DE3818125C2 - - Google Patents
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- DE3818125C2 DE3818125C2 DE3818125A DE3818125A DE3818125C2 DE 3818125 C2 DE3818125 C2 DE 3818125C2 DE 3818125 A DE3818125 A DE 3818125A DE 3818125 A DE3818125 A DE 3818125A DE 3818125 C2 DE3818125 C2 DE 3818125C2
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- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
- A61B1/042—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by a proximal camera, e.g. a CCD camera
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Lichtregelvorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1. Eine derartige Lichtregelvorrichtung ist an der DE 35 09 825 C2 bekannt.
In den letzten Jahren haben Endoskope immer mehr Anwendung
gefunden, da es mit ihnen möglich ist, eine kranke oder
befallene Stelle eines lebenden Körpers mittels einer länglichen
Sonde oder einem Sensorteil zu beobachten, die bzw. das in eine
Körperhöhle eingeführt werden kann; es ist somit kein
chirurgischer Eingriff zur Entnahme von Gewebe oder zur
Entfernung eines kranken Teiles erforderlich.
Hierbei werden insbesondere flexible Endoskope, auch Fiberskope
genannt, verwendet, bei denen zum leichten Einführen in
gekrümmte Körperhöhlen als Bildleiter ein flexibles
Glasfaserbündel verwendet wird.
Derartige Fiberskope gibt es mit verschiedenen Durchmessern, die
abhängig von der zur beobachtenden oder behandelnden Stelle
ausgewählt werden. Wird nun an ein derartiges Fiberskop zur
Beobachtung ein Videowandler angeschlossen, dann ändert sich die
Größe des Bildes, d. h. der Durchmesser des endoskopischen
Bildes auf dem Monitor, abhängig vom Durchmesser des Fiberskops,
das an den Videowandler angesetzt wird.
Abhängig vom Durchmesser des Bildleiters des Fiberskops ändert
sich auch der Pegel der Lichtregelung.
Da der Lichtstärkepegel gemäß dem Durchmesser des Bildleiters
des Fiberskops variiert, muß für eine Einstellung der
Lichtstärke auf einen Optimalwert beispielsweise ein
Lichteinstellschalter betätigt werden. Diese
Lichtregeleinstellung muß jedes Mal dann erfolgen, wenn ein
Fiberskop mit unterschiedlicher Bildformatgröße angeschlossen
wird. Dies ist äußerst mühsam und, falls die endoskopische
Beobachtung ohne vorhergehende Einstellung begonnen wurde, muß
die Einstellung im Laufe der Beobachtung vorgenommen werden, was
bedeutet, daß die Beobachtung unterbrochen bzw. die
Beobachtungszeit verlängert wird.
Die US-PS 46 28 362 offenbart eine Endoskopeinrichtung, bei der
in einer Bildfläche ein Fenster definiert wird und die
Helligkeit des Monitorbildes automatisch gemäß einem Signal
geregelt wird, das von dem Fenster abgeleitet wird.
Auch diese bekannte Einrichtung erfordert eine manuelle
Einstellung beim Austausch eines Bildleiters gegen einen anderen
mit unterschiedlichem Durchmesser. Dies bedeutet, daß die zuvor
angesprochenen Probleme ungelöst bleiben.
Aus der eingangs erwähnten DE 35 09 825 C2 ist ein
Lichtprojektor mit regelbarer Beleuchtungsstärke bekannt, der
bei einem Endoskop Anwendung findet. Da einerseits bei zu
großer Entfernung des Objekts vom distalen Ende des
Einführteils des Endoskops die Lichtmenge zum Filmen nicht
mehr ausreicht und andererseits bei zu geringer Entfernung es
zu einer Überstrahlung kommen kann, wird ein automatisches
Einstellen der Lichtmenge in Abhängigkeit des Objektabstandes
vom distalen Lichtaustritt am Kopf des Einführteils
vorgenommen, und zwar mit Hilfe einer Pegelprüfvorrichtung,
einer Korrektursignal-Erzeugungsvorrichtung sowie einer
Lichtregelsignal-Erzeugungsvorrichtung. Werden jedoch
entsprechend dem Anwendungszweck verschiedene Einführteile
verwendet, deren Bildleiter unterschiedliche Durchmesser
aufweisen, so bereitet es gleichfalls Schwierigkeiten, den
Lichtstärkepegel auf einen optimalen Wert einzustellen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine
Lichtregelvorrichtung für ein Endoskop anzugeben, die auch bei
Änderung des Durchmessers des Bildleiters den Lichtstärkepegel auf
einen optimalen Wert einstellen kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Gemäß der Erfindung wird eine
Prüfung vorgenommen, ob die Signalwerte von einer Vielzahl
von Pixeln einer Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung über einem
Dunkelstromwert liegen. Abhängig von dem Ergebnis dieser Prüfung
wird die der tatsächlichen Abbildungsfläche der
Bildaufnahmevorrichtung entsprechende Fotoabtastfläche
entsprechend der Querschnittsfläche des Bildleiters abgetastet
oder festgestellt. Hierauf wird durch Auswählen und/oder
Erzeugen eines Korrektursignals entsprechend der tatsächlichen
Fotoabtastfläche ein Lichtregelsignal erzeugt, durch das das
Licht geregelt und für Lichtleiter unterschiedlicher
Querschnittsflächen optimiert wird.
Bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sind in den Unteransprüchen 2 bis 12 gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichung dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines wesentlichen Teiles der
Lichtregelvorrichtung gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 eine Darstellung der Bildaufnahmefläche einer
Festkörperbildaufnahmevorrichtung,
Fig. 3 ein Blockschaltbild des ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 4 eine Darstellung des Gesamtsystems des ersten
Ausführungsbeispiels,
Fig. 5 eine Prinzipdarstellung des Aufbaus eines Fiberskops,
Fig. 6 eine Darstellung einer Lichtquelleneinrichtung,
Fig. 7 ein Blockschaltbild einer Verarbeitungsschaltung,
Fig. 8 eine Darstellung eines wesentlichen Teils eines
zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
Fig. 9 eine Darstellung eines mit einem Endoskop
aufgenommenen Bildes, das einen Polypen zeigt,
Fig. 10 ein Blockschaltbild eines wesentlichen Teils eines
dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
Fig. 11 eine Darstellung von Pixeln, die für eine Feststellung
der Fotoabtastfläche beim dritten Ausführungsbeispiel
verwendet werden,
Fig. 12 ein Blockschaltbild eines wesentlichen Teils eines
vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
Fig. 13 eine Darstellung von Pixeln, wie sie für eine
Feststellung der Fotoabtastfläche beim vierten
Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet werden,
Fig. 14 ein Blockschaltbild eines wesentlichen Teils eines
fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung,
Fig. 15 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Ablaufs der
Feststellung der Fotoabtastfläche bei dem fünften
Ausführungsbeispiel der Erfindung und
Fig. 16 eine Darstellung einer teilbildsequentiell arbeitenden
Lichtquelleneinrichtung und zugehöriger Bildaufnahmeeinrichtung.
Bevor näher auf die Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsbeispiele eingegangen wird, soll das Prinzip der
vorliegenden Erfindung erläutert werden.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild zur Erläuterung des Prinzips
der Erfindung. Ein optisches Bild wird durch einen Lichtleiter
übertragen und fotoelektrisch mittels einer Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung eines Videowandlers umgewandelt, so daß
sich ein Bild-(Video)-Signal ergibt. Dieses so erhaltene Bild-
(Video)-Signal wird einem Analog-/Digital-Wandler 1 zur
Umwandlung in Digitalsignale zugeführt, die in vorbestimmten
Adressen eines Speichers 3 mittels einer
Adresseneinstelleinrichtung 2 gespeichert werden. Sobald die
einem (Voll-)Bild (frame) entsprechenden Videodaten gespeichert
wurden, werden diese Videodaten ausgelesen und einem Digital-
/Analog-Wandler 4 zugeführt, der ein Analogvideosignal abgibt.
Gleichzeitig werden die Daten aus dem Speicher 3 an einen
Digitalvergleicher 5 angelegt, der eine Prüfung dahingehend
vornimmt, ob der Ausgangswert des Speichers 3 über einem
vorbestimmten Wert liegt, wobei das Vergleichsergebnis einer
Fotoabtastflächen-Schalteinrichtung 6 zugeführt wird.
Die Fotoabtastflächen-Schalteinrichtung 6 schaltet die
Vorrichtung auf den Maßstab der Photoabtastfläche, die
tatsächlich verwendet wird, wenn die Lichtmenge von der
Lichtquelle gemäß dem Ausgangswert der Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtung geregelt wird, so daß ein
Fotoabtastzustand eingestellt wird, der dem Durchmesser
(Querschnittsfläche) des gewählten Bildleiters entspricht, so
daß die Lichtregelung optimal ist, auch wenn Bildleiter mit
unterschiedlichen Durchmessern verwendet werden.
Es sei angenommen, daß gemäß Fig. 2 die gesamte
Bildaufnahmefläche 7 einer Festkörperbildaufnahmevorrichtung
eine Größe L x L besitzt, während die Bildfläche des Fiberskops,
insbesondere des Bildleiters die mit 8 a bezeichnete Größe
besitzt. In diesem Falle empfangen die Pixel 9 b und 9 c kein
Licht, während Licht auf die Pixel 9 a fällt. Während nun
Ausgangssignale nacheinander aus dem Speicher 3 in der
Reihenfolge der Adressierung durch die
Adresseneinstelleinrichtung 2 ausgelesen werden,
einschließlich der Ausgangssignale bezüglich der Pixel 9 a, 9 b
und 9 c, vergleicht der Digitalvergleicher 5 die
Ausgangssignale der Pixel 9 a, 9 b und 9 c mit einem Bezugspegel
und prüft, ob die Werte dieser Ausgangssignale über einem
vorbestimmten Wert liegen.
Bei der gegebenen Situation entsprechen die Ausgangswerte für
die Pixel 9 b und 9 c dem Dunkelstrompegel, der im wesentlichen
gleich einem geringen Störpegel ist. Wird somit der Bezugspegel
über dem Wert der größten Störkomponente angesetzt, dann liegen
die Ausgangswerte für die Pixel 9 b und 9 c unter dem Bezugspegel.
Andererseits liegt der Ausgangswert für die Pixel 9 a über diesem
Bezugswert.
Das Vergleichsergebnis wird der Fotoabtastflächen-
Schalteinrichtung 6 zugeführt, so daß die Regelung der
Lichtabgabe, d. h. die Lichtregelung gemäß den Ausgangssignalen
durchgeführt wird, die von der Fotoabtastfläche 10 a entsprechend
der Bildflächengröße 8 a des Fiberskops abgeleitet wurden.
Hat nun die Bildfläche des an den Videowandler angeschlossenen
Fiberskops eine Größe gemäß 8 b, dann ist die tatsächliche
Fotoabtastfläche gleich der Quadratfläche 10 b. Wenn die gesamte
Bildaufnahmefläche der Festkörperbildaufnahmeeinrichtung der
Bildflächengröße des Fiberskops entspricht, dann wird ein
Lichtregelsignal zur Regelung der Lichtabgabe für das
Beleuchtungslicht unter Verwendung der gesamten
Bildaufnahmefläche als Fotoabtastfläche erzeugt.
Es zeigt sich somit, daß auch bei Verwendung eines Fiberskops
mit abweichender Bildflächengröße das Licht optimal geregelt
werden kann, so daß jeglicher Einfluß der Änderung in der
Bildflächengröße des Fiberskops dadurch eliminiert wird, daß die
Lichtregelung durch eine Maßstabskorrektur entsprechend der
tatsächlichen Fotoabtastfläche unter Berücksichtigung der
Bildflächengröße vorgenommen wird.
Nachstehend wird nun ein erstes Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Bezugnahme auf die Fig. 3
bis 7 erläutert.
Fig. 4 zeigt eine Endoskopvorrichtung 11 mit einer
Lichtregeleinrichtung des ersten Ausführungsbeispiels der
Erfindung. Die Endoskopvorrichtung 11 umfaßt ein Endoskop
(Fiberskop) 13 mit einem Einführteil 12, das in Körperhöhlen
eingeführt werden kann, einen an einem Okularteil 14
ansetzbaren Videowandler 15, der mittels fotoelektrischer
Umwandlung ein elektrisches Bildsignal erzeugt, eine
Videosignal-Verarbeitungseinheit 16, die eine
Lichtquelleneinrichtung enthält, und einen Monitor 17 zur
Anzeige des Videoausgangssignals der Videosignal-
Verarbeitungseinheit 16.
Das Fiberskop 13 besitzt ferner einen Handhabungsteil, der im
Bereich des proximalen Endes des Einführteils 12 ausgebildet
ist und einen verhältnismäßig großen Durchmesser aufweist. Der
Handhabungsteil 18 umfaßt einen Drehknopf 21 zum selektiven
Abbiegen eines krümmbaren Teiles 19 am distalen Ende des
Einführteils 12. Ein Lichtleiter 22 (Fig. 5) verläuft durch
das Einführteil 12 in einem Lichtleiterkabel 23, das vom
Handhabungsteil 18 ausgeht. Am Ende des Lichtleiterkabels 23
ist ein Lichtquellenverbinderstecker 24 vorgesehen, der in
eine Lichtquellenverbindersteckdose 25 der Videosignal-
Verarbeitungseinheit 16 einsteckbar ist.
Ist der Lichtquellenverbinderstecker 24 in die
Lichtquellenverbindersteckdose 25 eingesteckt, dann wird
Beleuchtungslicht auf die hintere Stirnfläche des Lichtleiters
22 gerichtet, der dieses Licht zu seinem Austrittsende
überträgt, von wo es mittels einer Lichtverteilungslinse 26
auf eine zu beobachtende Stelle gerichtet wird.
Die durch die Lichtverteilungslinse 26 beleuchtete Stelle
reflektiert Licht, das in die Brennebene einer Objektivlinse
fokussiert wird, die am distalen Ende des Einführteils 12
angeordnet ist, so daß ein Bild der beobachteten Stelle auf die
Stirnfläche eines Bildleiters 29 projiziert wird, die in der
Brennebene der Objektivlinse 28 angeordnet ist. Wie der
Lichtleiter 22 besteht auch der Bildleiter 29 aus einem
Fiber- oder Glasfaserbündel und das auf der Stirnfläche des
Bildleiters 29 geformte optische Bild wird auf die rückseitige
Fläche des Okularteils 14 übertragen, so daß das Bild über die
hinter der rückseitigen Fläche des Okularteils angeordnete
Okularlinse 31 mit dem bloßen Auge beobachtet werden kann.
Wie Fig. 3 zeigt, kann an dem Okularteil 14 des Fiberskops
13 ein Videowandler 15 angesetzt sein, der eine
Bildformungslinse 32, eine CCD-Vorrichtung 33 als
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung, in einer Position, in der
das Bild durch die Bildformungslinse 32 geformt wird, und ein
mit der CCD-Vorrichtung 33 verbundenes Signalkabel 34 (vgl.
Fig. 4) aufweist. Ein Signalverbinderstecker 35 ist am Ende
des Signalkabels 34 angebracht und kann mit einer
Signalverbindersteckdose 36 der Videosignal-
Verarbeitungseinheit 16 verbunden werden. Ein Mosaikfilter
33 a ist vor der Abbildungsfläche der CCD-Vorrichtung 33
angeordnet, wodurch eine Farbauftrennung des Signals für jedes
Pixel in die Farben R, G und B vorgenommen wird.
Fig. 3 zeigt, daß die Videosignal-Verarbeitungseinheit 16
eine Lichtquelleneinheit 37 zur Abgabe von Beleuchtungslicht
an den Lichtleiter 22 des Fiberskops 13 und eine
Signalverarbeitungseinheit 38 zur Verarbeitung des
Bildausgangssignals von der CCD-Vorrichtung 33 des
Videowandlers 15 aufweist.
Die Lichtquelleneinheit 37 umfaßt eine weißes Licht abgebende
Lampe 41, einen konkaven Spiegel 42, der das weiße Licht von
der Lampe 41 derart reflektiert, daß sich ein paralleles
weißes Lichtbündel ergibt, eine im Weg des Parallellichtbündels
angeordnete Blendenvorrichtung 43, durch die die durch sie
hindurchlaufende Lichtmenge variiert werden kann, und eine
Kondensorlinse 44, die das durch die Blendenvorrichtung 43
gelaufene Licht auf die Einfallstirnfläche des Lichtleiters 22
kondensiert. Die Lichtregelvorrichtung ist derart aufgebaut, daß
die Beleuchtungslichtmenge für die Abbildung durch die CCD-
Vorrichtung 33 optimal geregelt wird, und zwar durch Regelung
der Lichtmenge, die durch die Blendenvorrichtung 43
hindurchgelassen wird.
Gemäß Fig. 6 umfaßt die Blendenvorrichtung 43 mehrere
parallele Platten 51, 51, . . ., 51, die in einem vorbestimmten
Abstand voneinander durch Fixierungsleisten oder -platten 52,
. . ., 52 gehalten werden, und einen Motor 53, der die
parallelen Platten 51, . . ., 51 aus einer Position parallel zur
optischen Achse bis zu einem maximalen Auslenkwinkel von einigen
zehn Grad auslenken kann. Durch Anlegen eines Treibersignals an
den Motor 53 wird die Lichtmenge geregelt. Fig. 3 zeigt die
Lichtregeleinrichtung in einem Zustand, in dem die
durchgelassene Lichtmenge maximal ist, während in Fig. 6 ein
Zustand gezeigt ist, bei dem der Motor 53 die Platten 51 um
einen vorbestimmten Winkel verdreht hat, so daß die
durchgelassene Lichtmenge reduziert ist.
Gemäß Fig. 3 wird an die CCD-Vorrichtung 33 ein CCD-
Treibersignal von einer Treiberschaltung 55 angelegt, durch
das die Bildsignale ausgelesen werden. Die so ausgelesenen
Bildsignale werden an eine Verarbeitungsschaltung 56 der
Bildaufnahmevorrichtung 33 mit Mosaikfilter 33 a angelegt,
wobei die Verarbeitungsschaltung (56) ein Leuchtdichtesignal Y
und Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y abgibt. Diese
Leuchtdichtesignale Y und die Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y
werden in den Bildspeichern 58 a, 58 b und 58 c mittels Analog-
/Digital-Wandlern 57 eingespeichert. Die einem Vollbild
(frame) entsprechenden Bilddaten sind somit in den
Teilbildspeichern 58 a, 58 b und 58 c gespeichert. Diese Daten
werden gleichzeitig durch Adressenausgangssignale der
Steuerschaltung 59 ausgelesen und über Digital-/Analog-Wandler
61 an einen NTSC-Kodierer 62 angelegt, indem sie in ein
zusammengesetztes NTSC-Videosignal umgewandelt und über den
Monitor ausgegeben werden.
Das Ausgangssignal vom Teilbildspeicher 58 a wird an UND-
Glieder 63 mit je zwei Eingängen angelegt. Die Anzahl der UND-
Glieder 63 entspricht der Anzahl der Umwandlungsbits des
Analog-/Digital-Wandlers 57. Das UND-Glied 63 wird abhängig
von dem Pegel des zuvor in einem ROM-Speicher 64 gespeicherten
und mittels des Adressensignals von der Steuerschaltung 59
ausgelesenen Torsignals geöffnet. Insbesondere läuft das
Ausgangssignal durch das UND-Glied 63 und wird an den Eingang
A des Digitalvergleichers 65 angelegt, wenn das Torsignal "H"
ist.
Der ROM-Speicher 64 speichert Binärsignale, die den Wert "H"
nur dann annehmen, wenn die Adressen der Speicherelemente
angelegt werden, die die von den Pixeln 9 a, 9 b, 9 c empfangenen
Signale speichern; in allen anderen Fällen ist der Wert "L".
Dies bedeutet, daß beim Auslesen von Digitalsignalen aus dem
Bildspeicher 58 a das Ausgangssignal des ROM-Speichers 64
auf "H" wechselt, wenn die Signale von den Pixeln 9 a, 9 b und
9 c ausgelesen werden, so daß das UND-Glied 63 geöffnet wird
und einen Durchlauf der Digitaldaten des Leuchtdichtesignals Y
des Bildspeichers 58 a zum Digitalvergleicher 65 gestattet,
der einen Aufbau besitzen kann, wie er in der US-
Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 007,485 offenbart ist. Ein
digitaler Bezugswert (nämlich 4-bit-Daten bei dem
Ausführungsbeispiel) mit einem Wert, der geringfügig höher als
der Dunkelstrompegel und geringfügig größer als der maximale
Störpegel ist, wird als Voreinstellung an den Eingang B des
Digitalvergleichers 65 angelegt. Die am Eingang A angelegten
Eingangsdaten werden mit dem voreingestellten Bezugswert an dem
Eingang B verglichen. Die Vergleichsergebnisse werden an die
Dateneingänge von Halteschaltungen 66 a, 66 b und 66 c über ein
Verzögerungselement 60 angelegt und in den Halteschaltungen
bis zu einem Zeitpunkt gehalten, zu dem das Ausgangssignal des
ROM-Speichers 64 vom "H"-Wert auf den "L"-Wert fällt.
Insbesondere werden die den Pixeln 9 a, 9 b und 9 c
entsprechenden Signale nacheinander mit dem Bezugswert über
einen Analogschalter 67 verglichen, der unter Steuerung der
Steuerschaltung 59 eine Umschaltung vornimmt, und die
Vergleichsergebnisse werden den Halteschaltungen 66 a, 66 b und
66 c zugeführt. Ist beispielsweise gemäß Fig. 3 der
Analogschalter 67 auf seinen Kontakt c eingestellt, dann nimmt
er einen Andressenwert entsprechend dem Pixel 9 c im ROM-
Speicher 64 auf. Hierdurch wird das UND-Glied 63 geöffnet,
so daß das von dem Pixel 9 c abgeleitete Leuchtdichtesignal an
den Digitalvergleicher 65 angelegt wird. Das Signal wird dann
mit dem Bezugswert durch den Digitalvergleicher verglichen und
das Vergleichsergebnis wird über das Verzögerungselement 60
den Halteschaltungen 66 a, 66 b und 66 c zugeführt. Hierauf wird
der nächste Adressenwert angenommen, so daß das Ausgangssignal
vom ROM-Speicher 64 von "H" auf "L" geschaltet und von der
Halteschaltung 66 c gehalten wird. Das Verzögerungselement 60
dient dazu, das Vergleichsergebnis korrekt zum Zeitpunkt des
Haltens aufzunehmen, so daß der Verzögerungswert des
Verzögerungselements etwa einer halben Pixel-Periode entspricht.
In den Halteschaltungen 66 a, 66 b und 66 c werden somit drei
Werte gehalten. Nun wird mittels der Steuerschaltung 59 ein
Strobe-Signal an einen Datenselektor 68 angelegt, so daß die
in den drei Halteschaltungen 66 a, 66 b und 66 c gespeicherten
Vergleichsergebnisse in ein binärkodiertes Schaltsteuersignal
umgewandelt werden. Dieses Schaltsteuersignal wird dann an den
Analogschalter 69 angelegt. Der Analogschalter 69 schaltet
selektiv die drei Werte (Spannungswerte) E 1 E 2, E 3 an, die den
Fotoabtastperioden entsprechen, die wiederum unterschiedlichen
Fotoabtastflächen zugeordnet sind. Der ausgewählte
Spannungswert, d. h. der Maßstabskorrekturwert entsprechend der
Fotoabtastfläche wird einem Teiler 71 zugeführt, der das
Ausgangssignal einer Integrationsschaltung 72 teilt, die das
Leuchtdichtesignal Y integrieren kann unter Erzeugung eines
Lichtregelsignals, das dann an den Eingang der
Blendensteuerschaltung 45 angelegt wird.
Die Integrationsschaltung 72 ist derart aufgebaut, daß sie das
Leuchtdichtesignal Y über eine Periode von beispielsweise einem
Vollbild integriert. Tatsächlich schwankt jedoch die Periode des
Ausgangssignals abhängig von der Querschnittsfläche des
Lichtleiters, so daß die Genauigkeit des Lichtregelsignals
beeinträchtigt wird, wenn eine Mittelwertsbildung über eine
einzige gemeinsame Bildperiode durchgeführt wird. Beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel wird jedoch die tatsächliche
Abbildungsfläche durch Feststellung der Fotoabtastfläche
bestimmt und die Maßstabskorrektur der Fotoabtastfläche wird
durch Division durch den Spannungswert EI (I = 1, 2 oder 3)
bewirkt, der die Abbildungsperiode der festgestellten
Bildaufnahmefläche darstellt, wodurch sich ein Lichtregelsignal
ergibt, das in korrekter Weise der Bildfläche entspricht. Das
Arbeitsausmaß des Motors 53 wird somit gemäß dem Pegel des
Lichtregelsignals derart gesteuert, daß der Drehwinkel der
Ausgangswelle des Motors vergrößert wird, wenn sich der Wert des
Lichtregelsignals erhöht, wodurch die durchgelassene Lichtmenge
reduziert wird, so daß die CCD-Vorrichtung 33 ein in seiner
Stärke automatisch optimal geregeltes Beleuchtungslicht
empfängt.
Die zuvor beschriebene Verarbeitungsschaltung 56 ist
beispielsweise wie in Fig. 7 dargestellt aufgebaut.
Das von der CCD-Vorrichtung 33 empfangene Signal wird mittels
einer Leuchtdichtesignal-Verarbeitungsschaltung 73 in ein
Leuchtdichtesignal Y umgeformt. Das Signal von der CCD-
Vorrichtung 33 wird auch einer Farbsignalwiedergabeschaltung
74 zugeführt, die Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y
zeitsequentiell für jede Horizontalzeile erzeugt. Gleichzeitig
wird mittels einer Weißabgleichschaltung 75 eine
Weißabgleichkorrektur durchgeführt. Das Ausgangssignal der
Weißabgleichschaltung 75 wird direkt an einen Analogschalter
76 und auch nach einer Verzögerung entsprechend einer
Horizontalzeilenperiode mittels einer 1H-Verzögerungsschaltung
77 einem Analogschalter 78 zugeführt, wodurch sich die
Farbdifferentsignale R-Y und B-Y in Einklang mit dem
Schaltsignal von einem nicht gezeigten Zeitgabegenerator
ergeben. Beim gerade beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel
sind Bildaufnahmeflächen-Feststellpixel 9 a, 9 b, 9 c
entsprechend der unterschiedlichen Größen der
Querschnittsflächen der Lichtleiter 22 des Fiberskops 13
vorgesehen, so daß die Lichtmessung nur über der tatsächlichen
Bildaufnahmefläche durchgeführt werden kann, und zwar durch
Prüfung, ob die Signale (Leuchtdichtekomponenten) von den Pixeln
einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigen, der im
wesentlichen dem maximalen Störpegel entspricht. Es ist somit
möglich, die Lichtstärke auf einen Pegel einzuregeln, der für
die Bildaufnahme durch die Bildaufnahmeeinrichtung optimal ist,
und zwar unabhängig davon, ob ein Wechsel im Durchmesser oder
der Querschnittsfläche des Bildleiters 22 des Fiberskops 13
stattgefunden hat, auf dem der Videowandler 15 angebracht ist.
Das Objektbild wird dann mit einem annehmbaren Kontrastwert
gebildet. Dem Benutzer wird somit die Mühe abgenommen, wie
bisher manuell den Beleuchtungspegel einzustellen und man erhält
ein qualitativ gutes Bild, ohne daß Fehler auftreten können.
Fig. 8 zeigt einen wichtigen Teil eines zweiten
Ausführungsbeispiels der Erfindung. Bei diesem zweiten
Ausführungsbeispiel kann die Fotoabtastfläche kleiner
eingestellt werden als die Querschnittsfläche des Bildleiters
22 des Fiberskops, was im Gegensatz zum ersten
Ausführungsbeispiel steht, wo die Fotoabtastfläche direkt der
durch die Querschnittsfläche des Bildleiters 22 bestimmten
Bildaufnahmefläche entspricht.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel wird ein Fotoabtastflächen-
Auswahlknopf 81 auf der Vorderseite der Videosignal-
Verarbeitungsschaltung 16′ angeordnet, mit dem der Benutzer
eine normale Betriebsweise, die genau derjenigen des ersten
Ausführungsbeispiels entspricht, und zwei Innenbereichs-
Fotoabtast-Betriebsweisen auswählen kann, bei denen
Fotoabtastbereiche innerhalb der Fläche der normalen
Betriebsweise abgetastet werden.
Bei Verwendung stellt der Benutzer einen Analogschalter 83
einer Fotoabtastflächen-Auswählschaltung 82 derart ein, daß er
mit einem von drei Widerständen R 1, R 2 und R 3 verbunden wird,
die Widerstandswerte RI (I = 1, 2, 3) haben. Hierdurch wird die
Impulsbreite eines von einem Torimpulsgenerator 84 erzeugten
Impulses gemäß dem Widerstandswert des vom Benutzer gewählten
Widerstandes verändert. Der Torimpulsgenerator 84 wird durch
eine monostabile Kippstufe dargestellt, wie sie beispielsweise
in der Anmeldung mit dem Aktenzeichen 74121 gezeigt ist.
Der Torimpulsgenerator 84 erzeugt einen Impuls, der einen
hohen Wert in der Fläche annimmt, die den Mittelpunkt der CCD-
Bildaufnahmefläche enthält und die symmetrisch bezüglich dieses
Mittelpunkts ist. Ein Analogschalter 85 ist nur in derjenigen
Periode eingeschaltet, in der dieser Impuls den hohen Wert
annimmt, so daß das Leuchtdichtesignal Y an die
Integrationsschaltung 71 über den D/A-Wandler 61 angelegt
werden kann.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Fotoabtastfläche
innerhalb der tatsächlichen Bildaufnahmefläche angeordnet. Es
ist deshalb erforderlich, während der Lichtmessung in der
tatsächlichen Fotoabtastfläche eine Normierung vorzunehmen. Dies
kann beispielsweise durch die folgende Anordnung erreicht
werden. Zwischen dem Analogschalter 69 und dem Teiler 71 ist
ein Multiplizierer 86 vorgesehen, der eine Multiplikation mit
einem geeigneten Multiplikationsfaktor durchführt, der mit der
mittels des Auswählknopfs 81 durchgeführten Auswähloperation
in Beziehung steht. Mehrere Multiplikationsfaktoren werden in
Form von Spannungen V 1, V 2 und V 3 erzeugt. Gemäß diesem zweiten
Ausführungsbeispiel kann der optimale Lichtpegel im Mittelpunkt
des endoskopischen Bildes eingestellt werden und die Größe der
bezüglich des endoskopischen Bildes zentrierten Fotoabtastfläche
kann ebenfalls frei gewählt werden.
Ist das abzubildende Objekt eine Projektion, beispielsweise ein
Polyp, dann findet bei der Fotoabtastung unter Mittelwertbildung
der Helligkeit des gesamten endoskopischen Bildes in dem
Bereich, der den Polypen enthält, eine Aufhellung statt, während
andere Bereiche auf einen Wert verdunkelt werden, der im
wesentlichen nicht beobachtet werden kann. Gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel wird jedoch die automatische Lichtmessung in
dem den Polypen enthaltenden Bereich durchgeführt, so daß der
Zustand des Polypen mit einem annehmbaren Lichtstärkewert
beobachtet werden kann, und zwar durch Auswahl der
Betriebsweise, in der die Lichtmessung nur in dem zentralen
Bereich erfolgt.
Wenn gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel eine zu
beobachtende Stelle in die Mitte gerückt wird, dann wird der
Beleuchtungswert automatisch für die Beobachtung dieser Stelle
optimiert, auch wenn diese Stelle Teil der Bildaufnahmefläche
ist.
Fig. 10 zeigt einen wesentlichen Teil eines dritten
Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Beim ersten Ausführungsbeispiel wurden die Fotoabtastflächen
10 a, 10 b und 10 c jeweils aus dem Ausgangssignal eines einzigen
Pixels 9 a, 9 b oder 9 c bestimmt. Im Gegensatz dazu verwendet
das dritte Ausführungsbeispiel mehrere Pixel, z. B. vier Pixel
für die Bestimmung jeder Fotoabtastfläche Fig. 11. Diese
Pixel werden mit 9 i-1, 9 i-2, 9 i-3, 9 i-4, i = a, b, c
bezeichnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine Prüfung
dahingehend durchgeführt, ob das größte der von diesen Pixeln
abgeleiteten Signale einen Bezugswert überschreitet, der höher
angesetzt wird, als der Dunkelstrompegel. Und das Ergebnis
dieser Prüfung wird zum Umschalten der Fotoabtastfläche
verwendet wie beim ersten Ausführungsbeispiel. In der
Signalverarbeitungseinheit 38 Fig. 3 werden deshalb vier
Halteschaltungen 66 i-1, 66 i-2, 66 i-3, 66 i-4 zum Aufnehmen der
Ausgangssignale von dem Digitalvergleicher 65 über das
Verzögerungselement 60 angeordnet, um die Vergleichsergebnisse
zwischen den Signalen für die entsprechenden Pixel 9 i-1, 9 i-2,
9 i-3, 9 i-4, i = a, b, c zu speichern. Das Ausgangssignal vom
Analogschalter 67 wird an die Halteschaltung-
Aktivierungsanschlüsse der entsprechenden Halteschaltungen 66 i-1,
66 i-2, 66 i-3, 66 i-4 durch einen 4-Zähler 91 i und
Dekodierer 72 i angelegt, wodurch die vier Möglichkeiten des
Vergleichsergebnisses nacheinander eingespeichert und gehalten
werden.
Die Ausgangssignale der vier Halteschaltungen 66 i-1, 66 i-2,
66 i-3, 66 i-4 werden über entsprechende ODER-Glieder mit jeweils
vier Eingängen an den Datenselektor 68 angelegt. Somit laufen
die jeweiligen Vergleichsergebnisse durch das ODER-Glied 93 i ,
so daß eine Prüfung durchgeführt wird, ob eines oder mehrere der
vier Lichtmeßsignale über dem Bezugswert liegen, und die
Lichtmeßfläche wird dann gemäß dem Ergebnis dieser Prüfung
eingeschaltet. Der ROM-Speicher 64′ ist derart aufgebaut, daß
er ein Signal mit dem "H"-Wert bei einem Adressenwert abgibt,
der den jeweiligen Pixeln 9 i-1, 9 i-2, 9 i-3, 9 i-4 entspricht.
Die Anordnung kann dabei so getroffen sein, daß das Schaltsignal
gemäß dem Ergebnis der Prüfung erzeugt wird, ob der
Durchschnittswert der Ausgangssignale der Pixel 9 i-1, 9 i-2, 9 i-3, 9 i-4
einen vorbestimmten Wert überschreitet. Die Anordnung
kann auch so getroffen sein, daß das Schaltsignal auf der Basis
eines Majoritätswertes der die Vergleichssignale darstellenden
Signale erzeugt wird.
Fig. 12 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung,
bei dem gemäß Fig. 13 die Fotoabtastfläche gemäß der Auswertung
der Ausgangssignale aller Pixel in einer zentralen
Horizontalzeile bestimmt wird. Der Aufbau der Vorrichtung des
viertes Ausführungsbeispiels ist im wesentlichen der gleiche wie
in Fig. 3 mit der Ausnahme folgender Punkte: Bei diesem
Ausführungsbeispiel wird das Ausgangssignal des
Digitalvergleichers 65 über eine Integrationsvorrichtung 95
an eine Abtast- und Halteschaltung 96 angelegt und in dieser
gehalten, und der so abgetastete und gehaltene Spannungswert
wird dem Teiler 71 über eine Koeffizienteneinrichtung 97
zugeführt. Die Blendensteuerschaltung 45 wird dann
entsprechend dem Ausgangssignal des Teilers 71 gesteuert,
wodurch die Lichtregelung bewirkt wird. Bei diesem
Ausführungsbeispiel speichert ein ROM-Speicher 64′′ Daten, die
den Ausgangswert "H" für alle diejenigen Adressen haben, die den
Pixeln 9 in Fig. 13 entsprechen, die bei der Lichtmessung
verwendet werden, und den Ausgangswert "L" für alle anderen
Adressen. Ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Größe der
Bildaufnahmefläche des Fiberskops, das den Videowandler trägt,
die mit 8 a bezeichnete Fläche, dann wird gemäß Fig. 13 ein
Impuls Pa mit einer Impulsbreite 1 a entsprechend der Größe 8 a
der Bildaufnahmefläche von dem Digitalvergleicher 65 abgegeben
und der Ausgangswert des Digitalvergleichers 65 wird mittels
einer Integrationsvorrichtung 95 integriert und dann in einer
nachfolgenden Abtast- und Halteschaltung 96 abgetastet und
gehalten. Obgleich in Fig. 13 die bei der Lichtmessung
verwendeten Pixel in einer horizontalen Reihe angeordnet sind,
ist es für den Fachmann klar, daß die Pixel auch in einer
vertikalen Reihe angeordnet werden könnten. Der integrierte Wert
in der Abtast- und Halteschaltung 96 ist proportional zur
Größe der Lichtmeßfläche und wird über die
Koeffizientenvorrichtung 97 dem Teiler 71 zugeführt. Bei
diesem Ausführungsbeispiel wird ein Fotoabtastflächen-
Maßstabskorrektursignal, das der Fotoabtastfläche entspricht,
automatisch durch Integration des durch den Digitalvergleicher
65 gelaufenen Signals erzeugt. Es sind deshalb keine
speziellen Maßnahmen dafür erforderlich, Korrektursignale
entsprechend der unterschiedlichen Bildleiter-
Querschnittsflächen, wie beispielsweise die Spannungswerte E 1,
E 2 und E 3 des ersten Ausführungsbeispiels zu verwenden. Das
vierte Ausführungsbeispiel kann somit für eine Vielfalt von
Bildleiterquerschnittsflächen verwendet werden. Die
Koeffizientenvorrichtung 97 kann auch an der Eingangsseite der
Abtast- und Halteschaltung 96 vorgesehen sein. Es sei bemerkt,
daß diese Koeffizientenvorrichtung 97 nicht wesentlich ist.
Fig. 14 zeigt einen wesentlichen Teil eines fünften
Ausführungsbeispiels der Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel
gleicht dem ersten Ausführungsbeispiel mit dem Unterschied, daß
die Ausgangssignale von drei Halteschaltungen 66 a, 66 b und 66 c
an eine Fotoabtastflächen-Prüfschaltung 98 angelegt werden,
die ein Schaltsignal für ein nichtumkehrbares Schalten der
Lichtmeßfläche abgibt.
Die Halteschaltungen 66 a, 66 b und 66 c können die Daten mit dem
"H"-Wert nur halten, wenn die Pegel der Signale der
entsprechenden Pixel 9 a, 9 b und 9 c größer als ein
vorbestimmter Wert sind. Somit arbeitet die Lichtmeßflächen-
Prüfschaltung 98 in einer Weise, wie sie nachstehend unter
Bezugnahme auf Fig. 15 erläutert wird.
Zwischen den Daten 66 a, 66 b und 66 c in den entsprechenden
Halteschaltungen 66 a, 66 b und 66 c wird für jeweils n Bilder
(frames; n ganzzahlig) ein Vergleich durchgeführt und hierdurch
die Fotoabtastfläche geprüft. Das Umschalten des Analogschalters
69 erfolgt dann abhängig vom Ergebnis der Prüfung. Diese
Fotoabtastflächen-Prüfschaltung 98 enthält einen
Datenselektor.
Mit dem Algorithmus gemäß Fig. 15 kann die Fotoabtastfläche von
einer inneren zu äußeren Flächen geschaltet werden, nicht jedoch
von einer äußeren zu den inneren Flächen. Dies bedeutet, daß der
Algorithmus in Fig. 15 eine irreversible oder nur in einer
Richtung wirkende Schaltcharakteristik besitzt. Beim Schalten
wird der Zustand von "Spannung an" nach "Spannung ab" geschaltet
und dieser Zustand wird beibehalten, bis eine Rückstellung in
den Anfangszustand erfolgt.
Mit der Anordnung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel kann die
Fotoabtastfläche sehr einfach für unterschiedliche Fiberskope
mit unterschiedlichen Bildaufnahmeflächengrößen eingestellt
werden. Es sei darauf hingewiesen, daß das Licht nicht immer
gleichförmig auf das Endoskop oder die Bildaufnahmefläche
auffällt. In manchen Fällen wird nämlich nur ein Teil der
Bildaufnahmefläche mit einem Lichtanteil hoher Lichtstärke
bestrahlt, während andere Teile im wesentlichen kein Licht
empfangen. In einem derartigen Falle ist es beim fünften
Ausführungsbeispiel nicht erforderlich, die Fotoabtastfläche
umzuschalten. Somit bestimmt beim fünften Ausführungsbeispiel
das äußerste Pixel beim Lichtempfang die Fotoabtastfläche und
ein Umschalten zu einer inneren Fotoabtastfläche wird
verhindert, wodurch die Fotoabtastung in einer Fläche bewirkt
wird, die optimal für die Bildaufnahmeflächengröße des
verwendeten Endoskops ist.
Obwohl bei den Ausführungsbeispielen drei Bildleitergrößen
verwendet wurden, erkennt der Fachmann, daß dies nur
beispielhaft ist und daß die Erfindung auch für zwei, vier oder
mehr Fiberskope mit unterschiedlichen Bildaufnahmeflächengrößen
verwendet werden kann. Es ist ferner darauf hinzuweisen, daß der
Lichtleiter auch durch eine andere Vorrichtung verwirklicht
werden kann als durch die beschriebenen Glasfaserbündel.
Beispielsweise kann der Lichtleiter durch ein optisches Relais-
System mit einer Mehrzahl von hintereinander angeordneten Linsen
realisiert werden, wie dies bei einem starren Endoskop der Fall
ist.
Auch die Verwendung von weißem Licht ist nur beispielhaft. So
ist es möglich, das Objekt mit Lichtanteilen unterschiedlicher
Wellenlängenbereiche, z. B. rot, grün und blau, zu bestrahlen,
während die Festkörperbildaufnahmevorrichtung mit einer
Farbteilbildfolge-Aufnahmevorrichtung an Stelle des
Mosaikfilters ausgebildet sein kann.
Fig. 16 zeigt einen wesentlichen Teil einer derartigen
Anordnung. Hierbei umfaßt der Videowandler 15′ eine CCD-
Vorrichtung 33, die kein Mosaikfilter 33 a im Videowandler
15 gemäß Fig. 3 aufweist. Das Ausgangssignal der CCD-
Vorrichtung 33 wird in R-, G- und B-Bildspeicher 102 R, 102 G
und 102 B über einen A/D-Wandler 101 eingegeben. Das
Ausgangssignal des R-Bildspeichers 102 R wird beispielsweise an
ein UND-Glied 63 angelegt. Die Ausgangssignale der R-, G- und
B-Bildspeicher 102 R, 102 G und 102 B werden über Digital-/Analog-
Wandler 103 a, 103 b und 103 c einer Matrix-Schaltung 104
zugeführt, in der das Leuchtdichtesignal Y und die
Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y erzeugt werden. Wie im Falle
des ersten Ausführungsbeispiels werden die Ausgangssignale der
Matrix-Schaltung einem NTSC-Kodierer 62 zugeführt, während das
Leuchtdichtesignal Y an die Integrationsschaltung 72 angelegt
wird.
Die bei diesem Ausführungsbeispiel verwendete
Lichtquelleneinheit 105 entspricht der Lichtquelleneinheit
37 der Fig. 3 mit der Ausnahme, daß ein Rotationsfarbfilter
107 mit scheibenförmiger Ausbildung und drei sektorförmigen
Öffnungen verwendet wird, die in gleichem Abstand in
Umfangsrichtung ausgebildet sind. Farbdurchlaßfilter 108 R, 108 G
und 108 B lassen nur Lichtanteile roter, grüner und blauer
Wellenlängenbereiche durch und sind in diesen sektorförmigen
Öffnungen eingesetzt. Somit werden durch diese
Rotationsfarbfilter 107 Beleuchtungslichtanteile von rot, grün
und blau nacheinander auf die Lichteingangsstirnfläche des
Lichtleiters 22 gerichtet. Der übrige Aufbau der Vorrichtung
entspricht im wesentlichen demjenigen des ersten
Ausführungsbeispiels.
Claims (12)
1. Lichtregelvorrichtung für eine Endoskopvorrichtung, die
ein längliches Einführteil, einen durch das Einführteil
sich erstreckenden Lichtleiter zum Übertragen von Beleuch
tungslicht, einen sich durch das Einführteil erstreckenden
Bildleiter zum Übertragen eines optischen Bildes sowie
einen Videowandler, der an einem Okularteil am Ende des
Bildleiters angebracht ist und eine Festkörper-Bildaufnah
mevorrichtung aufweist, mit
- einer Pegelprüfeinrichtung,
- einer Korrektursignal-Erzeugungseinrichtung und
- einer Lichtregelsignal-Erzeugungseinrichtung zum Erzeu gen eines Lichtregelsignals für die Regelung des Lichtaus gangswerts einer Lichtquelleneinheit, die dem Lichtleiter das Beleuchtungslicht zuführt,
dadurch gekennzeichnet
- daß die Pegelprüfvorrichtung (5; 65) prüft, ob die foto elektrisch umgewandelten Ausgangssignale mehrerer Pixel der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung (33) einen vorbe stimmten Wert überschreiten oder nicht,
- daß die Korrektursignal-Erzeugungsvorrichtung (68, 69, E 1, E 2, E 3) abhängig vom Ausgangssignal der Pegelprüfein richtung (5; 65) ein Fotoabtastflächen-Korrektursignal er zeugt, das der tatsächlichen Bildaufnahmefläche auf der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung (33) entspricht, auf der ein Bild durch am Ausgangsstirnende des Bildleiters (29) abgegebenes Licht abgebildet wird, und
- daß die Lichtregelsignal-Erzeugungsvorrichtung (45, 71, 72) das Lichtregelsignal durch Teilen des Ausgangssignals der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung durch das Korrek tursignal erzeugt.
- einer Pegelprüfeinrichtung,
- einer Korrektursignal-Erzeugungseinrichtung und
- einer Lichtregelsignal-Erzeugungseinrichtung zum Erzeu gen eines Lichtregelsignals für die Regelung des Lichtaus gangswerts einer Lichtquelleneinheit, die dem Lichtleiter das Beleuchtungslicht zuführt,
dadurch gekennzeichnet
- daß die Pegelprüfvorrichtung (5; 65) prüft, ob die foto elektrisch umgewandelten Ausgangssignale mehrerer Pixel der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung (33) einen vorbe stimmten Wert überschreiten oder nicht,
- daß die Korrektursignal-Erzeugungsvorrichtung (68, 69, E 1, E 2, E 3) abhängig vom Ausgangssignal der Pegelprüfein richtung (5; 65) ein Fotoabtastflächen-Korrektursignal er zeugt, das der tatsächlichen Bildaufnahmefläche auf der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung (33) entspricht, auf der ein Bild durch am Ausgangsstirnende des Bildleiters (29) abgegebenes Licht abgebildet wird, und
- daß die Lichtregelsignal-Erzeugungsvorrichtung (45, 71, 72) das Lichtregelsignal durch Teilen des Ausgangssignals der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung durch das Korrek tursignal erzeugt.
2. Vorrichtung wie vorher, weiter
gekennzeichnet dadurch,
daß die Pegelprüfvorrichtung einen Vergleicher (5; 65)
aufweist, der die Ausgangssignale mehrerer dem Außendurch
messer des Bildleiters (29) entsprechener Pixel mit einem
vorbestimmten Pegel vergleicht, der geringfügig höher als
der Dunkelstrompegel ist.
3. Vorrichtung wie vorher, weiter
gekennzeichnet dadurch,
daß die Korrektursignal-Erzeugungsvorrichtung mehrere Kor
rekturspannungs-Erzeugungseinrichtungen (E 1, E 2, E 3) zum
Erzeugen von Spannungen, die unterschiedlichen Quer
schnittsgrößen des Bildleiters (29) entsprechen, sowie
eine Selektorvorrichtung (68, 69) zum Auswählen einer die
ser Spannungen abhängig vom Ergebnis der von der Pegel
prüfvorrichtung durchgeführten Prüfung aufweist.
4. Vorrichtung wie vorher, weiter
gekennzeichnet dadurch,
daß die Korrektursignal-Erzeugungsvorrichtung einen Ver
gleicher (5; 65) zum Vergleichen der Ausgangssignale von
in einer Zeile bzw. Spalte der Festkörper-Bildaufnahmevor
richtung (33) angeordneten Pixeln, sowie eine Integrier
vorrichtung (95) zum Integrieren der Ausgangssignale des
Vergleichers (65) und eine Abtast- und Halteschaltung (96)
für die Ausgangssignale der Integriervorrichtung aufweist.
5. Vorrichtung wie vorher, weiter
gekennzeichnet dadurch,
daß die Lichtregelsignal-Erzeugungsvorrichtung eine
Leuchtdichte-Signalerzeugungsvorrichtung (58 a) zum Erzeu
gen eines Leuchtdichtesignals aus dem Ausgangssignal der
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung, eine Integriervorrich
tung (72) zum Integrieren des Leuchtdichtesignals über
einer vorbestimmten Periode und einen Teiler (71) zum Tei
len des Ausgangssignals der Integriervorrichtung (72)
durch das Korrektursignal aufweist.
6. Vorrichtung wie vorher, weiter
gekennzeichnet dadurch,
daß Lichtregelsignal-Erzeugungsvorrichtung eine Einrich
tung (84) zum Regeln der Öffnungs- und Schließperioden
eines Tores (85) aufweist, das die Eingabeperiode des
Leuchtdichtesignals zur Integriervorrichtung (72) steuert.
7. Vorrichtung wie vorher, weiter
gekennzeichnet dadurch,
daß ein einziges Pixel für jede mehrerer für unterschied
liche Bildleiter (29) vorgesehener unterschiedlicher Bild
aufnahmeflächengrößen vorgesehen ist.
8. Vorrichtung wie vorher, weiter
gekennzeichnet dadurch,
daß mehrere Pixel für jede mehrerer für unterschiedliche
Bildleiter (29) vorgesehener unterschiedlicher Bildauf
nahmeflächengrößen vorgesehen sind.
9. Vorrichtung wie vorher, weiter
gekennzeichnet dadurch,
daß die Selektorvorrichtung eine irreversible, in einer
Richtung wirkende Schaltercharakteristik zum Schalten der
Korrekturspannung aufweist, und zwar von einer Spannung,
die einer geringeren Bildaufnahmefläche des Bildleiters
(29) entspricht, zu einer Spannung, die einer größeren
Bildaufnahmefläche des Bildleiters entspricht.
10. Vorrichtung wie vorher, weiter
gekennzeichnet dadurch,
daß der Videowandler (15) ein Farbfilter (33 a) vor der
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung (33) aufweist.
11. Vorrichtung wie vorher, weiter
gekennzeichnet dadurch,
daß die Lichtquelleneinheit (37) eine Blendenvorrichtung
(53) zum Variieren des Öffnungsquerschnittes entsprechend
dem Pegel des Lichtregelsignals aufweist.
12. Vorrichtung wie vorher, weiter
gekennzeichnet dadurch,
daß der Vergleicher ein Digitalvergleicher (5; 65) ist.
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