DE4032837C2 - Beleuchtungsgerät für ein Endoskop - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Beleuchtungsge­ rät für ein Endoskop gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei unterschiedlichen Einsätzen werden bei einem Be­ leuchtungsgerät für ein Endoskop verschiedene Arten von Daten verwendet, beispielsweise beim Einstellen der Be­ dingungen zur Durchführung von Aufnahmen mit automati­ scher Belichtung, beim Einstellen eines Helligkeitspe­ gels für das Beleuchtungslicht beim Betrachtungsbetrieb oder beim Einstellen von Schriftzeichen, die einer durch das Endoskop hindurch gemachten Aufnahme überlagert werden sollen. Derartige Daten müssen von der Bedienungsperson (Arzt) eingegeben werden. Es ist jedoch mühsam, bei jedem einzelnen Einsatz diese erfor­ derlichen Daten einzugeben.

Es ist deshalb bereits z. B. aus der EP-B-39047 bei einem Beleuchtungsgerät der eingangs genannten Art bekannt, Daten, die mit hoher Wahrscheinlichkeit häufig verwendet werden, in dem Schreib-Lesespeicher (RAM) zu speichern, welcher direkt mit dem Systembus des Mikrocomputers verbunden ist.

Bei einem derartigen Beleuchtungsgerät wird jedoch im allgemeinen ein Störsignal erzeugt, wenn eine Lichtquelle, beispielsweise eine Xenon-Lampe, einge­ schaltet wird; außerdem ist es möglich, daß ein Stör­ signal von einer externen Einrichtung in das Gerät ein­ dringt.

Bei der herkömmlichen Anordnung, bei der der RAM- Speicher direkt mit dem Systembus verbunden ist, kann ein derartiges internes oder externes Störsignal die im RAM gespeicherten Daten zerstören, löschen oder über­ schreiben, so daß eine Fehlfunktion auftritt, wenn das System später auf der Basis der so beeinträchtigten Daten gesteuert wird.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Be­ leuchtungsgerät für ein Endoskop zu schaffen, das so ausgelegt ist, daß in einem programmierbaren Speicher abgelegte Daten durch Störsignale nicht zerstört werden können.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzei­ chen des Anspruches 1 genannten Merkmale gelöst.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist in Anspruch 2 angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher be­ schrieben. Es zeigt:

Fig. 1 schematisch die Gesamtanordnung einer Aufnahmeeinrichtung für ein Endoskop;

Fig. 2 ein Blockdiagramm eines Schaltkreises für ein Ausführungsbeispiel;

Fig. 3 ein Flußdiagramm eines einfachen Belichtungssteuerungs-Programmes;

Fig. 1 zeigt eine Aufnahmeeinrichtung für ein Endoskop 1. Eine Kamera 2 (Aufnahmegerät) ist mit dem Okular 14 des Endoskopes 1 über einen Adapter 3 lösbar verbunden.

Mit einem Beleuchtungsgerät 4 ist ein Anschlußstecker 11 des Endoskopes 1 lösbar verbunden. Von einer Licht­ quelle 40 (Lampe) ausgehendes Beleuchtungslicht wird durch eine Sammellinse 41 gebündelt und einem Beleuch­ tungslichtleitfaserbündel 12 im Endoskop 1 zugeführt.

Im Beleuchtungslichtweg zwischen der Lichtquelle 40 und dem Lichtleitfaserbündel 12 ist ein Verschluß 42 (Be­ leuchtungsgeräteverschluß) angeordnet, welcher geöffnet und geschlossen werden kann, so daß er den Beleuch­ tungslichtweg vollständig freigibt oder sperrt, sowie eine Blende 43, die den Durchtrittsquerschnitt für das Beleuchtungslicht verändern kann.

Das Beleuchtungslicht wird über das Lichtleitfaserbün­ del 12 geleitet und vom distalen Ende 13 eines Einführ­ teils des Endoskopes 1 auf ein Objekt 100 geworfen. Das vom Objekt 100 reflektierte Licht wird über ein Bild­ leitfaserbündel (nicht dargestellt) geleitet und be­ lichtet die Filmebene 25 (Aufnahmeebene) in der Kamera 2. Ein Verschluß 22 (Kameraverschluß) in der Kamera 2 wird für eine vorgegebene Zeit (beispielsweise 0,25 Sek) dann geöffnet, wenn ein Synchro-Schalter 21 auf EIN geschaltet wird.

Ein Lichtaufnehmer 15 ist im Okular 14 angeordnet; die­ ser erzeugt ein dem Helligkeitspegel des Belichtungs­ lichtes, welches der Filmebene 25 zugeführt wird, ent­ sprechendes elektrisches Signal. Die Ausgangsspannung des Lichtaufnehmers 15 wird in einem Lichtmeßschalt­ kreis 16 (Integrationsschaltkreis) integriert; ein Integralwert wird vom Lichtmeßschaltkreis 16 ausge­ geben. Mit 45 ist ein Dateneingabeschalter bezeichnet, welcher an einer an der Außenseite des Beleuchtungsge­ rätes 4 angeordneten Bedienungstafel 46 vorgesehen ist und dazu dient, verschiedene Arten von Daten zum Ein­ stellen eines Belichtungskennwertes einzugeben.

Beispiele für derartige Daten zum Einstellen eines Be­ lichtungskennwertes sind der Endoskoptyp, der Typ der Aufnahmeeinrichtung, die Empfindlichkeit eines Films, der Vergrößerungsfaktor eines Adapters und Belichtungs­ ausgleichsdaten.

Ein Helligkeits-Einstellschalter 47 dient dazu, den Helligkeitspegel des Beleuchtungslichtes während des Betrachtungsbetriebes einzugeben. Ein Lichtquellen­ schalter 48 dient dazu, die Lichtquelle 40 einzuschal­ ten. Ein Mikrocomputer 50 umfaßt eine zentrale Rechen­ einheit 51 (CPU).

Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm mit der elektrischen An­ ordnung des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispieles; der Mikrocomputer 50 umfaßt einen Nur-Lesespeicher 53 (ROM) und einen Schreib-Lesespeicher 54 (RAM), die mit der CPU 51 über einen Systembus 52 verbunden sind. Der Schreib-Lesespeicher 54 dient beispielsweise zum Speichern von Daten. Die CPU 51 er­ hält ein Interupt-Signal, welches vom Synchro-Schalter 21 ausgegeben wird.

Der Systembus 52 ist außerdem mit drei Ein/Ausgabe- Toren 56, 57 und 58 verbunden.

Der Dateneingabeschalter 45, der Helligkeit- Einstellschalter 47 und der Lichtquellenschalter 48 sind mit dem Eingangsanschluß des ersten Ein/Ausgabe- Tores verbunden.

Die Ausgangsspannung des Lichtaufnehmers 15 wird im Lichtmeßschaltkreis 16 (Integrationsschaltkreis) inte­ griert und man erhält einen Integralwert (integrierte Ausgangsspannung V), der in den Eingangsanschluß des zweiten Ein/Ausgabe-Tores 57 über einen Analog/Digital- Wandler 17 eingegeben wird.

Der Ausgangsanschluß des dritten Ein/Ausgabe-Tores 58 ist mit Treiberbausteinen 40a, 42a und 43a verbunden, die in dieser Reihenfolge die Helligkeit des von der Lichtquelle 40 abgegebenen Lichtes, ferner das Öffnen und Schließen des Beleuchtungsgeräteverschlusses 42 sowie den Öffnungsgrad der Blende 43 regeln.

Mit dem Systembus 52 ist ferner eine Kombination aus einem Schreib-Lesespeicher 60 (RAM), einer program­ mierbaren Ein-/Ausgabe-Schnittstelle 59 (PPI) und einem Adressendecoder 61 verbunden. Chip-Auswahl-Anschlüsse (CS- und /CS-Anschlüsse) des RAM-Speichers 60 und der PPI-Schnittstelle 59 werden durch den Adressendecoder 61 oder die PPI-Schnittstel­ le 59 aktiviert, so daß der RAM-Speicher 60 durch die PPI-Schnittstelle ausgewählt wird.

Es sei bemerkt, daß der Ausdruck "Chip-Auswahl-An­ schluß" einen oder zwei Eingabeanschlüsse meint, die an einem oder mehreren Einrichtungen vorgesehen sind, bei­ spielsweise an Speichern und Ein-/Ausgabe-Einrichtun­ gen, die mit einem Systembus einer CPU 51 zum Freigeben der gewünschten Einrichtung verbunden sind.

Der RAM-Speicher 60 ist mit zwei Chip-Auswahl-An­ schlüssen versehen, d. h. mit einem /CS-Anschluß, wel­ cher infolge einer Signaleingabe mit niedrigem Pegel vom Adressendecoder 61 aktiviert wird, und mit einem CS-Anschluß, welcher infolge einer Signaleingabe mit einem hohen Pegel von der PPI-Schnittstelle 59 akti­ viert wird. Demnach wird der RAM-Speicher 60 freige­ geben, wenn beide Chip-Auswahl-Anschlüsse aktiviert werden. Die PPI-Schnittstelle 59 ist mit einem Chip- Auswahl-Anschluß versehen, und zwar einem /CS-Anschluß, welcher infolge einer Signaleingabe mit niedrigem Pegel vom Adressendecoder 61 aktiviert wird. Die PPI- Schnittstelle 59 wird freigegeben, wenn der Chip-Aus­ wahl-Anschluß /CS aktiviert wird.

Der Adressendecoder 61 empfängt ein Adressensignal, welches von der CPU 51 über den Systembus 52 geschickt wird und erzeugt und sendet ein Signal mit niedrigem Pegel zum Aktivieren der Chip-Auswahl-Anschlüsse /CS des RAM-Speichers 60 und /CS der PPI-Schnittstelle 59 immer nur dann, wenn auf den RAM 60 zugegriffen wird.

Ein Ausgangs-Tor der PPI-Schnittstelle 59 ist direkt mit einem Eingangsanschluß eines UND-Schaltkreises 62 verbunden; ein anderes Ausgangs-Tor ist mit dem anderen Eingangsanschluß des UND-Schaltkreises 62 über einen Inverter 63 verbunden. Der Ausgangsanschluß des UND- Schaltkreises 62 ist mit dem CS-Anschluß des RAM- Speichers 60 verbunden. Der CS-Anschluß des RAM- Speichers 60 wird während eines normalen Betriebsab­ laufes ständig auf einem niedrigen Pegel gehalten, so daß der RAM-Speicher 60 nicht angewählt wird; nur wenn auf den RAM-Speicher 60 zugegriffen werden soll, werden der CS-Anschluß des RAM-Speichers 60 über die Tore der PPI-Schnittstelle 59 und des UND-Schaltkrei­ ses 62 entsprechend einem von der CPU 51 über den Systembus 52 übermittelten Signal auf einen hohen Pegel angehoben, um den RAM-Speicher 60 freizugeben.

Wenn Daten aus dem Speicher 60 ausgelesen oder in die­ sen eingegeben werden sollen, werden die Tore der PPI- Schnittstelle 59 so angesteuert, daß der CS-Anschluß des Speichers 60 auf den hohen Pegel eingestellt wird.

Nach Beendigung des Auslese- oder Einschreibevorganges wird der CS-Anschluß des RAM-Speichers 60 über die Tore der PPI-Schnittstelle 59 auf den niedrigen Pegel eingestellt.

Durch die Eigenschaften der oben beschriebenen Anord­ nung wird auch dann, wenn alle Anschlußtore der PPI- Schnittstelle 59 in unerwünschter Weise infolge eines starken Störsignales entweder auf einem hohen Pegel oder einem niedrigen Pegel sind, der RAM-Speicher 60 nicht angewählt und es gibt keine Möglichkeit, daß die darin gespeicherten Daten gelöscht oder überschrieben werden.

Wenn im Einsatz ein Speichereinstellschalter (nicht dargestellt), welcher beispielsweise im Dateneingabe­ schalter 45 angeordnet ist, niedergedrückt wird, werden die gerade eingegebenen Daten im Speicher 60 gespeichert, während beim Eindrücken eines im Datenein­ gabeschalter 45 angeordneten (nicht dargestellten) Speicherschalters die im Speicher 60 gespei­ cherten Daten ausgelesen werden und eine Einstellspan­ nung V_r auf der Basis der ausgelesenen Daten berech­ net wird.

Während eines Aufnahmevorganges wird eine automatische Belichtungszeitsteuerung auf der Basis der Einstell­ spannung V_r durchgeführt, die in der oben beschriebe­ nen Weise berechnet wurde.

Fig. 3 ist ein Flußdiagramm, welches beispielhaft das einfachste Steuerprogramm zeigt, welches im Mikrocompu­ ter 50 zur Durchführung einer automatischen Belich­ tungszeitsteuerung ausgeführt wird. In der Figur ist mit S jeweils ein Programmschritt bezeichnet.

Das Programm wird beispielsweise durch Einschalten des Synchro-Schalters 21 an der Kamera 2 gestartet. Der Be­ leuchtungsgeräteverschluß 42 wird im Schritt S1 ge­ schlossen; wenn der Kameraverschluß 22 im Schritt S2 öffnet, wird der Beleuchtungsgeräteverschluß 42 im Schritt S3 geöffnet. Dann wird im Schritt S4 vom Licht­ meßschaltkreis 16 die integrierte Ausgangsspannung V eingegeben.

Wenn die integrierte Ausgangsspannung V im Schritt S5 niedriger als die Einstellspannung V_r ist, geht das Programm zum Schritt S4 zurück und wiederholt die Se­ quenz von der Eingabe der integrierten Ausgangsspannung V an; wenn hingegen die integrierte Ausgangsspannung V die Einstellspannung V_r erreicht, wird der Beleuch­ tungsgeräteverschluß 42 im Schritt S6 geschlossen und der Vorgang beendet.

Obwohl in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die gespeicherten Daten als Daten beschrieben wurden, welche dazu dienen, einen Belichtungskennwert für das Aufnehmen mit automatischer Belichtung einzustellen, sei hier bemerkt, daß die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise darauf beschränkt ist und daß die ge­ speicherten Daten auch andere Datenarten umfassen kön­ nen, z. B. Daten, welche dazu dienen, die Helligkeit des beim Betrachtungsbetrieb dem Endoskop zugeführten Be­ leuchtungslichtes zu steuern oder Daten, welche dazu dienen, Schriftzeichen zu wählen, die einer durch das Endoskop hindurch gemachten Aufnahme überlagert werden sollen.

Durch die erfindungsgemäße Einrichtung besteht keine Gefahr mehr, daß in einem programmierbaren Speicher ge­ speicherte Daten durch ein Störsignal oder andere Störun­ gen zerstört werden, so daß die Zuverlässigkeit der Daten verbessert wird und die Möglichkeit ausgeschlos­ sen ist, daß eine durch die gespeicherten Daten verur­ sachte Fehlfunktion auftritt.

Claims (2)

1. Beleuchtungsgerät für ein Endoskop (1), umfassend eine zwischen verschiedenen Schaltzuständen steuerbare Licht­ quelle (40) zur Versorgung des Endoskops (1) mit Licht für die Beleuchtung eines Objektes (100), einen Mikrocomputer (50) für die Steuerung des Betriebs des Beleuchtungsgerä­ tes und mindestens einen mit dem Systembus (52) des Mikro­ computers verbundenen Schreib-Lesespeicher (60) zum Spei­ chern von im Mikrocomputer (50) verwendbaren Daten, da­ durch gekennzeichnet, daß der Schreib-Lesespeicher (60) einen Chipauswahl-Anschluß (CS) hat, der von einer pro­ grammierbaren Eingabe-/Ausgabe-Schnittstelle (59) gesteu­ ert ist, wobei ein Ausgangsanschluß der Eingabe-/Ausgabe- Schnittstelle (59) direkt mit einem Eingangsanschluß eines UND-Gliedes (62) verbunden ist und ein anderer Aus­ gangsanschluß der Eingabe-/Ausgabe-Schnittstelle (59) mit dem anderen Eingangsanschluß des UND-Gliedes (62) über einen Inverter (63) verbunden ist und wobei der Ausgangs­ anschluß des UND-Gliedes (62) mit dem Chip-Auswahlanschluß (CS) des Schreib-Lesespeichers (60) verbunden ist, und daß der Chipauswahl-Anschluß (CS) des Schreib-Lesespeichers (60) so angesteuert ist, daß der Schreib-Lesespeicher (60) über die programmierbare Eingabe-/Ausgabe-Schnittstelle (59) und das UND-Glied (62) nur freigegeben wird, wenn auf den Schreib-Lesespeicher (60) zugegriffen wird.

2. Beleuchtungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schreib-Lesespeicher (60) und die programmierbare Eingabe-/Ausgabe-Schnittstelle (59) jeweils einen weiteren Chipauswahl-Anschluß (/CS) haben, der jeweils mit einem mit dem Systembus (52) des Mikrocomputers (50) verbundenen Adressendecoder (61) verbunden ist.