DE3530775C2

DE3530775C2 -

Info

Publication number: DE3530775C2
Application number: DE3530775A
Authority: DE
Inventors: Hiroyoshi Hachioje Tokio/Tokyo Jp Fujimori; Tatsuo Musashino Tokio/Tokyo Jp Nagasaki
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1984-08-31
Filing date: 1985-08-28
Publication date: 1987-12-23
Also published as: JPS6161587A; DE3530775A1; US4713683A; JPH0646811B2

Description

Beleuchtungsvorrichtung für eine Farbabbildungseinrichtung mit einem mit konstanter Drehzahl rotierenden in Umfangsrichtung drei Farbfilterbereiche aufweisenden Rotationsfilter zur zeit seriellen Zerlegung von durch eine Lichtquelle abgegebenem Licht in drei Farben, wobei die Farbfilterbereiche durch mar kierte Bereiche getrennt sind, mittels derer eine Farbfest stellanordnung den Wechsel zwischen den Farbfilterbereichen feststellt.

Die Erfindung betrifft insbesondere eine Beleuchtungsvorrich tung für Farbabbildungseinrichtungen von Fernsehkameras, elektronischen Kameras oder Endoskope, die eine Festkörper-Bild aufnahmevorrichtung, etwa ladungsgekoppelte Vorrichtung (CCD) verwenden. Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung strahlt in idealer Weise dreifarbiges Licht auf ein Objekt und zwar unter Berücksichtigung der spektralen Lichtausbeute der Fest körper-Bildaufnahmevorrichtung.

In jüngster Zeit sind Fernsehkameras, elektronische Kameras und Endoskope, die eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung etwa eine CCD-Vorrichtung verwenden, in die Praxis eingeführt worden.

Ein Verfahren zur Farbabbildung unter Verwendung der Festkör per-Bildaufnahmevorrichtung besteht darin, ein Farbmosaikfilter auf der Lichtempfangsfläche der Festkörper-Bildaufnahmevorrich tung anzuordnen, das Objekt mit einer Quelle weißen Lichts zu beleuchten, das Licht von dem Objekt durch das Farbmosaik filter aufzunehmen und dann die Abbildungssignale entsprechend den Farben herauszugreifen, diese zu verarbeiten und in Farbe darzustellen. Ein anderes Verfahren besteht darin, eine Beleuch tungsvorrichtung anzuordnen, die nacheinander Licht der drei Farben abstrahlt, das Objekt mit der Beleuchtungsvorrichtung zu beleuchten, das von dem Objekt kommende Licht mit der Fest körper-Bildaufnahmevorrichtung direkt zu empfangen und die Abbildungssignale in Bildzyklen für jede Farbe abzutasten, die Signale zu verarbeiten und sie in Farbe darzustellen.

Bei dem letzteren Verfahren muß die spektrale Lichtausbeute der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung berücksichtigt werden, wenn die Beleuchtungsvorrichtung nacheinander Licht der drei Primär- oder Grundfarben ausstrahlt.

Die spektrale Lichtausbeute einer Festkörper-Bildaufnahmevor richtung beispielsweise einer CCD-Vorrichtung, nämlich das Ausgangs/Eingangssignalverhältnis der Vorrichtung bei jeder Wellenlänge, wenn die Lichtstärke des beleuchtenden Lichts bei verschiedenen Wellenlängen die gleiche ist, ist sehr niedrig im blauen Bereich mit einer mittleren Wellenlänge von 450 nm und steigt in Richtung der grünen und roten Bereiche wie dies Fig. 1 zeigt. Ein derartiger Abfall in der Empfindlich keit im blauen Bereich ist nicht auf CCD-Vorrichtungen be schränkt, sondern tritt in gleicher Weise bei MOS-Abbildungs vorrichtungen (Metalloxydhalbleitervorrichtungen) auf, die Fotodioden verwenden. Wird somit eine Festkörper-Bildaufnahme vorrichtung als Abbildungsvorrichtung verwendet, dann sollte eine ideale Beleuchtungsvorrichtung als Beleuchtungsquelle eine spektrale Lichtausbeute gemäß Fig. 2 aufweisen. Die Eigen schaften der Beleuchtungsvorrichtung sollen somit derart sein, daß die Lichtstärke im blauen Bereich am höchsten ist und daß die Lichtstärke im grünen Bereich (mittlere Wellen länge 540 nm) und im roten Bereich (mittlere Wellenlänge 600 nm) in Richtung des infraroten Bereichs abnimmt, wie dies Fig. 2 zeigt. Wird eine Lichtquelle mit einer derar tigen spektralen Lichtstärke verwendet, dann ergeben sich Ausgangsabbildungssignale der Objektbilder entsprechend der blauen, grünen und roten Farbe mit annähernd den glei chen Pegeln.

Eine Möglichkeit Licht zu erzeugen, das äquivalent zu einer Beleuchtungslichtquelle mit einer spektralen Lichtstärke gemäß Fig. 2 ist, besteht darin, ein dreifarbiges Rotations zerlegungsfilter zu verwenden, (vgl. Patent Journal Nr. 55- 12 327 9A). Das in Fig. 3 der vorliegenden Anmeldung ge zeigte Rotationsfilter ist ein Farbzerlegungsfilter, mit dem Licht der Lichtquelle zerlegt wird, um ein Objekt zu beleuch ten, oder das Licht vom Objekt zerlegt wird, und zwar zeit seriell in drei Farben. Das Rotationsfilter besitzt drei Farbfilter R (rot), G (grün) und B (blau), die in unterschied lichen Bereichen nach Art einer Scheibe angeordnet sind. Bei Rotation mit konstanter Drehzahl werden die Farbfilter in den unterschiedlichen Bereichen bestrahlt, wobei der An teil des übertragenen Blaulichts maximiert wird, während die Anteile des Grünlichts und Rotlichts reduziert werden. Wird eine Beleuchtungslampe mit beispielsweise 3200°K als Beleuchtungsquelle mit zeitlich konstanter Beleuchtungs lichtstärke und normaler Spektralcharakteristik verwendet, dann erhöht sich die spektrale Lichtstärke in der Folge von blau, grün und rot.

Hierdurch wird durch Maximieren des Blaulichts und Reduzieren der übertragenen Lichtmenge in der Folge Grünlicht und Rot licht durch Ändern der Fläche jedes Farbfilters des Rota tionsfilters das elektrische Signal für jeden Farbausgangs wert der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung auf einem ge eigneten Wert gehalten. Somit kann der Weißsymmetriewert des abgebildeten und dargestellten Bildes des Objekts einge stellt werden.

Das Rotationsfilter nach Fig. 3 besitzt jedoch ein zwar unter schiedliches, jedoch festes Flächenverhältnis für die drei Farben, so daß sich Probleme ergeben, wenn ein derartiges Rotationsfilter bei einer Beleuchtungsvorrichtung für ein Endoskop verwendet wird, da sich unterschiedliche Weißsymme triewerte abhängig von der zusammen mit der Beleuchtungs vorrichtung verwendeten Art der Abbildungsvorrichtung erge ben. Solche Abweichungen treten auch auf auf Grund einer Gelbfärbung als Alterungserscheinung des Lichtleiter-Faser bündels, das dazu dient, Beleuchtungslicht auf das Objekt zu richten. Hierdurch ergeben sich Änderungen in den optischen Eigenschaften. Da das Flächenverhältnis für die Farbbereiche des Rotationsfilters festgelegt ist, kann eine derartige Weißsymmetrieabweichung nicht korrigiert werden.

Die US-PS 40 74 306 offenbart eine derartige Beleuchtungsvor richtung, bei der die drei gleich großen Farbbereiche vonein ander durch schmale Sektoren getrennt sind, von denen zwei undurchlässig und einer vollständig durchlässig sind. Ein Farbfeststellungsdetektor stellt den Durchlauf der jeweiligen Sektoren fest und schaltet den entsprechenden von drei Farb signalverstärkern zu. Bei der bekannten Beleuchtungsvorrich tung ist bei der Ausbildung des Rotationsfilters weder die Spektralcharakteristik der weißes Licht abgebenden Lampe be rücksichtigt, da die den drei Farben entsprechenden Flächen gleich sind, noch werden unterschiedliche Situationen berück sichtigt, die sich aus der Verwendung verschiedener Licht quellen bzw. auf Grund von Alterungserscheinungen ergeben.

Die US-PS 42 53 447 beschreibt eine Beleuchtungsvorrichtung für eine Farbabbildungseinrichtung, bei der für jede der drei Farben eine eigene Weißlichtquelle impulsartig in Aufeinan derfolge erregt wird. Die Druckschrift gibt keinerlei Auskunft da rüber, ob und wie eine unterschiedliche Spektralcharakteristik der Lichtquellen bzw. Alterungserscheinungen zu berücksich tigen sind. Der einzige Hinweis bezieht sich darauf, daß die Lampen über einen verhältnismäßig großen Arbeitsbereich ohne Beeinträchtigung der Farbtemperatur eingestellt werden. Warum eine derartige Einstellung vorhanden ist, wie und wann sie vorgenommen wird und welche Wirkung dabei erzielt wird, kann der Druckschrift nicht entnommen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungsvor richtung der gattungsgemäßen Art so weiterzubilden, daß unter Berücksichtigung unterschiedlicher Lichtquellen und Alterungs erscheinungen der optischen und elektrischen Elemente die Lichtmengen für die jeweiligen Farben optimal eingestellt wer den können.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Be leuchtungsvorrichtung mit den Merkmalen des Kennzeichens des Patentanspruchs 1.

Bei der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung wird nur eine einzige Weißlichtquelle eingesetzt; trotzdem ist es möglich, einen genauen Weißabgleich durchzuführen, und zwar auf eine Weise, die selbst den Einsatz unterschiedlicher Lichtquellen und Alterungserscheinungen berücksichtigt.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran sprüchen gekennzeichnet. Hierzu wird insbesondere auf die spezielle Ausbildung der Farbfeststellanordnung hingewiesen.

Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Ein richtung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 eine Kurve, die die spektrale Lichtausbeute der ladungsgekoppelten Vorrichtung veranschaulicht,

Fig. 2 eine Kurve, die die spektrale Lichtstärke einer idealen Lichtquelle für die ladungsgekoppelte Vor richtung darstellt,

Fig. 3 eine Draufsicht auf das bekannte Rotations filter, das verwendet wird als Beleuchtungsvorrichtung für die Farbabbildungsvorrichtung,

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung für die Farb abbildungsvorrichtung,

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine beispielsweise Aus bildung des erfindungsgemäßen Rotationsfilters,

Fig. 6 eine Schnittansicht einer beispielsweisen Ausbildung des Fotounterbrechers gemäß Fig. 4 und

Fig. 7 Impulsdiagramm zur Erläuterung der Arbeits weise der Einrichtung nach Fig. 4.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Beleuchtungsvorrich tung für die Farbabbildungseinrichtung gemäß der Erfindung in beispielsweiser Anwendung auf ein Endoskop. Das vordere Ende, nämlich der Kopf des Endoskops ist aufgeteilt in eine Abbildungsseite A und eine Beleuchtungsseite B. Auf der Ab bildungsseite ist eine Abbildungslinse 2 angeordnet, die von einem Objekt nacheinander abgestrahltes Licht der drei Farben auf eine dahinter angeordnete Festkörper-Bildauf nahmevorrichtung 3 richtet. Die Festkörper-Bildaufnahmevor richtung 3 besitzt einen Abbildungsbereich, in dem zur Bil dung von Bildelementen eine Vielzahl von Fotodioden zwei dimensional angeordnet sind, sowie eine Ladungssammlungs einrichtung und eine Abtastschaltung. Die Festkörper-Aufnahme vorrichtung 3 empfängt ein Lichtbild eines Objekts, wandelt dieses in Lichtbildsignale um und akkumuliert diese, wobei akkumulierten Signale mittels einer Treiberschaltung 5 ab getastet werden, der das Abtast-Taktsignal f 1 zugeführt wird. Die akkumulierten Signale werden über einen Vorverstärker 4 verstärkt und ausgegeben. Im rückwärtigen Teil des Endoskops werden die Signale mittels eines Verstärkers 6 weiterver stärkt, einem Schaltkreis 7 zugeführt, indem sie unter Ver wendung eines Bildschaltsignals f 2 gemäß jeder Lichtfarbe ausgewählt werden, wonach eine Akkumulierung in den nach folgenden Bildspeichern 8, 9 und 10 erfolgt. Die Bildspeicher 8, 9 und 10 werden gleichzeitig ausgelesen und die Signale werden in Farbe mittels eines Farbmonitors 11 dargestellt. Die Beleuchtungsseite B im Kopf 1 des Endoskops ist eine Beleuchtungslinse 12 angeordnet die Beleuchtungslicht auf ein Objekt richtet. Hinter dieser Beleuchtungslinse 12 ist ein Lichtleiter 13 angeordnet, über den Licht von einer noch zu beschreibenden Beleuchtungsvorrichtung abgegeben wird. Der Lichtleiter 13 erstreckt sich in den rückwärtigen Teil des Endoskops und seine Stirnseite empfängt das Beleuchtungs licht. Dieses wird von einer Beleuchtungsvorrichtung 16 ab gegeben, die ein dreifarbiges Zerlegungsrotationsfilter 14 und eine Lichtquellenlampe 15 aufweist, deren Strom veränder bar ist. Das Rotationsfilter 14 für die Beleuchtungsvorrich tung 16 ist in Fig. 5 gezeigt. Das Rotationsfilter 14 be steht aus flügelartig geformten Rot-, Grün- und Blauübertra gungsfiltern 18, 19 und 20 mit unterschiedlicher Fläche (od. Mittelpunktswinkeln), die in einem kreisförmigen Lichtab schirmungsrahmen 14 angeordnet sind. Der Bereich des Rot filters 18 ist beispielsweise groß und der Bereich des Grün filters 19 klein. Die Rot- und Blaufilter 18, 19 und 20 sind voneinander durch Lichtabschirmbereiche 17 a, 17 b und 17 c gleicher Fläche getrennt. Im Umfangsrandbereich des Licht abschirmenden Rahmens 17 ist eine Öffnung H ₁ für eine Rot feststellung, eine Öffnung H ₂ für eine Grünfeststellung und eine Öffnung H ₃ für eine Blaufeststellung angeordnet. Die Öffnung H ₁ bis H ₃ sind an Positionen vorgesehen, die den Lichtabschirmbereichen 17 a bis 17 c entsprechen, und sind in radialer Richtung in annähernd gleichen Abständen ver setzt. Dies bedeutet, daß die Öffnungen H ₁, H ₂ und H ₃ in der angegebenen Reihenfolge immer näher zum Mittelpunkt des Kreises angeordnet sind. H ₁ hat dabei den größten Abstand vom Kreismittelpunkt. In einem Lichtabschirmbereich bei spielsweise 17 c des Lichtabschirmungsrahmens 17 ist an einer Position noch näher zum Kreismittelpunkt eine Startimpuls- Feststellöffnung Hs vorgesehen, mit der eine Umdrehung des Rotationsfilters 14 festgestellt wird. Ein derartig ausge bildetes Rotationsfilter 14 wird mit einer konstanten Dreh zahl mittels eines Antriebsmotors 21 (Fig. 4) angetrieben. Die Rot-, Grün- und Blau-Feststellöffnungen H ₁, H ₂ und H ₃ und die Startimpuls-Feststellöffnung Hs des vorgenannten Rotationsfilters 14 können mittels eines Fotounterbrechers 22 festgestellt werden, der im Umfangsrandbereich des Rotationsfilters 14 angeordnet ist. Der Fotounterbrecher 22 weist beispielsweise vier Paare von Fotokopplern gemäß Fig. 6 auf. Im einzelnen besitzt der Fotounterbrecher 22 einen U-förmigen Körper 23 mit einer Reihe C von Licht emittierenden Elementen und einer Reihe D von Licht empfangenden Elementen, die einander gegenüber liegen, so daß sich vier Paare von Fotokopplern ergeben. Von diesen Fotokopplern 24 bis 27 stellt der Fotokoppler 24 die Rotfeststellöffnung H ₁ des Rotationsfilters 14, der Fotokoppler 25 die Grünfeststell öffnung H ₂, der Fotokoppler 26 die Blaufeststellöffnung H ₃ und der Fotokoppler 27 die Startimpuls-Feststellöffnung H _s fest. Die Fotokoppler 24 bis 27 werden mittels einer nicht gezeigten Versorgungsquelle betrieben. Immer wenn der Foto unterbrecher 22 die Rot-, Grün- und Blaufeststellöffnungen H ₁, H ₂ und H ₃ feststellt, wird von dem jeweiligen Fotokoppler ein Feststellsignal an einen Synchronisiersignalgenerator 28 (Fig. 4) abgegeben. Dieser weist beispielsweise drei Ver stärker mit unterschiedlichem Verstärkungsfaktor auf oder die drei Verstärker sind so ausgebildet, daß der Verstär kungsfaktor eingestellt werden kann. Der Synchronisiersi gnalgenerator 28 erzeugt Impulse mit unterschiedlicher Amplitude für rotes, grünes oder blaues Licht und zwar synchron mit den Lichtabschirmbereichen 17 a, 17 b bzw. 17 c durch Anlegen der Feststellsignale an den jeweiligen Ver stärker. Die Impulse mit unterschiedlicher Amplitude für jedes Rot-, Grün- oder Blauausgangssignal von dem Synchro nisiersignalgenerator 28 werden an eine Stromsteuerung 29 angelegt. Die Stromsteuerung 29 erzeugt eine Steuer spannung, um beim jeweiligen Auftreten eines derartigen Eingangsimpulses die Impulsamplitude einzustellen und den Spannungswert bis zum Empfang des nachfolgenden Impulses aufrechtzuerhalten. Im einzelnen bedeutet dies, daß die Stromsteuerung 29 die Steuerspannung in Stufen mit unter schiedlicher Höhe abgibt, um die Rot-, Blau- und Grün beleuchtung zu erreichen, wobei sie die Steuerspannung an den Steueranschluß einer variablen Stromquelle 30 zuführt. Die variable Stromquelle 30 legt Strom an die Lichtquellen lampe 15, die mit einem reflektierenden Spiegel ausgestattet ist und ihr Stromwert wird gemäß der Steuerspannung gesteuert.

Die von der Lichtquellenlampe 15 ausgestrahlte Lichtmenge wird somit gemäß der Höhe der Steuerspannung verändert und das abgegebene Licht wird in parallelen Strahlen durch die Linsen 31 und 32 auf das Rotationsfilter 14 gerichtet. Dies bedeutet, daß die abgestrahlte Lichtmenge synchron mit den Farbfilterbereichen 18, 19 und 20 des Rotationsfilters 14 geschaltet wird. Das über das über das Rotationsfilter 14 übertragene Licht wird mittels der Linse 33 kondensiert und auf die Stirnfläche des Lichtleiters 13 gerichtet. Die Rot-, Grün- und Blau-Feststellimpulssignale der Öffnungen H ₁ bis H ₃ und das Startimpulssignal der Öffnung Hs, wie sie durch den Fotounterbrecher 22 festgestellt werden, werden mittels eines Verstärkers 34 verstärkt und einem Signalgenerator 35 zugeführt. Dieser erzeugt das Bildschaltsignal f 2 auf der Basis der Rot-, Grün- und Blau-Feststellimpulssignale und des Startimpulssignals und erzeugt gleichzeitig das Abtast farbsignal f 1 unter Verwendung eines im Signalgenerator 35 enthaltenen Oszillators. Das Abtasttaktsignal fa wird während der Lichtunterbrechungszeit des Rotationsfilters 14 abgegeben, so daß das Signal der Festkörper-Abbildungsauf nahmevorrichtung 3 während dieser Zeit abgetastet werden kann.

An Hand der Fig. 7 soll die Arbeitsweise der vorstehend be schriebenen Beleuchtungsvorrichtung 16 erläutert werden. Bei mit konstanter Drehzahl rotierendem Rotationsfilter 14 stellt zuerst der Fotounterbrecher 22 die Rot-, Grün- und Blau feststellöffnungen H ₁, H ₂ und H ₃ zu unterschiedlichen Zeiten fest und gibt Feststellimpulssignale mit gleicher Amplitude ab, wie dies in Fig. 7(a) gezeigt ist. Für diese Impuls signale ist beispielsweise die Zeitdauer von der H ₁-Fest stellung bis H ₂-Feststellung lang und die Zeit von der H ₂- Feststellung bis zur H ₃-Feststellung ist kurz und zwar ab hängig von der Rot-, Grün- bzw. Blaufilterzeitdauer. Dann werden die Rot-, Grün- und Blau-Feststellsignale an den Synchronisiersignalgenerator 28 angelegt, in dem das Ein gang-/Ausgangsamplitudenverhältnis für Rot, Grün und Blau unterschiedlich eingestellt wird. Durch Einstellung des Eingangs-/Ausgangsamplitudenverhältnisses des Synchronisier signalgenerators 28 auf ein Maximum für Blau und geringere Werte für Grün und Rot in dieser Reihenfolge ergeben sich Ausgangssignale als Impulssignale mit einer Amplitudenbe ziehung, wie sie aus Fig. 7(b) hervorgeht. Die Signale werden an die Stromsteuerung 29 angelegt, wo eine nicht ge zeigte Steuerspannung zur Steuerung der Lampenstromquelle 30 erzeugt wird. Die Steuerspannung ist eine Stufenspannung, die sich gemäß dem Synchronisiersignalpegel ändert, so daß auch der Lampenstrom I in Stufen gemäß Fig. 7(c) ge ändert wird. Die von der Lichtquellenlampe 15 abgestrahlte Lichtmenge ändert sich somit ebenfalls praktisch gemäß dem Strom I (vgl. Fig. 7(d)). Wenn somit das Flächenver hältnis (od. das Verhältnis der Mittelpunktwinkel) der Rot-, Grün- und Blau-Filterbereiche 18, 19 und 20 des Ro tationsfilters 14 festgelegt ist, und die Werte der drei Ausgangssignale durch den Synchronisiersignalgenerator 28 geeignet gemäß der Feststellung der Öffnungen H ₁ bis H ₃ eingestellt werden, dann ist es möglich, Beleuchtungslicht mit optimaler spektraler Lichtstärke zu erreichen und die unterschiedliche spektrale Lichtausbeute der Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung 3 zu kompensieren. Die Lichtmenge für die drei Farben kann somit auf einen optimalen Wert durch Einstellen sowohl des Flächenverhältnisses (bzw. des Mittelpunktsverhältnisses) der Farbfilter als auch durch Einstellen der elektrischen Schaltung erreicht werden.

Obwohl Fig. 5 zeigt, daß die Rot-, Grün- und Blau-Feststell öffnungen H ₁, H ₂ und H ₃ in dem Lichtabschirmungsrahmen 17 ausgebildet sind, können an Stelle der Öffnungen auch durch Einkerben des Umfangsrandes des Lichtabschirmungs rahmens 17 Schlitze gebildet werden, wobei die Einkerbungs tiefe (in radialer Richtung gesehen) der Schlitze in der Reihenfolge Rot, Grün und Blau, jeweils tiefer gestaltet werden, so daß mit dem Fotounterbrecher 22 gemäß Fig. 6 eine Rot-, Grün- und Blaufeststellung erfolgen kann. Sind die Einkerbungen oder Schlitze wie zuvor beschrieben ausge bildet und werden durch den Fotounterbrecher 22 gemäß Fig. 6 abgetastet, dann wird der Rot-Feststellschlitz nur durch den Fotokoppler 24, der Grün-Feststellschlitz durch die beiden Fotokoppler 24 und 25 und der Blau-Feststell schlitz durch alle drei Fotokoppler 24, 25 und 26 festge stellt, da die Rot-, Grün- und Blau-Feststellschlitze unter schiedliche Tiefe haben. Werden somit beim jeweiligen Fest stellen von Rot, Grün oder Blau die Ausgangssignale der Fotokoppler kombiniert, dann gibt der Fotounterbrecher 22 Feststellsignale mit unterschiedlichen Pegeln ähnlich den Synchronisiersignalen gemäß Fig. 7(b) ab. Werden somit die in Fig. 5 gezeigten Öffnungen durch Schlitze ersetzt, dann ist es möglich, die Ausgangssignale des Fotounterbrechers 22 nach Verstärkung und Formung als die Synchronisiersignale zu verwenden, diese der Stromsteuerung 29 zuzuführen und die stufenartige Steuerspannung zu erzeugen.

Auch müssen die in Fig. 5 gezeigten Rot-, Grün- und Blau- Farbfilterbereiche 18, 19 und 20 nicht flügelförmig sein. Es kann auch eine Ringform verwendet werden solange die entsprechend wirksamen Flächen der Farbfilterbereiche die Stirnfläche des Lichtleiters 13 bestreichen.

Das Flächenverhältnis der Rot-, Grün- und Blau-Filterbereiche 18, 19 und 20 ist nicht auf das in Fig. 5 gezeigte Verhält nis beschränkt, sondern kann gemäß der Art der Abbildungs vorrichtung, mit der die Beleuchtungsvorrichtung gemäß der Erfindung zusammenarbeiten soll, und dem Zustand des Licht leiters gewählt werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie vorstehend be schrieben wurde, wird Beleuchtungslicht von einer Lichtquelle abgegeben, deren Strom geändert wird, abhängig von einem Rotationsfilter, das aus drei Farbfilterbereichen unter schiedlicher Flächen besteht, die voneinander durch Lichtab schirmungsbereiche der gleichen Größe getrennt sind. Der Licht quellenstrom kann für jeden Farbfilterbereich beliebig ge steuert werden, so daß die Lichtstärke für die drei Farben auf optimale Werte durch Wahl der Flächen der drei Farbfilter bereiche und elektrische Einstellung der Schaltung erzielt werden können. Es ist somit möglich, für das Licht für die drei Farben eine Kompensation der spektralen Lichtausbeute beispielsweise bei Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen durch zuführen, wie sie als Farbabbildungsvorrichtung verwendet werden. Wird somit eine vorstehend beschriebene Beleuchtungs vorrichtung in Kombination beispielsweise mit einer Abbildungs vorrichtung eines Endoskops verwendet, dann kann der Pegel der Ausgangssignale, die von der Abbildungsvorrichtung abge geben werden, für die Farben abhängig von einer zeitlichen Veränderung des Lichtleiters bzw. der Art und den Zustand der Abbildungsvorrichtung fein justiert werden. Das Gleichge wicht der drei Farben bzw. der Weißeinstellung kann mit hoher Genauigkeit eingestellt werden.

Claims

1. Beleuchtungsvorrichtung für eine Farbabbildungseinrichtung mit einem mit konstanter Drehzahl rotierenden in Umfangs richtung drei Farbfilterbereiche aufweisenden Rotations filter zur zeitseriellen Zerlegung von durch eine Licht quelle abgegebenen Licht in drei Farben, wobei die Farb filterbereiche durch markierte Bereiche getrennt sind, mittels derer eine Farbfeststellanordnung den Wechsel zwischen den Farbfilterbereichen feststellt, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Farbfilterbereiche (17, 18, 19) unterschiedliche Flächen aufweisen, daß eine Signalerzeugungsvorrichtung (28) abhängig von dem Ausgangssignal der Farbfeststellanordnung (22, H ₁, H ₂, H ₃) Signale unterschiedlicher Amplitude abgibt, die einer Lichtquellenstromsteuerung (29) zur Einstellung der Lichtstärke für die jeweilige Farbe zugeführt werden.

2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Farbfeststellanordnung aus Farbfeststell markierungen, insbesondere Öffnungen (H ₁, H ₂, H ₃), an vor gegebenen Positionen entsprechend den Farbfilterbereichen (17, 18, 19) auf dem Rotationsfilter (14) und einem Foto unterbrecher (22) zur Feststellung der Farbfeststell markierungen (H ₁, H ₂, H ₃) besteht.

3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 od. 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Signalerzeugungsvorrichtung (28) drei Verstärker aufweist, die Signale gleicher Amplitude jedes Farbausgangssignals des Fotounterbrechers (22) mit unterschiedlicher Verstärkung für jede Farbe verstärken und abgeben.

4. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbfeststellanordnung aus Farbfeststellschlitzen unterschiedlicher radialer Tiefe für jede Farbe bestehen, die an vorbestimmten Positionen umfangsmäßig am Rotationsfilter angebracht sind und den Farbfilterbereichen (17, 18, 19) entsprechen, sowie einem Fotounterbrecher (22), der entsprechend der Tiefe der Farb feststellschlitze Signale unterschiedlicher Amplitude ab gibt.

5. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Signalerzeugungsvorrichtung aus Ver stärkern besteht, die die Signale unterschiedlicher Größe für jedes Farbausgangssignal des Fotounterbrechers (22) mit der gleichen Verstärkung verstärken und abgeben.