieuervorgänge der Belichliiiigszeil-EinMcllschaliutig und des Belichtuncszeit-Schätzunuskreises gesteuert. Die Entladeröhrcnschaltung enthält einen Zcitkonstanlen· Kreis, eine Relaisschaliung und einen Hochspannung*· kreis. Der llochspannungskrcis wird durch die Kelaisschaltiing gesteuert, um intermittierend eine Spannung zur Einleitung der Entladung zuzuführen, his die Zündung erfolgt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Beleuchtungsvorrichtung zur fotografischen Aufnahme ejnes Teils einer mit dem Endoskop untersuchten Körperhöhle, mit einer eine Entladungsröhre aufweisenden Lichtquelle zur Beleuchtung des zu untersuchenden Teils und einem mechanischen Verschluß im optischen Strahlengang des von der Lichtquelle kommenden, zur Beleuchtung verwendeten Lichts, mit einem Lichtmengendetektorkreis zur Ermittlung von Daten bezüglich der Helligkeit der durch die Lichtquelle erfolgenden Beleuchtung, und einer BelichtungszeU-Einstellschaltung, die mit dem Lichtmengendetektorkreis gekoppelt ist, gekennzeichnet durch einen Belichtungszeit-Schätzkreis (5), der in Verbindung mit der Belichtungszeit-Einstellschaltung (4) das Schließen des mechanischen Verschlusses steuert, wobei die von der Lichtquelle abgegebene Lichtmep.ge von Daten des Belichtungszeit-Schätzkreis (5) gesteuert wird, welcher die richtige Belichtungszeit in der Anfangsperiode der Belichtungserfassung unabhängig vom Anstieg des aus dem Lichtmengendetektorkreis (3) während der Anfangsperiode der Belichtung abgegebenen Signals schätzt und Steuersignale erzeugt, abhängig von welchen der mechanische Verschluß oder Lichtquelle und mechanischer Verschluß gesteuert werden.

2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Belichtungszeit-Schätzkreis (5) aus einem Differenzierkreis besteht, durch welchen der Anstieg des Ausgangsspannungspegels der Belichtungsintegration im Lichtmengendetektorkreis (3) ermittelt wird.

3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Dvtektoranordnung zur Abschaltung der von einem Hochspannungsgenerator erzeugten Hochspannung, falls Lichtquelle und Endoskop nicht richtig befestigt sind.

4. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine erste Reihens .-haltung aus einer ersten Spannungsquelle (Et) und einem Widerstand (Ri), eine zweite Reihenschaltung aus einer zweiten Spannungsquelle (£2) und einer Diode (A) und eine dritte Reihenschaltung, die einen Relaisbetätigungskreis (RY) für den Hochspannungsgenerator und eine Zenerdiode (Di) enthält, wobei die erste, die zweite und die dritte Reihenschaltung parallel zueinander liegen.