DE4023646A1 - Aufnahmelichtmengen-controller fuer ein endoskop - Google Patents
Aufnahmelichtmengen-controller fuer ein endoskopInfo
- Publication number
- DE4023646A1 DE4023646A1 DE4023646A DE4023646A DE4023646A1 DE 4023646 A1 DE4023646 A1 DE 4023646A1 DE 4023646 A DE4023646 A DE 4023646A DE 4023646 A DE4023646 A DE 4023646A DE 4023646 A1 DE4023646 A1 DE 4023646A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- light
- brightness
- endoscope
- light source
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 39
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 9
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 6
- 238000010422 painting Methods 0.000 claims 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 description 18
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 10
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 8
- 230000004044 response Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- 101150087426 Gnal gene Proteins 0.000 description 1
- 241000220317 Rosa Species 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000029305 taxis Effects 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- 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
- A61B1/06—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 with illuminating arrangements
- A61B1/0661—Endoscope light sources
- A61B1/0669—Endoscope light sources at proximal end of an endoscope
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- 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
- A61B1/06—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 with illuminating arrangements
- A61B1/0655—Control therefor
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
- G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
- G02B23/2407—Optical details
- G02B23/2461—Illumination
- G02B23/2469—Illumination using optical fibres
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- 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
- A61B1/06—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 with illuminating arrangements
- A61B1/07—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 with illuminating arrangements using light-conductive means, e.g. optical fibres
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B2217/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
- G03B2217/005—Blur detection
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aufnahmelicht
mengen-Gontroller für ein Endoskop, der verwendet wird,
um die Beleuchtungslichtmenge zu steuern, wenn eine
Fotographie durch das Endoskop aufgenommen wird.
Endoskope sind im allgemeinen derart ausgelegt, daß
sich mit ihnen nicht nur das Innere eines hohlen Organs
im Körper eines Patienten beobachten läßt, sondern von
diesen auch eine Fotographie aufgenommen werden kann.
Die Belichtungszeit für die Aufnahme wurde bislang
durch Integrieren des Ausgangssignals eines Lichtemp
fangselements, das das reflektierte Licht von einem mit
einer Lichtquelleneinrichtung beleuchteten Objekt emp
fängt, und durch Schließen eines mechanischen Ver
schlusses gesteuert, wenn die integrierte Ausgangsspan
nung eine eingestellte Spannung erreicht, wobei der me
chanische Verschluß in einem Beleuchtungslichtweg in
nerhalb der Lichtquelleneinrichtung vorgesehen ist.
Ein mechanischer Verschluß benötigt jedoch von dem
Zeitpunkt, zu dem er ein das Schließen anzeigende Si
gnal empfängt, bis er vollständig geschlossen ist eine
gewisse Zeit (im allgemeinen etwa 0,05 Sekunden) und
die Belichtung wird aus diesem Grund entsprechend lang.
Die Belichtungszeit ΔT, die einer Belichtungsüber
schreitung entspricht, ist unabhängig von der Länge der
Gesamtbelichtungszeit für jeden bestimmten Fall kon
stant. Wenn die Gesamtbelichtungszeit T demgemäß re
lativ kurz ist, wenn also das Objekt relativ hell ist
wie in dem Fall einer Nahaufnahme, wird die Wirkung von
ΔT signifikant, was zu einem hohen Grad von Überbe
lichtung führt.
Um diesen Grad von Überbelichtung zu reduzieren, ist
bislang ein Verfahren verwendet worden, bei dem der An
stieg eines Signals differentiell erfaßt wird, das
einen Integrationszustandswert repräsentiert, der durch
Integrieren des Ausgangssignals eines Lichtempfangsele
ments erhalten wird. Wenn der Differentialausgangswert
größer ist als ein Referenzwert, wird die Helligkeit
einer Lichtquelle auf einen Beobachtungszustandspegel
verringert, um die Gesamtbelichtungszeit T zu erhöhen,
wodurch die Wirkung von ΔT reduziert wird.
Je geringer der Referenzwert bei einer derartigen Ein
richtung ist, desto größer ist der Bereich innerhalb
dessen der Grad von Überbelichtung reduziert werden
kann. Wenn sich der Referenzwert jedoch verringert,
verlängert sich die Belichtungszeit, was das Problem
von Unschärfe z.B. durch Verwackeln hervorruft. Der Re
ferenzwert muß daher auf einen relativ hohen Pegel ein
gestellt werden. Demzufolge tritt weiterhin eine be
trächtliche Überbelichtung in einem mittleren Entfer
nungsbereich auf, innerhalb dessen der Differentialaus
gang geringer ist als der Referenzwert.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
Aufnahmelichtmengen-Controller für ein Endoskop zu
schaffen, der sowohl eine Überbelichtung als auch eine
Unschärfe bei der Aufnahme einer Fotographie verhindern
kann und mit dem sich insgesamt deutliche, nicht verwac
kelte und gut belichtete Bilder erzielen lassen.
Diese Aufgabe wird durch einen Aufnahmelichtmengen-Con
troller für ein Endoskop gelöst, der verwendet wird, um
die Beleuchtungslichtmenge zu steuern, wenn eine Auf
nahme über das Endoskop aufgenommen wird, mit: einer
Einrichtung zum fotoelektrischen Umwandeln eines Hel
ligkeitspegels des Lichts, das von einem Objekt reflek
tiert ist, das mit einer Lichtquelle beleuchtet ist,
in ein elektrisches Signal und zum Ausgeben des Si
gnals; einer Einrichtung zum Integrieren eines Aus
gangssignals von der fotoelektrischen Wandlereinrich
tung und zum Ausgeben eines Integrationszustandswerts;
einer Einrichtung zum differentiellen Erfassen und Aus
geben des Anstiegs eines Signals, das einen Integra
tionszustandswert repräsentiert, der von der Integra
tionseinrichtung ausgegeben wird; und einer Einrichtung
zum Steuern der Helligkeit von Beleuchtungslicht der
art, daß, wenn der Ausgang von der Differentiationsein
richtung höher ist als ein erster Referenzwert, die
Helligkeit des das Objekt beleuchtenden Lichts auf
einen relativ niedrigen Pegel gesteuert wird, wohinge
gen, wenn der Ausgang von der Differentiationseinrich
tung niedriger ist als ein zweiter Referenzwert, der
kleiner ist als der erste Referenzwert, die Helligkeit
des Beleuchtungslichts auf einen relativ hohen Pegel
gesteuert wird, und wenn der Ausgang von der Differen
tiationseinrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten
Referenzwert liegt, die Helligkeit des Beleuchtungs
lichts auf einen vorbestimmten Pegel zwischen den zwei
Helligkeitspegeln gesteuert wird.
Weiterhin wird ein Aufnahmelichtmengen-Controller für
ein Endoskop geschaffen, der verwendet wird, die Be
leuchtungslichtmenge zu steuern, wenn eine Fotographie
über das Endoskop aufgenommen wird, mit: einer Einrich
tung zum fotoelektrischen Wandeln eines Helligkeitspe
gels von Belichtungslicht, das auf eine Aufnahmeebene
in einer Aufnahmeeinrichtung gerichtet wird, nachdem es
von einem Objekt reflektiert ist, das mit einer Licht
quelle beleuchtet wird, in ein elektrisches Signal und
zum Ausgeben des Signals; einer Einrichtung zum Inte
grieren eines Ausgangs von der fotoelektrischen Wand
lereinrichtung und zum Ausgeben eines Integrationszu
standswerts; einer Einrichtung zum Erfassen einer Rate
einer Veränderung des Ausgangs von der Integrationsein
richtung pro Zeiteinheit und zum Berechnen einer erwar
teten Belichtungszeit aus dem erfaßten Wert; und einer
Steuereinrichtung, die durch den Ausgang von der Ein
richtung zum Berechnen der erwarteten Belichtungszeit
aktiviert wird, um die Helligkeit von Beleuchtungslicht
zu steuern, das von der Lichtquelle an das Endoskop ge
liefert wird, so daß die Belichtungszeit bei der Auf
nahmeebene in einen vorbestimmten Bereich fällt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von bevorzugten
Ausführungsformen in Verbindung mit der Zeichnung be
schrieben. Es zeigen:
Fig. 1a
und 1b Schaltungsdiagramme, die die Anord
nung einer Ausführungsform der Erfin
dung zeigen;
Fig. 2a
bis 2c Zeitdiagramme, die den Betrieb der
Ausführungsform zeigen;
Fig. 3 schematisch den allgemeinen Aufbau
einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 4 ein Schaltungsblockdiagramm der zwei
ten Ausführungsform;
Fig. 5 ein Zeitdiagramm, das den Betrieb der
zweiten Ausführungsform zeigt;
Fig. 6a
und 6b Diagramme, die den Betrieb der zwei
ten Ausführungsform zeigen; und
Fig. 7a
bis 7d Flußdiagramme, die den Steuerprozeß
der zweiten Ausführungsform zeigen.
In Fig. 1a ist ein Endoskop 1 gezeigt. Eine Aufnahme
einrichtung 2 ist abnehmbar an dem Endoskop 1 ange
bracht. Eine Lichtquelleneinrichtung 3 für das Endoskop
ist auch gezeigt.
In diesem System wird Licht von einer Lichtquelle
(Lampe) 30, die in der Lichtquelleneinrichtung 3 vorge
sehen ist, von einem Verbindungselement 11 des Endo
skops 1 zum dem distalen Ende 12 eines Einführungsteils
des Endoskops 1 über ein Lichtleitfaserbündel 13
übertragen, um ein Objekt 100 in einem Hohlorgan des
Patientenkörpers zu beleuchten.
Das von dem Objekt 100 reflektierte Licht wird von dem
distalen Ende 12 des Einführungsteils über ein Abbil
dungsleitfaserbündel 16, das zum Übertragen einer Ab
bildung des Objekts 100 dient, zu einem Okular 14 über
tragen. Das übertragene Licht wird von einem Lichtemp
fangselement 15 empfangen, das in dem Okular 14 vorge
sehen ist, und der Helligkeitspegel des empfangenen
Lichts wird in ein elektrisches Signal gewandelt und
dann ausgegeben. Demgemäß wird der Helligkeitspegel des
die Ebene eines Films 25 erreichenden Lichts genau er
faßt und in ein elektrisches Signal gewandelt.
Die Lichtquelle 30, die in der Lichtquelleneinrichtung
3 vorgesehen ist, besteht z.B. aus einer Xenonlampe.
Das von der Lichtquelle 30 emittierte Licht wird auf
die Einfallendfläche des Lichtleitfaserbündels 13 über
eine Kondensorlinse 31 konzentriert. Ein mechanischer
Verschluß 32 ist in einem Beleuchtungslichtweg vorgese
hen, der sich zwischen der Kondensorlinse 31 und dem
Lichtleitfaserbündel 13 erstreckt, so daß durch Schlie
ßen des Verschlusses 32 vollständig verhindert werden
kann, daß Beleuchtungslicht in das Lichtleitfaserbündel
13 eintritt.
Eine Lichtmeßschaltung 33, die mit dem Ausgangsende des
Lichtempfangselements 15 verbunden ist, integriert den
Ausgang von dem Lichtempfangselement 15 und gibt einen
Integrationszustandswert aus. Eine Verschlußsteuer
schaltung 34 steuert den Öffnungs- und Schließbetrieb
des Verschlusses 32.
Eine Lichtquellen-Stromsteuerschaltung 35 steuert den
Strom, der an die Lichtquelle 30 gegeben wird, um die
Helligkeit des von der Lichtquelle 30 emittierten
Lichts zu steuern. Durch die Lichtquellen-Strom
steuerschaltung 35 läßt sich die Helligkeit des Lichts
von der Lichtquelle 30 leicht zwischen einem minimalen
Pegel und einem maximalen Pegel variieren.
Ein Synchro-Schalter 21, der in der Aufnahmeeinrichtung
2 vorgesehen ist, ist mit einer Sequenzschaltung 36
verbunden, die in der Lichtquelleneinrichtung 3 vorge
sehen ist. In Antwort auf den EIN/AUS-Betrieb des
Synchro-Schalters 21 beginnt oder beendet die Sequenz
schaltung 36 sequenziell die Betriebsschritte der
Lichtmeßschaltung 33, der Verschlußsteuerschaltung 34
und der Lichtquellen-Stromsteuerschaltung 35.
Ein Empfindlichkeitsindex-Einstellschalter 37 wird be
tätigt, um einen Empfindlichkeitsindex in Entsprechung
zu der Empfindlichkeit des Films 25 einzustellen, der
in der Aufnahmeeinrichtung 2 verwendet wird. Ein Emp
findlichkeitsindex ist der Index zum Bewirken einer
automatischen Belichtungssteuerung gemäß der Empfind
lichkeit des Films 25 und anderer Bedingungen, wenn
fotographiert wird. Gemäß dem über den Schalter 37 ein
gegebenen Empfindlichkeitsindex wird eine korrekte Be
lichtung in einer Belichtungseinstellschaltung 38 ein
gestellt.
Ein erster Komparator 40 vergleicht einen Wert, der von
der Lichtmeßschaltung 33 ausgegeben wird, mit einem
Wert, der von der Belichtungseinstellschaltung 38 aus
gegeben wird, um den Verschluß-Schließbetrieb der Ver
schlußsteuerschaltung 34 zu steuern. Genauer gesagt,
wird der Verschluß 32 geschlossen, wenn der Ausgang von
der Lichtmeßschaltung 33 einen Wert erreicht, der in
der Belichtungseinstellschaltung 38 gesetzt ist.
Eine Referenzspannungs-Einstellschaltung 41 stellt
automatisch eine erste Referenzspannung d1 und eine
zweite Referenzspannung d2 (d1<d2) gemäß einer
Spannung VR ein, die von der Belichtungseinstell
schaltung 38 ausgegeben wird. Die Referenzspannungen
d1 und d2 werden als Referenzwerte verwendet, um
die Größe des an die Lichtquelle 30 angelegten Stroms
zu steuern.
Fig. 1b zeigt ein Beispiel der Referenzspannungs-
Einstellschaltung 41. In dieser Schaltung wird die Aus
gangsspannung VR von der Belichtungseinstellschaltung
38 jeweils dem positiven Eingangsanschluß von einem er
sten Operationsverstärker 411 und einem zweiten Opera
tionsverstärker 412 eingegeben.
Aus der Versorgungsspannung V des Geräts werden Refe
renzspannungen V1 und V2 durch einen ersten Span
nungsteiler, der Widerstände 413 und 414 hat, und einen
zweiten Spannungsteiler erhalten, der Widerstände 413
und 415 hat. Die zwei Potentialreferenzpunkte sind je
weils mit dem negativen Eingangsanschluß des ersten
Operationsverstärkers 411 und des zweiten Operations
verstärkers 412 über Widerstände 418, 418 verbunden.
Zusätzlich sind zwischen den Ausgangsanschlüssen und
den negativen Eingangsanschlüssen der Operationsver
stärker 411 bzw. 412 jeweils Rückkopplungswiderstände
416 und 417 verbunden.
Wenn man demgemäß annimmt, daß die Widerstandswerte der
Widerstände 413, 414, 415, 416, 417 und 418 durch R0,
R4, R5, R1, R2 bzw. R3 wiedergegeben sind,
wie in Fig. 1b gezeigt ist, ergeben sich die
(Referenz-) Ausgangsspannungen d1 und d2 aus den
beiden Operationverstärkern 411 und 412 wie folgt:
d1=(VR-V1)R1/R3,
d2=(VR-V2) R2/R3.
d1=(VR-V1)R1/R3,
d2=(VR-V2) R2/R3.
Wenn R1<R2 und zur Vereinfachung der Berechung
R4=R5 (d.h. V1=V2), dann gilt
d1<d2.
d1<d2.
Wenn R0«R3, dann sind die Referenzspannungen V1
und V2 gegeben durch
V1=VR0/(R0+R4),
V2=VR0/(R0+R5),
wobei R4 und R5 so eingestellt sind, daß sowohl V1 als auch V2 kleiner ist als der minimale Wert von VR.
V1=VR0/(R0+R4),
V2=VR0/(R0+R5),
wobei R4 und R5 so eingestellt sind, daß sowohl V1 als auch V2 kleiner ist als der minimale Wert von VR.
Wenn z.B. R1=R3 und R2=R3/2, dann gilt
d1=2d2.
d1=2d2.
Somit wird das Verhältnis von d1 zu d2 für die
Steuerung dieser Ausführungsform geeignet. Es ist anzu
merken, daß bestimmte Größen von d1 und d2 dadurch
bestimmt werden, daß man die Größe der Ausgangsspannung
VR aus der Belichtungs-Einstellschaltung 38 und die
Größe der Ausgangsspannung aus der Differentiations
schaltung 42 in Betracht zieht.
Zurück zu Fig. 1a: Die erste Referenzspannung d1 und
die zweite Referenzspannung d2 werden in einem zwei
ten Komparator 43 bzw. einem dritten Komparator 44 mit
einem Ausgang von einer Differentiationsschaltung 42
verglichen, die den Anstieg eines Signals differentiell
erfaßt und ausgibt, das einen Integrationszustandswert
wiedergibt, der von der Lichtmeßschaltung 33 ausgegeben
wird. Die Ergebnisse des Vergleichs werden zu der
Lichtquellen-Stromsteuerschaltung 35 wie folgt ge
schickt.
Wenn der Ausgang der Differentiationsschaltung 42 grö
ßer ist als die erste Referenzspannung d1, wird der an
die Lichtquelle 30 angelegte Strom auf einen Minimalpe
gel gesteuert, um die Helligkeit des Lichts zu minimie
ren, das von der Lichtquelle 30 innerhalb eines variab
len Bereichs emittiert wird.
Wenn der Ausgang der Differentiationsschaltung 42 klei
ner ist als die zweite Referenzspannung d2, wird der
an die Lichtquelle 30 angelegte Strom auf einen Maxi
malpegel gesteuert, um die Helligkeit des Lichts von
der Lichtquelle 30 im Rahmen des variablen Bereichs zu
maximieren.
Wenn der Ausgang der Differentiationsschaltung 42 zwi
schen der ersten Referenzspannung d1 und der zweiten
Referenzspannung d2 liegt, wird der an die Lichtquel
le 30 angelegte Strom auf einen vorbestimmten Pegel
zwischen dem maximalen und dem minimalen Pegel gesteu
ert, um die Helligkeit des Lichts von der Lichtquelle
30 auf einen Zwischenpegel einzustellen.
Der Betrieb der oben beschriebenen Ausführungsform wird
nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeitdiagramme der
Fig. 2a bis 2c erläutert.
Wenn der Synchro-Schalter 21 der Aufnahmeeinrichtung 2
eingeschaltet wird, wird der Verschluß (Kameraver
schluß) 22 in der Aufnahmeeinrichtung 2 mit einer
leichten Verzögerung geöffnet und nach einer vor
bestimmten Zeit (z.B. 0,25 Bekunden) geschlossen. In
der Zwischenzeit wird der Verschluß 32 in der Licht
quelleneinrichtung 3 temporär in Antwort auf ein Si
gnal, das von der Sequenzschaltung 36 ausgegeben wird,
zur gleichen Zeit geschlossen, zu der der Synchro-
Schalter 21 eingeschaltet wird. Zusätzlich wird ein Ge
samtbetriebs-Periodensignal eingeschaltet. Nach einer
relativ kurzen Zeit t1, die das Zeitintervall zwi
schen dem Moment, zu dem das anfängliche Verschluß-
Schließsignal gleichzeitig mit dem Einschalten des
Synchro-Schalters 21 ansteigt, und dem Moment ist, zu
dem es fällt, wird der Verschluß 32 in der Lichtquel
leneinrichtung 3 geöffnet, und nachdem der Kameraver
schluß 22 geschlossen worden ist und eine Zeit t2
verstrichen ist, wird das Gesamtbetriebs-Periodensignal
ausgeschaltet (d.h. der gesamte Betrieb ist abgeschlos
sen).
Zur gleichen Zeit, zu der das anfängliche Verschluß-
Schließsignal fällt, beginnt sich der Lichtquellenver
schluß 32 zu öffnen, und ebenfalls zur gleichen Zeit
wird die Helligkeit des von der Lichtquelle 30 emit
tierten Lichts temporär auf einen Maximalpegel erhöht.
Wenn jedoch die Entfernung zu dem Objekt 100 z.B. rela
tiv kurz ist, ist der erfaßte Differentialausgang grö
ßer als die erste Referenzspannung d1. In einem sol
chen Fall wird die Helligkeit des Lichts von der Licht
quelle 30 auf einen Minimalpegel innerhalb eines va
riablen Helligkeitsbereichs von Aufnahmelicht abge
senkt, so daß der Anstieg der Integrationsausgangsspan
nung gemäßigt wird, was zu einem Anstieg der Zeitspanne
führt, die die Integrationsausgangsspannung braucht, um
einen eingestellten Pegel zu erreichen, wie in Fig. 2a
gezeigt ist. Wenn die Integrationsausgangsspannung den
eingestellten Pegel erreicht, wird der Lichtquellenver
schluß 32 geschlossen, um den Belichtungsprozeß abzu
schließen.
Demgemäß wird die Belichtungszeit länger als in dem
Fall, wenn die Helligkeit von Licht von der Lichtquelle
30 auf dem maximalen Pegel belassen wird, was zu einer
Abnahme in dem Verhältnis der Zeit ΔT, die der Ver
schluß 32 zum Schließen braucht, zu der Belichtungszeit
führt. Da die Helligkeit des Lichts von der Lichtquelle
30 darüberhinaus während der Zeit ΔT auf dem Minimal
pegel gehalten wird, wird der Grad an Überbelichtung
bezüglich der Ebene des Films 25 reduziert.
Wenn im Gegensatz hierzu die Entfernung zu dem Objekt
100 z.B. relativ groß ist, ist der erfaßte Differen
tialausgang niedriger als die zweite Referenzspannung
d2. In einem solchen Fall wird die Helligkeit des
Lichts von der Lichtquelle 30 auf dem maximalen Pegel
belassen und der Lichtquellenverschluß 32 wird, wenn
die Integrationsausgangsspannung den eingestellten Wert
erreicht, geschlossen, um den Belichtungsprozeß zu be
enden, wie in Fig. 2b gezeigt ist. Demzufolge verlän
gert sich die Belichtungszeit nicht und das Problem von
Verwackeln tritt nicht auf.
Wenn die Entfernung zu dem Objekt 100 in einem mittle
ren Bereich liegt, liegt der erfaßte Differentialaus
gang zwischen der ersten Referenzspannung d1 und der
zweiten Referenzspannung d2. In einem solchen Fall
wird die Helligkeit des Lichts von der Lichtquelle 30
auf einen vorbestimmten Pegel gesteuert, der zwischen
dem maximalen und dem minimalen Pegel liegt, so daß der
Anstieg der Integrationsausgangsspannung relativ gemä
ßigt wird. Im Ergebnis verlängert sich die Zeit, die
die Integrationsausgangsspannung braucht, um den einge
stellten Pegel zu erreichen, um einen gewissen Grad,
wie in Fig. 2c gezeigt ist. Wenn die Integra
tionsausgangsspannung den eingestellten Pegel erreicht,
wird der Lichtquellenverschluß 32 geschlossen, um den
Belichtungsprozeß zu beenden.
Demgemäß verlängert sich die Belichtungszeit um ein
gewisses Maß und der Grad der Überbelichtung bezüglich
der Ebene des Films 25 wird reduziert. Die Belichtungs
zeit wird sich jedoch nicht so verlängern, wie in dem
Fall, wenn die Helligkeit des Lichts von der Lichtquel
le 30 auf den Minimalpegel abgesenkt wird. Das Problem
von Verwackeln tritt daher nicht auf.
Es ist anzumerken, daß, wenn der Differenzialausgang
zwischen der ersten Referenzspannung d1 und der zwei
ten Referenzspannung d2 liegt, die Helligkeit des
Lichts von der Lichtquelle 30 auf einen einer Vielzahl
von Pegeln gesteuert werden kann, der in Entsprechung
zu der Größe des Differentialausgangs ausgewählt wird.
Anstelle des Steuerns der Helligkeit des Lichts von der
Lichtquelle 30 kann die Helligkeit des Beleuchtungs
lichts, das auf das Objekt 100 gerichtet ist, durch
Steuern des Blendenwerts einer variablen Blende gesteu
ert werden, die zwischen der Lichtquelle 30 und dem
Lichtleitfaserbündel 13 vorgesehen ist.
Erfindungsgemäß verlängert sich die Belichtungszeit um
ein gewisses Maß, um das Auftreten von Überbelichtung
zu verhindern, selbst wenn die Entfernung zu dem Objekt
im mittleren Bereich liegt. Da darüberhinaus die Be
lichtungszeit nicht so lang wird wie in dem Fall, bei
dem die Helligkeit von Licht von der Lichtquelle auf
den minimalen Pegel innerhalb des variablen Hellig
keitsbereichs für Licht zur Aufnahme gesteuert wird,
tritt das Problem von Unschärfe nicht auf.
Somit ermöglicht die Erfindung eine Vergrößerung des
Bereichs, innerhalb dessen Aufnahmen mit idealer Be
lichtungszeit ausgeführt werden können und ermöglicht
somit, daß klare und scharfe Fotographien zu erhalten
sind.
Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegen
den Erfindung mit einem Endoskop 1 und einer Kamera
(Aufnahmeeinrichtung) 2, die abnehmbar an einem Okular
14 des Endoskops 1 über einen Adapter 9 angebracht ist.
Eine Lichtquelleneinrichtung 104 ist abnehmbar mit
einem Verbindungselement 11 des Endoskops 1 verbunden.
Von einer Lichtquelle (Lampe) 140 emittiertes Beleuch
tungslicht wird über eine Kondensorlinse 141 konzen
triert und in ein Lichtleitfaserbündel 13 in dem Endo
skop 1 gegeben.
In einem Beleuchtungslichtweg, der sich zwischen der
Lichtquelle 140 und dem Lichtleitfaserbündel 13 er
streckt, sind ein Verschluß (Lichtquellenverschluß)
142, der den Beleuchtungslichtweg vollständig ver
schließen oder freigeben kann, und eine Blende 143 vor
gesehen, die in der Lage ist, den Durchgangsbereich des
Beleuchtungslichts zu variieren.
Das Beleuchtungslicht wird über das Lichtleitfaserbün
del 13 übertragen und von dem distalen Ende 12 eines
Einführungsteils des Endoskops 1 auf ein Objekt 100 ge
richtet. Das von dem Objekt 100 reflektierte Licht wird
über ein (nicht gezeigtes) Abbildungsleitfaserbündel
übertragen, um die Ebene (Aufnahmeebene) eines Films 25
in der Kamera 2 zu belichten. Ein Verschluß
(Kameraverschluß) 22 in der Kamera 2 wird für eine vor
bestimmte Zeitspanne (0,25 Sekunden) nur dann geöffnet,
wenn ein Synchro-Schalter 21 eingeschaltet wird.
Ein Lichtempfangselement 15 ist in dem Okular 14 vorge
sehen, um einen Helligkeitspegel (nachstehend mit
"Lichtstrom" bezeichnet) von (reflektiertem) Belich
tungslicht, das auf die Ebene des Films 25 gerichtet
ist, in ein elektrisches Signal zu wandeln. Die Aus
gangsspannung von dem Lichtempfangselement 15 wird in
einer (integrierenden) Lichtmeßschaltung 116 integriert
und ein Integrationszustandswert wird von der Lichtmeß
schaltung 116 ausgegeben. Diese Schaltung kann entweder
in der Lichtquelleneinrichtung 104 oder in dem Endoskop
1 vorgesehen sein.
Ein Empfindlichkeitsindex-Einstellschalter 145 ist an
einer Bedienkonsole 146 vorgesehen, die auf der Ober
fläche der Lichtquelleneinrichtung 104 angebracht ist.
Ein Controller 150 enthält einen Mikrocomputer.
In Fig. 4, die ein Blockdiagramm der elektrischen An
ordnung der zweiten Ausführungsform ist, hat der Con
troller 150 eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU)
151, mit der ein Nur-Lese-Speicher (ROM) 153, ein Spei
cher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 154 und ein program
mierbarer Intervallzeitgeber (PIT) 155 zum Zählen der
abgelaufenen Zeit über einen Systembus 152 verbunden
sind. An die CPU 151 wird ein Interrupt-Signal ange
legt, das von dem Synchro-Schalter 21 ausgegeben wird.
Der Systembus 152 ist weiterhin mit ersten bis dritten
Eingabe-/Ausgabeanschlüssen 156, 157 und 158 verbunden.
Der Empfindlichkeitsindex-Einstellschalter 145 ist mit
dem Eingangsende des ersten Eingabe-/Ausgabeanschlusses
156 verbunden. Der Ausgang von dem Lichtempfangselement
15 wird in der (integrierenden) Lichtmeßschaltung 116
integriert, um einen Integrationszustandswert (Integra
tionsausgangsspannung V) zu erhalten, der dem Eingang
des zweiten Eingabe-/Ausgabeanschlusses 157 über einen
Analog/Digital-Wandler 117 eingegeben wird. Der Ausgang
des dritten Eingabe-/Ausgabeanschlusses 158 ist mit
Treibern 140a, 142a und 143a verbunden, die die
Helligkeit des von der Lichtquelle 140 emittierten
Lichts, das Öffnen und Schließen des Lichtquellenver
schlusses 142 bzw. den Grad der Öffnung der Blende 143
steuern.
Das System ist weiterhin mit einem Generator für ein
anfängliches Verschluß-Schließsignal, der ein Signal
zum Schließen des Lichtquellenverschlusses 142 für eine
vorbestimmte kurze Zeit in Antwort auf das Einschalten
des Synchro-Schalters 21 erzeugt, und mit einem Signal
generator ausgestattet, der ein Gesamtbetriebs-Perio
densignal erzeugt, das die Gesamtbetriebsperiode des
Systems in Antwort auf das Einschalten des Synchro-
Schalters 21 definiert. Die Ausgangssignale von diesen
Generatoren werden dem Controller 150 eingegeben. Auf
Erläuterungen dieser Generatoren wird jedoch verzich
tet.
Fig. 5 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb der oben
beschriebenen Ausführungsform zeigt.
Wenn der Synchro-Schalter 21 an der Kamera 2 einge
schaltet wird, wird der Verschluß (Kameraverschluß) 22
in der Kamera 2 mit einer leichten Verzögerung geöffnet
und nach einer vorbestimmten Zeitspanne (z.B. 0,25 Se
kunden) geschlossen. In der Zwischenzeit wird der
Lichtquellenverschluß 142 in der Lichtquelleneinrich
tung 104 temporär in Antwort auf ein anfängliches
Verschluß-Schließsignal geschlossen, das zur gleichen
Zeit wie das Einschalten des Synchro-Schalters 21 aus
gegeben wird. Zusätzlich wird ein Gesamtbetriebs-Perio
densignal eingeschaltet.
Nach einer relativ kurzen Zeit fällt das anfängliche
Verschluß-Schließsignal und der Lichtquellenverschluß
142 beginnt zur gleichen Zeit sich zu öffnen.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Helligkeit (Lichtstrom) B
von dem Endoskop zugeführten Beleuchtungslicht, die
durch die Lichthelligkeit von der Lichtquelle 140 und
den Grad der Öffnung der Blende 143 bestimmt ist, auf
dem Beleuchtungslichtstrom B0 in dem Beobachtungszu
stand aufrechterhalten, und wenn sich der Lichtquellen
verschluß 142 öffnet, beginnt die Integrationsausgangs
spannung von der Lichtmeßschaltung 116 zu steigen.
Die CPU 151 erfaßt eine Rate einer Veränderung
(differentiell) der Integrationsausgangsspannung V pro
Zeiteinheit (dV/dt=cVa/Ta) in einer sehr kurzen
Zeitspanne (dt=ta-t0=ta), die zu der Zeit
(t0=0) beginnt, wenn der Lichtquellenverschluß 142
beginnt, sich zu öffnen, und berechnet eine erwartete
Belichtungszeit T′ aus dem erfaßten Wert. Bei dem obi
gen Ausdruck ist Va eine Integrationsausgangsspannung
bei ta und c ist ein Korrekturkoeffizient, der größer
als 1 ist.
Die Berechnung der erwarteten Belichtungszeit T′ ba
siert auf einer eingestellten Spannung Vr, die auto
matisch in Übereinstimmung mit einem Empfindlichkeits
index eingestellt wird, der über den Empfindlich
keitsindex-Einstellschalter 145 eingegeben wird. Im
einzelnen wird die erwartete Belichtungszeit T′ wie
folgt berechnet:
T′=(Vr-Va)dt/dV+ta.
T′=(Vr-Va)dt/dV+ta.
In dieser Ausführungsform werden z.B. drei unterschied
liche Arten von Belichtungsreferenzzeiten eingestellt,
d.h. T1, T2 und T3, die wie folgt spezifiziert
sind:
T1=0,01 Sekunden,
T2=0,015 Sekunden,
T3=0,03 Sekunden.
T1=0,01 Sekunden,
T2=0,015 Sekunden,
T3=0,03 Sekunden.
Dann wird der Beleuchtungslichtstrom B durch Steuern
der Lichtquelle 140 oder der Blende 143 oder durch
Steuern beider wie folgt gesteuert:
1. Wenn T′<T1, B=B03.
2. Wenn T1<=T′<T2,B=B0.
3. Wenn T2<=T′<T3,B=3B0/2.
4. Wenn T3<=T′,B=Maximum.
1. Wenn T′<T1, B=B03.
2. Wenn T1<=T′<T2,B=B0.
3. Wenn T2<=T′<T3,B=3B0/2.
4. Wenn T3<=T′,B=Maximum.
Durch derartiges Steuern des Beleuchtungslichtstroms B
kann die Belichtungszeit so gesteuert werden, daß sie
in einen idealen Bereich fällt, d.h.von T1 bis T3,
d.h. von 0,01 Sekunden bis 0,03 Sekunden, und zwar für
nahezu alle Fälle.
Fig. 6a zeigt einen Steuerbetrieb für den Fall 1, bei
dem, da die erwartete Belichtungszeit T′ zu kurz ist,
der Beleuchtungslichtstrom B auf ein Drittel dessen bei
der Beobachtung reduziert wird, so daß die Belichtungs
zeit T in den idealen Bereich fällt. Die gestrichtelte
Linie zeigt das Ergebnis, das erhalten wird, wenn die
Steuerung der vorliegenden Erfindung nicht ausgeführt
wird, und die durchgezogene Linie zeigt das Ergebnis,
das durch die Steuerung der Erfindung erzielt wird.
Fig. 6b zeigt einen Steuerbetrieb für den Fall 3, bei
dem, da die erwartete Belichtungszeit T′ innerhalb des
idealen Bereichs liegt, jedoch relativ lang ist, der
Beleuchtungslichtstrom B auf das 1,5-Fache dessen bei
der Beobachtung erhöht wird, so daß die Belichtungszeit
T eine relativ kurze Zeitperiode innerhalb des idealen
Bereichs wird. Die gestrichelte Linie zeigt das Ergeb
nis, das erhalten wird, wenn die Steuerung der vorlie
genden Erfindung nicht ausgeführt wird, und die durch
gezogene Linie zeigt das Ergebnis, das durch die Steue
rung der Erfindung erzielt wird.
Um den Genauigkeitsgrad der oben beschriebenen Steue
rung zu erhöhen, wird der Integrationsausgang vorzugs
weise erneut differentiell erfaßt, wenn der Lichtquel
lenverschluß 142 vollständig geöffnet ist, und es ist
auch vorzuziehen, eine erwartete Belichtungszeit zu be
rechnen, um die Steuerung des Lichtstromes B von Be
leuchtungslicht erneut zu bewirken, das dem Endoskop
zugeführt wird. Dies hat die folgenden Gründe. Bei der
Steuerung, die direkt nach dem Startpunkt t0 bewirkt
wird, ist, da der Lichtquellenverschluß 142 beginnt
sich zu öffnen der Anstieg der Integrationsausgangs
spannung V nicht linear bezüglich zur Zeit und ist
daher dV/dt nicht bestimmt, und der Wert von dV ist so
klein, daß ein Berechnungsfehler wahrscheinlich auf
tritt.
Aus diesen Gründen wird ein Zeitpunkt tb, bei dem zu
mindest die Zeit ΔT, die der Lichtquellenverschluß
142 zum vollständigen Öffnen braucht, seit t0 abge
laufen ist, als nächster Startpunkt definiert und eine
Rate einer Veränderung der Integrationsausgangsspannung
V pro Zeiteinheit wird für eine vorbestimmte kurze Zeit
(tc-tb) erfaßt. Dann wird die verbleibende Belich
tungszeit Tx bei tc wie folgt berechnet:
Tx=(Vr-Vc)dt/dV,
wobei Vc eine Integrationsausgangsspannung bei tc ist.
Tx=(Vr-Vc)dt/dV,
wobei Vc eine Integrationsausgangsspannung bei tc ist.
Unter der Annahme, daß das Zeitintervall zwischen tc
und T3 durch T4 wiedergegeben wird, wenn Tx
<T4, d.h, wenn die Gesamtbelichtungszeit über T3
(0,03 Sekunden) ist, wird der Beleuchtungslichtstrom B
maximiert.
Wenn das Gesamtbetriebs-Periodensignal abgeschaltet
wird, nachdem die Belichtungszeitsteuerung auf diese
Art bewirkt worden ist, kehrt das System in den Zustand
vor dem Aufnahmebetrieb zurück, d.h. in den Beobach
tungszustand.
Die Fig. 7a bis 7d sind Flußdiagramme, die den Steu
erprozeß zeigen, der in dem Controller 150 ausgeführt
wird, um die oben beschriebene Steuerung zu bewirken,
wobei die Fig. 7a und 7b den Steuerprozeß zeigen,
bei dem die Steuerung des Lichtstroms B von Beleuch
tungslicht nur einmal bewirkt wird. In diesen Figuren
sind Schritte mit S bezeichnet.
Dieser Prozeß startet in Antwort auf ein Fallen des
anfänglichen Verschluß-Schließsignals. Der Lichtquel
lenverschluß 142 wird bei S1 geöffnet. Zur gleichen
Zeit, zu der sich der Verschluß 142 beginnt zu öffnen,
wird eine Integrationsausgangsspannung V von der Licht
meßschaltung 116 bei S2 eingegeben. Wenn in S3 festge
stellt wird, daß V kleiner ist als die eingestellte
Spannung Vr, dann wird in S4 festgestellt, ob die
Zeit t, die seit dem Beginn des Öffnens des Lichtquel
lenverschlusses 142 verstrichen ist, eine vorbestimmte
Zeit ta erreicht hat oder nicht.
Wenn t noch nicht ta erreicht hat, kehrt der Prozeß
zu S2 zurück, in dem eine neue Integrationsausgangs
spannung V eingegeben wird. Wenn in S3 festgestellt
wird, daß V die eingestellte Spannung Vr überschrit
ten hat, fährt der Prozeß mit S12 fort und der Licht
quellenverschluß 142 wird in S14 geschlossen, womit der
Steuerprozeß beendet wird. Wenn in S4 festgestellt
wird, daß die verstrichene Zeit t die Zeit ta er
reicht hat, fährt der Prozeß mit S5 fort, in dem
dV/dt=cVa/ta und T′=(Vr-Va) dt/dV+ta aufeinan
derfolgend berechnet werden.
In S6, S7 und S8 wird T′ mit T1, T2 und T3 ver
glichen. Wenn in S6 T′<T1 ist, dann wird der Beleuch
tungslichtstrom B in S9 auf ein Drittel dessen bei der
Beobachtung reduziert. Wenn in S7 T′<T2 ist, dann
wird B auf B0 aufrechterhalten. Wenn in S8 T′<T3
ist, dann wird in S10 B=3B0/2 eingestellt, wohinge
gen, wenn die Antwort in S8 NEIN ist (d.h., wenn
T′<=T3), der Beleuchtungslichtstrom B maximiert wird.
Wenn der Beleuchtungslichtstrom B auf diese Weise auf
einen Optimalwert gesteuert wird, wird die Integra
tionsausgangsspannung V in S12 eingegeben und es wird
in S13 festgestellt, ob V die eingestellte Spannung
Vr erreicht hat oder nicht. Wenn NEIN, kehrt der Pro
zeß zu S12 zurück, um den gleichen Betrieb zu wieder
holen. Wenn die Integrationsausgangsspannung V die ein
gestellte Spannung Vr erreicht hat, wird der Licht
quellenverschluß 142 in S14 geschlossen, womit der
Steuerprozeß beendet ist.
Die Fig. 7c und 7d sind Flußdiagramme, die einen
Steuerprozeß zeigen, bei dem eine zweite Steuerung be
wirkt wird, nachdem der Lichtquellenverschluß 142 voll
ständig geöffnet ist, wobei die ausgeführte Steuerung
dem in Fig. 7a gezeigten Fluß folgt.
Nachdem die erste Steuerung abgeschlossen worden ist,
wird eine Integrationsausgangsspannung V in S21 von der
Lichtmeßschaltung 116 eingegeben. Wenn in S22 fest
gestellt wird, daß V kleiner ist als die eingestellte
Spannung Vr, dann wird in S23 festgestellt, ob die
verstrichene Zeit t die Zeit tb erreicht hat oder
nicht.
Wenn t die Zeit tb noch nicht erreicht hat, kehrt der
Prozeß zu S21 zurück, in dem eine neue Integrationsaus
gangsspannung V eingegeben wird. Wenn in S22 festge
stellt wird, daß V die eingestellte Spannung Vr über
schritten hat, geht der Prozess zu S32 über und der
Lichtquellenverschluß 142 wird in S34 geschlossen,
womit der Steuerprozeß beendet ist. Wenn in S23 fest
gestellt wird, daß t die Zeit tb erreicht hat, wird
das Integrationsausgangssignal zu der Zeit, wenn t=tb
ist, als Vb in S24 gespeichert.
In S25 bis S28 wird die Integrationsausgangsspannung zu
der Zeit, wenn t=tc ist, auf dieselbe Weise als Vc
gespeichert, wie in S21 bis S24. Dann werden in S29
dV/dt=(Vc-Vb)/(tc-tb) und Tx=(Vr-Vc)dt/dV
aufeinanderfolgend berechnet.
Dann wird in S30 Tx mit T4 verglichen. Wenn Tx
nicht größer ist als T4, wird der Beleuchtungslicht
strom B unverändert belassen, wohingegen, wenn
Tx<T4 ist, der Beleuchtungslichtstrom B maximiert
wird.
Wenn der Beleuchtungslichtstrom B auf diese Weise er
neut gesteuert wird, wird die Integrationsausgangsspan
nung V in S32 eingegeben und es wird in S33 festge
stellt, ob V die eingestellte Spannung Vr erreicht
hat oder nicht. Wenn NEIN, dann kehrt der Prozeß zu
S32 zurück, um den gleichen Betrieb zu wiederholen.
Wenn die Integrationsausgangsspannung V die eingestell
te Spannung Vr erreicht hat, wird der Lichtquellen
verschluß 142 in S34 geschlossen, womit der Steuerpro
zess beendet ist.
Obwohl der Beleuchtungslichtstrom B in der vorangegan
genen Ausführungsform auf 4 optionale Pegel gesteuert
wird, und zwar einschließlich des Beleuchtungslicht
stroms B0 zur Zeit der Beobachtung, kann die Anzahl
der Pegel für den Beleuchtungslichtstrom B wie ge
wünscht ausgewählt werden. Die zweite Steuerung ist
nicht immer notwendig und die Lichtmengensteuerung kann
andererseits auch dreimal oder auch häufiger bewirkt
werden.
Erfindungsgemäß wird der Lichtstrom des Beleuchtungs
lichts, das von der Lichtquelleneinrichtung zu dem En
doskop geliefert wird, derart gesteuert, daß die Be
lichtungszeit für die Aufnahme in einen voreingestell
ten Bereich fällt. Es ist daher möglich, immer Aufnah
men mit idealer Belichtungszeit auszuführen und sowohl
Überbelichtung als auch Unschärfen (z.B. auf Grund von
Verwackeln) zu vermeiden. Somit können Aufnahmen stabil
und mit hoher Qualität ausgeführt werden.
Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf eine bestimm
te Ausführungsform beschrieben worden ist, die aus Dar
stellungs- bzw. Erläuterungsgründen gewählt wurde, ist
doch offensichtlich, daß verschiedene Modifikationen
vom Fachmann vorgenommen werden könnten, ohne das
grundliegende Konzept und den Schutzbereich der
Erfindung zu verlassen.
Claims (16)
1. Aufnahmelichtmengen-Controller für ein Endoskop,
der zur Steuerung der Beleuchtungslichtmenge ver
wendet wird, wenn eine Fotographie über das Endo
skop aufzunehmen ist, mit:
einer Einrichtung zum fotoelektrischen Wandeln eines Helligkeitspegels des Lichts, das von einem Objekt reflekiert wird, das mit einer Lichtquelle beleuchtet wird, in ein elektrisches Signal und zum Ausgeben des Signals;
einer Einrichtung zum Integrieren eines Ausgangs von der fotoelektrischen Wandlereinrichtung und zum Ausgeben eines Integrationszustandswerts;
einer Einrichtung zum differentiellen Erfassen und Ausgeben des Anstiegs eines Signals, das einen In tegrationszustandswert repräsentiert, der von der Integrationseinrichtung ausgegeben ist, gekenn zeichnet durch eine Einrichtung zum Steuern der Helligkeit von Beleuchtungslicht derart, daß, wenn der Ausgang von der Differentiationseinrichtung größer ist als ein erster Referenzwert, die Hel ligkeit von Licht, das das Objekt beleuchtet, auf einen relativ niedrigen Pegel gesteuert wird, wo hingegen, wenn der Ausgang von der Differentiati onseinrichtung kleiner ist als ein zweiter Refe renzwert, der kleiner ist als der erste Referenz wert, die Helligkeit des Beleuchtungslichts auf einen relativ hohen Pegel gesteuert wird, und wenn der Ausgang von der Differentiationseinrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Referenzwert liegt, die Helligkeit des Beleuchtungslichts auf einen vorbestimmten Pegel zwischen den zwei Hel ligkeitspegeln gesteuert wird.
einer Einrichtung zum fotoelektrischen Wandeln eines Helligkeitspegels des Lichts, das von einem Objekt reflekiert wird, das mit einer Lichtquelle beleuchtet wird, in ein elektrisches Signal und zum Ausgeben des Signals;
einer Einrichtung zum Integrieren eines Ausgangs von der fotoelektrischen Wandlereinrichtung und zum Ausgeben eines Integrationszustandswerts;
einer Einrichtung zum differentiellen Erfassen und Ausgeben des Anstiegs eines Signals, das einen In tegrationszustandswert repräsentiert, der von der Integrationseinrichtung ausgegeben ist, gekenn zeichnet durch eine Einrichtung zum Steuern der Helligkeit von Beleuchtungslicht derart, daß, wenn der Ausgang von der Differentiationseinrichtung größer ist als ein erster Referenzwert, die Hel ligkeit von Licht, das das Objekt beleuchtet, auf einen relativ niedrigen Pegel gesteuert wird, wo hingegen, wenn der Ausgang von der Differentiati onseinrichtung kleiner ist als ein zweiter Refe renzwert, der kleiner ist als der erste Referenz wert, die Helligkeit des Beleuchtungslichts auf einen relativ hohen Pegel gesteuert wird, und wenn der Ausgang von der Differentiationseinrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Referenzwert liegt, die Helligkeit des Beleuchtungslichts auf einen vorbestimmten Pegel zwischen den zwei Hel ligkeitspegeln gesteuert wird.
2. Controller nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
einen Verschluß, der einen Lichtweg des Beleuch
tungslichts schneiden kann, und eine Verschluß
steuereinrichtung zum Steuern des Betriebs des
Verschlusses.
3. Controller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Verschlußsteuereinrichtung den Ver
schluß schließt, wenn der Ausgang von der Integra
tionseinrichtung ansteigt, wobei er einen vorbe
stimmten Wert erreicht.
4. Controller nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungslicht
helligkeits-Steuereinrichtung eine Steuerung
derart bewirkt, daß, wenn der Ausgang von der
Differentiationseinrichtung größer ist als der
erste Referenzwert, die Helligkeit des Lichts, das
das Objekt beleuchtet, auf einen minimalen Pegel
innerhalb eines variablen Bereichs gesteuert wird,
wohingegen, wenn der Ausgang von der Diffe
rentiationseinrichtung kleiner ist als der zweite
Referenzwert, die Helligkeit des Beleuch
tungslichts auf einen maximalen Pegel innerhalb
des variablen Bereichs gesteuert wird.
5. Controller nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, das die Helligkeit von Licht, das das Objekt
beleuchtet, durch Verändern der Helligkeit des
Lichts gesteuert wird, das von der Lichtquelle
emittiert wird.
6. Controller nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß das Endoskop mit einer
Einrichtung zum Übertragen einer Abbildung des Ob
jekts ausgestattet ist, wobei die fotoelektrische
Wandlereinrichtung Licht empfängt, das von der
Abbildungsübertragungseinrichtung übertragen wird.
7. Controller nach einem der Ansprüche 2 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß das Endoskop mit einer
Beleuchtungslicht-Übertragungseinrichtung versehen
ist, die zum Führen von Beleuchtungslicht, das von
der Lichtquelle emittiert ist, zu dem Objekt
dient, wobei der Verschluß zwischen der Lichtquel
le und dem Lichteinfallende der Beleuchtungslicht-
Übertragungseinrichtung vorgesehen ist.
8. Aufnahmelichtmengen-Controller für ein Endoskop,
der zur Steuerung der Beleuchtungslichtmenge ver
wendet wird, wenn eine Fotografie über das Endo
skop aufgenommen wird, mit:
einer Einrichtung zum fotoelektrischen Wandeln eines Helligkeitspegels von Licht, das von einem Objekt reflektiert wird, das mit einer Lichtquelle beleuchtet wird, in ein elektrisches Signal und zum Ausgeben des Signals;
einer Einrichtung zum Erfassen einer Rate einer Veränderung der Belichtungslichtmenge pro Zeitein heit direkt nach dem Beginn des Fotografierens, und zwar aus dem Signal, das der Einrichtung von der fotoelektrischen Wandlereinrichtung eingegeben ist, und zum Ausgeben eines Signals, das die er faßte Veränderungsrate repräsentiert; und
einer Einrichtung zum Ziehen eines Vergleichs zwi schen der Rate der Veränderung, die durch das von der Veränderungsraten-Erfassungseinrichtung ausge gebene Signal repräsentiert wird, und einer Viel zahl von Referenzwerten, und zum Steuern der Hel ligkeit des Beleuchtungslichts gemäß dem Ergebnis des Vergleichs.
einer Einrichtung zum fotoelektrischen Wandeln eines Helligkeitspegels von Licht, das von einem Objekt reflektiert wird, das mit einer Lichtquelle beleuchtet wird, in ein elektrisches Signal und zum Ausgeben des Signals;
einer Einrichtung zum Erfassen einer Rate einer Veränderung der Belichtungslichtmenge pro Zeitein heit direkt nach dem Beginn des Fotografierens, und zwar aus dem Signal, das der Einrichtung von der fotoelektrischen Wandlereinrichtung eingegeben ist, und zum Ausgeben eines Signals, das die er faßte Veränderungsrate repräsentiert; und
einer Einrichtung zum Ziehen eines Vergleichs zwi schen der Rate der Veränderung, die durch das von der Veränderungsraten-Erfassungseinrichtung ausge gebene Signal repräsentiert wird, und einer Viel zahl von Referenzwerten, und zum Steuern der Hel ligkeit des Beleuchtungslichts gemäß dem Ergebnis des Vergleichs.
9. Aufnahmelichtmengen-Controller für ein Endoskop,
der zur Steuerung der Beleuchtungslichtmenge ver
wendet wird, wenn eine Fotografie über das Endo
skop aufgenommen wird, mit:
einer Einrichtung zum fotoelektrischen Wandeln eines Helligkeitspegels von Belichtungslicht, das auf eine fotografische Ebene in einer fotografi schen Einrichtung angelegt ist, die von einer Lichtquelle beleuchtet ist, in ein elektrisches Signal und zum Ausgeben des Signals;
einer Einrichtung zum Integrieren eines Ausgangs von der fotoelektrischen Wandlereinrichtung und zum Ausgeben eines Integrationszustandswerts;
einer Einrichtung zum Erfassen einer Rate der Ver änderung pro Zeiteinheit des Ausgangs von der In tegrationseinrichtung und zum Berechnen einer er warteten Belichtungszeit aus dem erfaßten Wert; und
einer Steuereinrichtung, die durch den Ausgang von der Einrichtung zur Berechnung der erwarteten Be lichtungszeit aktiviert wird, um die Helligkeit von Beleuchtungslicht, das dem Endoskop von der Lichtquelle zugeführt wird, derart zu steuern, daß die Belichtungszeit der fotografischen Ebene in einen vorbestimmten Bereich fällt.
einer Einrichtung zum fotoelektrischen Wandeln eines Helligkeitspegels von Belichtungslicht, das auf eine fotografische Ebene in einer fotografi schen Einrichtung angelegt ist, die von einer Lichtquelle beleuchtet ist, in ein elektrisches Signal und zum Ausgeben des Signals;
einer Einrichtung zum Integrieren eines Ausgangs von der fotoelektrischen Wandlereinrichtung und zum Ausgeben eines Integrationszustandswerts;
einer Einrichtung zum Erfassen einer Rate der Ver änderung pro Zeiteinheit des Ausgangs von der In tegrationseinrichtung und zum Berechnen einer er warteten Belichtungszeit aus dem erfaßten Wert; und
einer Steuereinrichtung, die durch den Ausgang von der Einrichtung zur Berechnung der erwarteten Be lichtungszeit aktiviert wird, um die Helligkeit von Beleuchtungslicht, das dem Endoskop von der Lichtquelle zugeführt wird, derart zu steuern, daß die Belichtungszeit der fotografischen Ebene in einen vorbestimmten Bereich fällt.
10. Controller nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch
einen Verschluß, der den Lichtweg des Beleuch
tungslichts schneiden kann, und eine Verschluß
steuereinrichtung zum Steuern des Betriebs des
Verschlusses.
11. Controller nach Anspruch 9 oder 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Verschlußsteuereinrichtung
den Verschluß schließt, wenn der Ausgang von der
Integrationseinrichtung ansteigt und einen vorbe
stimmten Wert erreicht.
12. Controller nach einem der Ansprüche 9 bis 11, da
durch gekennzeichnet, daß die Erfassung einer Rate
der Veränderung pro Zeiteinheit und die Kalkuka
tion einer erwarteten Belichtungszeit, was durch
die Einrichtung zur Berechnung einer erwarteten
Belichtungszeit ausgeführt wird, eine Vielzahl von
Malen bei einem einzelnen Aufnahmebetrieb durchge
führt werden, und wobei die Steuerung der Hellig
keit des Beleuchtungslichts, das dem Endoskop zu
geführt wird, bei einem Einzelaufnahmebetrieb eine
Vielzahl von Malen entsprechend bewirkt wird.
13. Controller nach einem der Ansprüche 9 bis 12, da
durch gekennzeichnet, daß die Helligkeit von
Licht, das das Objekt beleuchtet, durch Verändern
der Helligkeit von Licht gesteuert wird, das von
der Lichtquelle emittiert wird.
14. Controller nach einem der Ansprüche 9 bis 13, da
durch gekennzeichnet, daß die Helligkeit von
Licht, das das Objekt beleuchtet, durch eine Blen
de gesteuert wird, die den Durchgangsbereich des
Beleuchtungslichts variieren kann, das von der
Lichtquelle emittiert wird.
15. Controller nach einem der Ansprüche 9 bis 14, da
durch gekennzeichnet, daß das Endoskop mit einer
Einrichtung zum Übertragen einer Abbildung des Ob
jekts versehen ist, wobei die fotoelektrische
Wandlereinrichtung Licht empfängt, das durch die
Abbildungsübertragungseinrichtung übertragen ist.
16. Controller nach einem der Ansprüche 9 bis 15 da
durch gekennzeichnet, daß das Endoskop mit einer
Beleuchtungslicht-Übertragungseinrichtung zum Füh
ren von Beleuchtungslicht versehen ist, das von
der Lichtquelle auf das Objekt emittiert wird,
wobei der Verschluß zwischen der Lichtquelle und
dem Lichteinfallende der Beleuchtungslicht-
Übertragungseinrichtung angeordnet ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19368489 | 1989-07-25 | ||
JP1270081A JPH071343B2 (ja) | 1989-10-16 | 1989-10-16 | 内視鏡用撮影システムの露光制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4023646A1 true DE4023646A1 (de) | 1991-01-31 |
DE4023646C2 DE4023646C2 (de) | 1996-07-25 |
Family
ID=26508017
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4023646A Expired - Fee Related DE4023646C2 (de) | 1989-07-25 | 1990-07-25 | Aufnahmelichtmengen-Controller für ein Endoskop |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5115261A (de) |
DE (1) | DE4023646C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005004710A1 (de) * | 2003-07-09 | 2005-01-20 | Carl Zeiss Meditec Ag | Vorrichtung und verfahren für ein ophthalmologisches gerät, vorzugsweise eine funduskamera |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2828332B2 (ja) * | 1990-08-31 | 1998-11-25 | 旭光学工業株式会社 | 内視鏡用撮影システムの露光量制御装置 |
USRE36582E (en) * | 1990-08-31 | 2000-02-22 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Photographing light quantity controller for endoscope |
CA2058396C (en) * | 1990-12-25 | 1995-05-30 | Osamu Sato | Light-quantity control device |
JP3045812B2 (ja) * | 1991-06-27 | 2000-05-29 | 旭光学工業株式会社 | 内視鏡用光源装置 |
JP3249026B2 (ja) * | 1995-04-19 | 2002-01-21 | 旭光学工業株式会社 | 簡易型内視鏡装置 |
JP3340646B2 (ja) * | 1996-09-19 | 2002-11-05 | 旭光学工業株式会社 | 電子現像型記録媒体の電圧印加停止タイミング制御装置 |
US6707485B1 (en) * | 1998-02-27 | 2004-03-16 | Fuji Photo Optical Co., Ltd. | Light control system for electronic endoscopes |
US6414710B1 (en) | 1998-06-22 | 2002-07-02 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Electronic endoscope |
JP2004248721A (ja) * | 2003-02-18 | 2004-09-09 | Pentax Corp | 診断補助用装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4322129A (en) * | 1979-03-01 | 1982-03-30 | Kabushiki Kaisha Medos Kenkyusho | Illuminating light control device for endoscope |
US4524761A (en) * | 1981-03-16 | 1985-06-25 | Olympus Optical Co., Ltd. | Endoscope apparatus |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3680457A (en) * | 1969-06-06 | 1972-08-01 | Asahi Optical Co Ltd | Camera having a preliminary flash illumination for exposure determination |
JPS5420317Y2 (de) * | 1974-12-26 | 1979-07-23 | ||
JPS52127429U (de) * | 1976-03-24 | 1977-09-28 | ||
JPS5336980A (en) * | 1976-09-16 | 1978-04-05 | Olympus Optical Co | Light source for endscope |
US4366529A (en) * | 1978-04-01 | 1982-12-28 | Kabushiki Kaisha Medos Kenkyusho | Optical source unit for an endoscope |
JPS5726127A (en) * | 1980-07-25 | 1982-02-12 | Nippon Steel Corp | Cooler for continuous annealing line for high tensile steel |
JPS6051896A (ja) * | 1983-08-31 | 1985-03-23 | ヤマハ株式会社 | 残響付加装置 |
JPS6136928A (ja) * | 1984-07-30 | 1986-02-21 | Toshiba Corp | 真空装置 |
JP3033092B2 (ja) * | 1988-09-21 | 2000-04-17 | オリンパス光学工業株式会社 | 内視鏡用光源装置 |
-
1990
- 1990-07-18 US US07/553,610 patent/US5115261A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-07-25 DE DE4023646A patent/DE4023646C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4322129A (en) * | 1979-03-01 | 1982-03-30 | Kabushiki Kaisha Medos Kenkyusho | Illuminating light control device for endoscope |
US4524761A (en) * | 1981-03-16 | 1985-06-25 | Olympus Optical Co., Ltd. | Endoscope apparatus |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005004710A1 (de) * | 2003-07-09 | 2005-01-20 | Carl Zeiss Meditec Ag | Vorrichtung und verfahren für ein ophthalmologisches gerät, vorzugsweise eine funduskamera |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4023646C2 (de) | 1996-07-25 |
US5115261A (en) | 1992-05-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2741714C3 (de) | Beleuchtungsvorrichtung für unterschiedliche Endoskope | |
DE3019901C2 (de) | ||
DE3337454C2 (de) | ||
DE3718603C2 (de) | Farbbild-abtastvorrichtung, sowie elektronisches endoskop hiermit | |
DE4124919C2 (de) | Einrichtung zum Steuern der Aufnahmelichtmenge für ein Endoskop | |
DE2844339A1 (de) | Bewegungs-erfassungsvorrichtung in einem belichtungssteuerungssystem fuer optische geraete | |
DE3828587C2 (de) | ||
DE19612643B4 (de) | TTL-Belichtungssteuereinrichtung | |
DE2738804A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur automatischen belichtungssteuerung in einer kamera | |
DE4023646C2 (de) | Aufnahmelichtmengen-Controller für ein Endoskop | |
DE3240190C2 (de) | Blitzlichtgerät | |
DE3743090C2 (de) | ||
DE3214063C2 (de) | ||
DE2404204C3 (de) | Anzeigeeinrichtung für Belichtungswerte bei einer einäugigen Spiegelreflexkamera | |
DE2731947C3 (de) | Photographische Kamera mit einer einen zusätzlichen Strahlengang enthaltenden Einrichtung | |
DE102004042325A1 (de) | Einrichtung und Verfahren zur Rauschunterdrückung in einer digitalen Kamera | |
DE4128921C2 (de) | Verfahren und Einrichtung zum Steuern der Aufnahmelichtmenge für ein Endoskop | |
DE4032836C2 (de) | Aufnahmelichtmengensteuerung fuer endoskope | |
DE102004011906A1 (de) | System zum Steuern der Blitzlichtabgabe eines Blitzgerätes | |
DE2136963C3 (de) | Vorrichtung zur Berücksichtigung der Brennweite und der maximalen öffnung der Objektive bei einäugigen Spiegelreflexkameras mit Innenmessung | |
DE3048136A1 (de) | Kamerasystem mit ttl-steuerung des blitzlichtes | |
DE2812939C3 (de) | Externer Sensor für ein Computer-Blitzgerät | |
DE4143463C2 (de) | Steuerungseinrichtung zum Steuern der Aufnahmelichtmenge für ein Endoskop | |
DE2331659A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur fotografischen belichtungsmessung | |
DE2646176B2 (de) | Kamera mit automatisch gesteuerter elektronischer Blitzlichteinheit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: G03B 15/02 |
|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: SCHAUMBURG, K., DIPL.-ING. THOENES, D., DIPL.-PHYS |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: PENTAX CORP., TOKIO/TOKYO, JP |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: HOYA CORP., TOKIO/TOKYO, JP |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |