DE4143463C2 - Steuerungseinrichtung zum Steuern der Aufnahmelichtmenge für ein Endoskop - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Steuern der Aufnahmelichtmenge für ein Endoskop (1), wenn durch das Endoskop hindurch ein Objektbild aufgenommen wird, wobei durch eine Beleuchtungseinrichtung (40) Licht für die Objektbeleuchtung dem Endoskop (1) zugeführt wird, die vom Objekt (100) reflektierte Lichtmenge erfaßt und ein dieser Lichtmenge entsprechendes Lichtmengensignal erzeugt wird und wobei die Beleuchtungslichtmenge, die dem Endoskop (1) bei der Durchführung einer Aufnahme zugeführt wird, in Abhängigkeit des Lichtmengensignals gesteuert wird. Aus dem Lichtmengensignal wird während einer ersten Zeitspanne nach Beginn der Belichtung im Aufnahmebetrieb die verbleibende Belichtungszeit (T) berechnet. Das Lichtmengensignal wird während der Belichtungsdauer mit einem Referenzwert verglichen, wobei die Belichtung beendet wird, wenn die Belichtungszeit abgelaufen ist oder das Lichtmengensignal den Referenzwert erreicht hat. Dabei wird das Lichtmengensignal während der ersten Zeitspanne mit einem ersten Verstärkungsfaktor und nach dem Berechnen der restlichen Belichtungszeit während derselben mit einem zweiten Verstärkungsfaktor verstärkt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Steuerungseinrichtung zum Steuern der Aufnahmelichtmenge für ein Endoskop, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 4.

Endoskope sind im allgemeinen nicht nur dazu ausgelegt, das Innere eines Hohlorgans im Körper eines Patienten zu betrach­ ten, sondern auch dazu, davon eine Aufnahme zu machen.

Bei einer aus der EP-A-39 458 bekannten Aufnahmelichtmengen­ steuerung für ein Endoskop wird von einem beleuchteten Objekt reflektiertes Licht durch ein Lichtaufnahmeele­ ment aufgenommen und in ein elektrisches Signal umge­ wandelt. Das Ausgangssignal des lichtaufnehmenden Ele­ mentes wird integriert, so daß man einen Integralwert erhält. Wenn der Integralwert eine voreingestellte Re­ ferenzspannung erreicht, wird die Zufuhr des Beleuch­ tungslichtes zum Objekt unterbrochen, so daß auf diese Weise eine automatische Steuerung der Aufnahmelichtmen­ ge durchgeführt wird.

Da jedoch das Ausgangssignal (Spannung) des lichtauf­ nehmenden Elementes schwach ist, wird die Ausgangsspan­ nung in einen Aufnahmelichtmengensteuerungsschaltkreis eingegeben, nachdem sie in einem Verstärkungsschalt­ kreis verstärkt worden ist.

Ein typischer herkömmlicher Verstärkungsschaltkreis, welcher zu diesem Zweck verwendet wird, verstärkt die Eingangsspannung mit einem festen Verstärkungsfaktor. Deshalb verstärkt der Verstärkungsschaltkreis nach Ein­ schalten eines Synchroschalters zum Starten eines Auf­ nahmevorganges die Ausgangsspannung des lichtaufnehmen­ den Elementes immer nur mit einem konstanten Verstär­ kungsfaktor und gibt die verstärkte Spannung an den Aufnahmelichtmengensteuerungsschaltkreis.

Da das Objekt, auf welches das Endoskop ausgerichtet ist, durch Licht beleuchtet wird, welches dem Endoskop von einer Lichtquelle zugeführt wird, ändert sich die Helligkeit des Objektes umgekehrt proportional zum Qua­ drat der Entfernung zwischen dem Objekt und dem Endos­ kop. Außerdem ist der Objektentfernungsbereich groß und reicht beispielsweise von etwa 5 mm bis 10 cm und mehr bei normalem Einsatz.

Wenn demnach das Objekt weit entfernt und dunkel ist, ist die dem Aufnahmelichtmengensteuerungsschaltkreis zugeführte Spannung äußerst niedrig, so daß der Span­ nungswert ungenau sein kann und die Signalverarbei­ tung, die im Aufnahmelichtmengensteuerungsschaltkreis durchgeführt wird, eine lange Zeitspanne erfordert. Als Folge davon kann die Beleuchtungslichtmengen­ steuerung nicht genau durchgeführt werden.

Insbesondere kann ein großer Fehler in einem Steue­ rungssystem auftreten, in welchem eine Belichtungszeit aus der Steigung des Integralwertes pro Zeiteinheit (Differential bezogen auf die Zeit) unmittelbar nach dem Start eines Belichtungsvorganges bestimmt wird.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Steuerungseinrichtung zum Steuern der Aufnahmelichtmenge für ein Endoskop zu schaffen, mit dem bzw. der eine genaue Beleuchtungslichtmengen­ steuerung durchgeführt werden kann, auch wenn die Hel­ ligkeit des Objektes äußerst niedrig sein sollte.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und durch eine Steuerungseinrichtung gemäß Anspruch 4 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den je­ weiligen Unteransprüchen beschrieben.

Würde stets ein konstanter Verstärkungsfaktor verwen­ det, wäre entweder das Spannungssignal zur Bestimmung der restlichen Belichtungszeit zu niedrig und damit die Berechnung der Belichtungszeit ungenau (kleiner konstanter Verstärkungsfaktor) oder die Spannung eines Signals zur Überwachung der tatsächlichen Belichtungs­ lichtmenge zu hoch, was zur Zerstörung von Komponenten der Steuerungseinrichtung führen könnte (hoher konstan­ ter Verstärkungsfaktor). Dieser Nachteil wird durch die erfindungsgemäße Lösung behoben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Gesamtanordnung eines Ausführungs­ beispieles der Erfindung;

Fig. 2 eine Tabelle mit einem Beispiel für die Voreinstellung von Belich­ tungskennwerten;

Fig. 3 eine Tabelle mit einem Beispiel für die Voreinstellung von Hellig­ keitskennwerten;

Fig. 4 ein Blockschaltbild des Ausfüh­ rungsbeispieles;

Fig. 5 ein Zeitdiagramm mit dem Funkti­ onsablauf des Ausführungsbei­ spieles;

Fig. 6 und 7 Flußdiagramme eines Steuerungspro­ zesses des Ausführungsbeispieles;

Fig. 8 ein Flußdiagramm eines Steuerungs­ prozesses eines weiteren Ausfüh­ rungsbeispiels.

In Fig. 1, welche eine Gesamtanordnung eines Ausfüh­ rungsbeispieles der vorliegenden Erfindung zeigt, ist mit 1 ein Endoskop bezeichnet. Eine Kamera (Aufnahme­ einrichtung) 2 ist lösbar an einem Okular 14 des Endos­ kopes 1 über einen Aufnahmeadapter 3 befestigt.

Mit 4 ist eine Beleuchtungseinrichtung bezeichnet, mit der lösbar ein Stecker 11 des Endoskopes 1 verbunden ist. Von einer Lichtquelle 40 (Lampe) abgegebenes Be­ leuchtungslicht wird mittels einer Sammellinse 41 ge­ bündelt, so daß es in ein Lichtleitfaserbündel 12 des Endoskopes 1 einfällt.

In einer Beleuchtungslichtstrecke, die sich zwischen der Lichtquelle 40 und dem Lichtleitfaserbündel 12 er­ streckt, sind ein Verschluß 42 (Lichtquellenverschluß), welcher geöffnet und geschlossen werden kann, so daß er die Beleuchtungslichtstrecke vollkommen öffnet und sperrt, sowie eine variable Blende 43 angeordnet, die die Durchtrittsfläche des Beleuchtungslichtes verändern kann.

Das Beleuchtungslicht wird über das Lichtleitfaserbün­ del 12 weitergeleitet und vom distalen Ende 13 eines Einführteils des Endoskopes 1 auf ein Objekt 100 gewor­ fen. Das vom Objekt 100 reflektierte Licht wird durch ein Bildleitfaserbündel 16 geleitet und belichtet die Filmebene 25 (Aufnahmeebene) in der Kamera 2. Ein Ver­ schluß 22 in der Kamera 2 wird für eine vorgegebene Zeit (z. B. 0,25 Sekunden) nur dann geöffnet, wenn ein Synchroschalter 21 eingeschaltet wird.

Im Okular 14 ist ein lichtaufnehmendes Element 15 ange­ ordnet, welches einen Helligkeitspegel des Belichtungs­ lichtes, welches auf die Filmebene 25 fällt, in ein elektrisches Signal umwandelt. Die Ausgangsspannung des lichtaufnehmenden Elementes 15 wird in einem Lichtmeß­ schaltkreis 19 (Integrationsschaltkreis) integriert; vom Lichtmeßschaltkreis 19 wird ein Integralwert ausge­ geben. Das Ausgangssignal (Spannungswert) des Lichtmeß­ schaltkreises 19 wird einem Steuerungsabschnitt 50 zu­ geführt, nachdem es in einem Verstärkerschaltkreis 70 verstärkt worden ist.

Der Lichtmeßschaltkreis 19 kann entweder in der Be­ leuchtungseinrichtung 4 oder im Endoskop 1 angeordnet sein.

Ein Einstellschalter 45 für den Belichtungskennwert ist auf einer an der Oberfläche der Beleuchtungseinrichtung 4 angeordneten Bedienungstafel 46 vorgesehen; er dient zum Einstellen eines Belichtungskennwertes EI, welcher eine Lichtmenge bestimmt, die auf die Aufnahmeebene 25 in der Kamera 2 geworfen werden soll. Der Einstell­ schalter 45 für den Belichtungskennwert ist genauer so angeordnet, daß die Belichtungslichtmenge in Schritten von 0,5 auf der EV-Skala geregelt werden kann, wie bei­ spielhaft in Fig. 2 dargestellt ist.

Ein Einstellschalter 47 für einen Helligkeitskennwert dient dazu, einen Helligkeitspegel des Beleuchtungs­ lichtes einzustellen, welches dem Endoskop 1 zugeführt wird, wenn dieses zum Betrachten verwendet wird. Der Einstellschalter 47 für den Helligkeitskennwert ermög­ licht es, den Helligkeitspegel des Beleuchtungslichtes (beispielsweise den Beleuchtungslichtstrom, welcher dem Endoskop zugeführt wird) während des Betrachtungsein­ satzes unter Verwendung des Helligkeitskennwertes BI zu steuern, welcher in Schritten von 0,5 auf der EV-Skala eingestellt wird, wie beispielhaft in Fig. 3 darge­ stellt ist.

Mit 50 ist ein Steuerungsabschnitt bezeichnet, welcher einen Mikrocomputer enthält.

Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, welches die elektrische Anordnung des beschriebenen Ausführungsbeispieles zeigt. Der Steuerungsabschnitt 50 umfaßt eine zentrale Recheneinheit 51 (CPU), und ein Lesespeicher 53 (ROM) sowie ein Schreib-Lesespeicher 54 (RAM) sind mit der CPU 51 über einen Systembus 52 verbunden. Die CPU 51 empfängt ein Interrupt-Signal, welches vom Synchro­ schalter 21 ausgegeben wird.

Der Systembus 52 ist ferner mit einem ersten, zweiten und dritten Ein-/Ausgangskanal 56, 57 und 58 verbunden. Der Einstellschalter 45 für den Belichtungskennwert und der Einstellschalter 47 für den Helligkeitskennwert sind mit dem Eingangsanschluß des ersten Ein-/Ausgangs­ kanals 56 verbunden.

Das Ausgangssignal des lichtaufnehmenden Elementes 15 wird im Lichtmeßschaltkreis 19 (Integrationsschalt­ kreis) integriert, so daß man einen Integralwert (inte­ grierte Ausgangsspannung V) erhält, welcher dem Ver­ stärkerschaltkreis 70 zugeführt wird. Der Verstärker­ schaltkreis 70 umfaßt einen ersten Verstärker 71, einen zweiten Verstärker 72 und einen dritten Verstärker 73, wobei das Ausgangssignal des Lichtmeßschaltkreises 19 dem ersten und zweiten Verstärker 71 und 72 zugeführt wird. Das verstärkte Ausgangssignal des ersten Verstär­ kers 71 wird einem Multiplexer 61 über ein Abtast-Hal­ teglied 62 zugeführt.

Andererseits wird das verstärkte Ausgangssignal des zweiten Verstärkers 72 dem Multiplexer 61 über zwei We­ ge zugeführt, nämlich über einen Weg, welcher das Aus­ gangssignal direkt dem Multiplexer 61 zuführt, und ei­ nen anderen Weg, welcher das Ausgangssignal dem Multi­ plexer 61 über den dritten Verstärker 73 zuführt, wo es nochmals verstärkt wird.

Beim Betrachtungsbetrieb wird der Spitzenwert des Aus­ gangssignals, welches vom Abtast-Halteglied 62 abgeta­ stet wird, im Multiplexer 61 ausgewählt und das Aus­ gangssignal des Multiplexers 61 wird zum zweiten Ein-/­ Ausgangskanal 57 übermittelt, nachdem es in einem Ana­ log/Digitalwandler 17 in ein digitales Signal umgewan­ delt worden ist.

Beim Aufnahmebetrieb wird das Ausgangssignal vom zwei­ ten Verstärker 72 und vom dritten Verstärker 73 im Mul­ tiplexer 61 ausgewählt und ebenfalls über den Analog/­ Digitalwandler 17 dem zweiten Ein-/Ausgangskanal 57 zu­ geführt.

Ein Taktsignal, welches von einem mit dem Systembus 52 verbundenen Taktgeber 63 ausgegeben wird, wird einem Abtastglied 64 zugeführt, so daß ein Abtastimpuls vom Abtastglied 64 zum Lichtmeßschaltkreis 19 mit einer vorgegebenen Periode synchron zum Taktsignal ausgegeben wird. Wenn beim Betrachtungsbetrieb der Abtastimpuls auf einem niedrigen Pegel ist, führt der Lichtmeß­ schaltkreis 19 einen Integriervorgang durch, während das integrale Ausgangssignal Null ist (z. B. V = 0), wenn der Abtastimpuls auf einem hohen Pegel ist. Die Abtast­ frequenz wird beispielsweise auf etwa 500 Hz einge­ stellt; d. h., daß die Integrationszeit kürzer als die Belichtungszeit ist.

Der Ausgangsanschluß des dritten Ein-/Ausgangskanals 58 ist mit Treibern 40a, 42a und 43a verbunden, deren er­ ster die Helligkeit des von der Lichtquelle 40 abgege­ benen Lichtes steuert, deren zweiter das Öffnen und Schließen des Lichtquellenverschlusses 42 steuert und deren dritter den Öffnungsgrad der variablen Blende 43 steuert.

Fig. 5 ist ein Zeitdiagramm, welches die Funktionsweise des beschriebenen Ausführungsbeispieles zeigt.

Wenn der Synchroschalter 21 der Kamera 2 auf Ein ge­ schaltet wird, wird der Verschluß 22 (Kameraverschluß) der Kamera 2 geöffnet und wieder geschlossen, nachdem eine vorgegebene Zeitspanne (z. B. 0,25 Sekunden) abge­ laufen ist. Der Lichtquellen-Verschluß 42 der Beleuch­ tungseinrichtung 4 wird gleichzeitig mit dem Einschal­ ten den Synchroschalters 21 zeitweilig geschlossen; nachdem eine vorgegebene kurze Zeitspanne (die soge­ nannte erste Verschlußschließzeit t₁) abgelaufen ist, wird der Lichtquellen-Verschluß 42 wieder geöffnet, um Beleuchtungslicht für die Aufnahme hindurchzulassen. Die erste Verschlußschließzeit t₁ ist beispielsweise 0,035 Sekunden.

Bevor der Synchroschalter 21 der Kamera 2 auf Ein ge­ schaltet wird, d. h. während des Betrachtungsbetriebes, wird jedesmal, wenn der Abtastimpuls auf einem niedri­ gen Pegel ist, die Ausgangsspannung des lichtaufnehmen­ den Elementes 15 integriert und der Spitzenwert der in­ tegrierten Ausgangsspannung, welcher durch den ersten Verstärker 71 und das Abtast-Halteglied 62 geschickt wird, wird im Multiplexer 61 ausgewählt und in die CPU 51 eingegeben.

Nachdem der Lichtquellen-Verschluß 42 für die Belich­ tung der Filmebene 25 geöffnet worden ist und die Zeit­ spanne t₂ nach dem Einschalten des Synchroschalters 21 abgelaufen ist, erhält man die Steigung der integrier­ ten Ausgangsspannung V pro Zeiteinheit (d. h. das Diffe­ rential über der Zeit) dV/dt bis zu diesem Zeitpunkt. Unter der Annahme, daß ΔV die integrierte Ausgangs­ spannung V zur Zeit t₂ ist, gilt:

dV/dt = (1/a).C.ΔV/(t₂ - t₁)

wobei a einen Verstärkungsfaktor des Verstärkerschalt­ kreises 70 und C einen Korrekturkoeffizienten darstel­ len.

Die bestimmte, verbleibende Belichtungszeit T nach Ab­ lauf der Zeitspanne t₂ erhält man wie folgt:

T = (Vr - ΔV/a).dt/dv

wobei Vr eine Referenzspannung ist.

Bevor man die bestimmte verbleibende Belichtungszeit T auf diese Weise erhält, wird ermittelt, welches der Ausgangssignale des zweiten Verstärkers 72 bzw. des dritten Verstärkers 73 für die Berechnung verwendet werden soll.

Der Grund dafür ist, daß man das Problem vermeiden will, nach welchem Werte, die man durch Berechnen der Größe dv/dt gemäß der oben genannten Gleichung erhält, große Fehler beinhalten können und deshalb unzuverläs­ sig sind, sowie das Problem, nach welchem dann, wenn ΔV übermäßig groß wird, die Belastungen für die elek­ tronichen Elemente, wie z. B. den Analog/Digitalwandler 17, die erlaubten höchsten Eingangswerte übersteigen und zu einer Zerstörung der elektronischen Elemente führen.

Wenn der Belichtungskennwert EI groß ist (d. h. wenn die Referenzspannung V_r niedrig ist), ist es angebracht, den Helligkeitspegel des Beleuchtungslichtes abzusen­ ken. In einem solchen Fall muß die Größe dV/dt mit ei­ ner kleinen integrierten Ausgangsspannung V berechnet werden. In diesem Fall wird deshalb im Multiplexer 61 der Ausgang (im folgenden mit "H" bezeichnet) des drit­ ten Verstärkers 73 ausgewählt, um den Verstärkungsfak­ tor zu vergrößern. Wenn der Helligkeitskennwert BI groß ist (d. h. wenn der Helligkeitspegel des von der Be­ leuchtungseinrichtung 4 dem Endoskop 1 zugeführten Be­ leuchtungslichtes während des Betrachtungsbetriebes hoch ist), dann wird das Objekt 100 als weit entfernt und ziemlich dunkel angenommen. Auch in diesem Fall wird deshalb der Ausgang H des dritten Verstärkers 73 im Multiplexer 61 ausgewählt.

Auf diese Weise ist es möglich, die Größe dV/dt inner­ halb einer kurzen Zeitspanne präzise zu ermitteln und eine genaue Belichtungssteuerung zu verwirklichen.

In den vom oben beschriebenen Fall abweichenden Fällen wird der Ausgang (im folgenden als "L" bezeichnet) des zweiten Verstärkers 72 mit einem verhältnismäßig gerin­ gen Verstärkungsfaktor ausgewählt.

Wenn numerische Werte wie die in den Fig. 2 und 3 dar­ gestellten verwendet werden, kann die oben beschriebene Auswahlentscheidung z. B. in der folgenden Weise getrof­ fen werden (wobei k in den folgenden Gleichungen mit k = 15 festgelegt wird):
wenn EI + BI ≧ k, wird H gewählt;
wenn EI + BI < k, wird L gewählt.

Für H gilt ein Verstärkungsfaktor beispielsweise von 3 bis 4 und für L ein Verstärkungsfaktor beispielsweise von 1 bis 2.

Nachdem man dV/dt erhalten hat, wird der Ausgang zum Analog/Digitalwandler 17 durch den Multiplexer 61 ge­ sperrt. Der Grund dafür ist, zu verhindern, daß der. Analog/Digitalwandler 17 mit einer Spannung gespeist wird, die dessen höchsten erlaubten Eingangswert über­ steigt.

Wenn die bestimmte Belichtungszeit T abgelaufen ist, wird der Lichtquellen-Verschluß 42 wieder geschlossen; wenn die Beendigungszeit t₄ (z. B. 0,5 Sekunden) für den gesamten Vorgang nach Einschalten des Synchroschalters 21 abgelaufen ist, kehren alle Elemente des Systems in den ursprünglichen Zustand, d. h. den Zustand vor dem Einschalten des Synchroschalters 21, zurück. Der Licht­ quellen-Verschluß 42 öffnet wieder und ermöglicht damit einen Betrachtungsbetrieb.

Im Ausführungsbeispiel wird die integrierte Ausgangs­ spannung V beständig überwacht, nachdem der Licht­ quellen-Verschluß 42 geöffnet worden ist; wenn der Spannungswert eine Referenzspannung Vr erreicht, wird der Lichtquellen-Verschluß 42 geschlossen, um den Belichtungsvorgang zu beenden, wie in Fig. 5 darge­ stellt ist, wodurch man eine genaue Steuerung erhält.

Wenn man in diesem Fall nach Ablauf der Zeit t₂ nach dem Einschalten des Synchroschalters 21 die Größe dV/dt erhält, ist der Ausgang H des dritten Verstärkers 73 ausgewählt, wodurch man einen genauen Wert dV/dt inner­ halb einer kurzen Zeitspanne erhält. Sodann wird der Ausgang L des zweiten Verstärkers 72 ausgewählt, um zu verhindern, daß die elektronischen Elemente infolge ei­ ner Überspannung zerstört werden.

Die Fig. 6 und 7 sind Flußdiagramme, die den oben be­ schriebenen Steuerungsprozeß zeigen.

Wenn der Synchroschalter 21 auf Ein geschaltet wird, wird im Schritt S41 der Ausgang H des dritten Verstär­ kers 73 im Multiplexer 61 ausgewählt und sodann im Schritt S42 der Ablauf der Zeit t₂ abgewartet.

Wenn die Zeit t₂ abgelaufen ist, wird die integrierte Ausgangsspannung V im Schritt S43 eingegeben und im Schritt S44 die Größen dV/dt sowie T berechnet. Sodann wird im Schritt S45 der Ausgang L des zweiten Verstär­ kers 72 gewählt.

Wenn die integrierte Ausgangsspannung V im Schritt S46 eine Referenzspannung Vr erreicht oder im Schritt S47 die vorgegebene Belichtungszeit T abgelaufen ist, wird der Lichtquellen-Verschluß 42 im Schritt S48 geschlos­ sen.

Sodann wird im Schritt S49 der Ablauf der Beendigungs­ zeit t₄ für den gesamten Vorgang abgewartet und der Lichtquellen-Verschluß 42 sodann im Schritt S50 geöff­ net, um zum normalen Betrachtungsbetrieb zurückzukeh­ ren.

Fig. 8 ist ein Flußdiagramm und zeigt einen Steue­ rungsprozeß unter Berücksichtigung des Falles, bei wel­ chem die integrierte Ausgangsspannung V die Referenz­ spannung Vr erreicht, bevor die Zeit t₂ zur Ermittlung der Größe dV/dt abgelaufen ist.

Wenn der Synchroschalter 21 eingeschaltet wird, wird in diesem Prozeß beim Schritt S61 der Ausgang L des zwei­ ten Verstärkers 72 im Multiplexer 61 ausgewählt. Wenn bei S62 und S63 festgestellt wird, daß die integrierte Ausgangsspannung V die Referenzspannung Vr erreicht, bevor die Zeit t₂ abgelaufen ist, geht der Prozeß über zum Schritt S48 in Fig. 7 und schließt den Lichtquel­ len-Verschluß 42.

Wenn bei S62 und S63 festgestellt wird, daß die inte­ grierte Ausgangsspannung V die Referenzspannung Vr noch nicht erreicht hat, wenn die Zeit t₂ abgelaufen ist, wird bei S64 der Ausgang H des dritten Verstärkers 73 im Multiplexer 61 ausgewählt und die integrierte Aus­ gangsspannung V beim Schritt S65 eingegeben.

Sodann wird im Schritt S66 die Größe dV/dt berechnet, im Schritt S67 die verbleibende vorgegebene Belich­ tungszeit T ermittelt und im Schritt S68 der Ausgang L des zweiten Verstärkers 72 im Multiplexer 61 ausge­ wählt. Sodann geht der Prozeß über zum Schritt S46 in Fig. 7.

Obwohl die vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele zwei unterschiedliche Verstärker verwenden, die nach dem Einschalten des Synchroschalters 21 angewählt werden, sei bemerkt, daß die Anzahl der Verstärker auch größer sein kann, um eine noch feinere Steuerung zu ermögli­ chen.

Außerdem muß der Verstärkungsfaktor H nicht fest sein. Vielmehr kann der Wert N aus einer Vielzahl von Ver­ stärkungsfaktoren in ähnlicher Weise ausgewählt werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Verstär­ kungsfaktor für die integrierte Ausgangsspannung au­ tomatisch zeitabhängig umgeschaltet. Infolgedessen ist es möglich, ein Signal mit einem passenden Pegel unabhängig von der Helligkeit des Objektes zu erhal­ ten und eine genaue Aufnahmelichtmengensteuerung durchzuführen. Auf diese Weise können Aufnahmen hoher Qualität gemacht werden.

Die Erfindung wurde anhand bestimmter Ausführungsbei­ spiele zum Zwecke der Erklärung beschrieben; der Fach­ mann kann selbstverständlich verschiedene Modifikatio­ nen vornehmen, ohne daß dabei der Grundgedanke und der Umfang der Erfindung verlassen werden.

Claims (7)

1. Verfahren zum Steuern der Aufnahmelichtmenge bei Anferti­ gung einer fotografischen Aufnahme eines mit einer Licht­ quelle beleuchteten Objekts durch ein Endoskop, bei dem aus dem am Objekt reflektierten Licht ein elektrisches Signal abgeleitet wird, das nach Integration und Verstär­ kung als Lichtmengensignal mit einer Referenzspannung verglichen wird, und bei dem die Beleuchtung durch Schließen eines Lichtquellen-Verschlusses beendet wird, wenn das Lichtmengensignal die Referenzspannung erreicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung des während eines ersten Abschnitts (t₂ - t₁) der Beleuchtungsdauer in­ tegrierten elektrischen Signals mit einem ersten Verstär­ kungsfaktor erfolgt, daß aus dem so abgeleiteten Licht­ mengensignal (V) die restliche erforderliche Beleuch­ tungsdauer (T) unter Vorgabe der Referenzspannung (V_r) für das Lichtmengensignal (V) vorausberechnet wird, und daß der Lichtquellen-Verschluß auch bei Ablauf der rest­ lichen Beleuchtungsdauer (T) geschlossen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Verstärkungsfaktor größer als mindestens ein zweiter Verstärkungsfaktor ist, mit dem das integrierte elektrische Signal während der restlichen erforderlichen Beleuchtungsdauer verstärkt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die restliche Beleuchtungsdauer (T) aus der während des ersten Abschnitts (t₂ - t₁) der Beleuchtungsdauer vor­ liegenden Steigung des Lichtmengensignals (V) berechnet wird.

4. Steuerungseinrichtung zum Steuern der Aufnahmelichtmenge für ein Endoskop (1), das mit einer Kamera (2) zum Auf­ nehmen eines Objektbildes durch das Endoskop (1) verbun­ den ist, umfassend Mittel (40) zum Zuführen von Licht für die Objektbeleuchtung zu dem Endoskop (1), eine Meßein­ richtung (15, 19) mit nachgeschalteter Verstärkereinrich­ tung (70) zum Erfassen einer von dem Objekt (100) reflek­ tierten Lichtmenge und zum Ausgeben eines der erfaßten Lichtmenge entsprechenden Lichtmengensignals, eine Auf­ nahmelichtmengensteuerung (50) zum Steuern der Beleuch­ tungslichtmenge, die dem Endoskop (1) bei der Durchfüh­ rung einer Aufnahme zugeführt wird, in Abhängigkeit des Lichtmengensignals, und einen Vergleicher zum Vergleich des Lichtmengensignals (V) mit einer vorbestimmten Refe­ renzspannung (V_r), bei deren Erreichen die Beleuchtung unterbrochen wird, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (51), welche nach einer ersten Zeitspanne (t₂ - t₁) nach Beginn der Beleuchtung im Aufnahmebetrieb aus dem Licht­ mengensignal (V) die restliche erforderliche Beleuch­ tungsdauer (T) berechnet, bei deren Ablauf die Beleuch­ tung gleichfalls unterbrochen wird.

5. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verstärkereinrichtung (70) mit mehreren Verstärkungsfaktoren betreibbar ist, und daß eine Ein­ richtung zum automatischen Umschalten des Verstärkungs­ faktors der Verstärkereinrichtung (70) in der Weise vor­ gesehen ist, daß das Lichtmengensignal während der ersten Zeitspanne (t₂ - t₁) mit einem ersten Verstärkungsfaktor und nach dem Berechnen der restlichen Beleuchtungsdauer (T) während derselben mit mindestens einem zweiten Ver­ stärkungsfaktor verstärkt wird.

6. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, gekenn­ zeichnet durch eine fotoelektrische Wandlereinrichtung (15) zum Umwandeln des Helligkeitspegels des vom Objekt (100) reflektierten Lichtes in ein elektrisches Signal, eine Einrichtung (19) zum Integrieren des von der Wandle­ reinrichtung (15) ausgegebenen Signals und zur Ausgabe des resultierenden Integralwertes (V) sowie eine Einrich­ tung (51) zur Bildung der zeitlichen Ableitung des Inte­ gralwertes und zur Berechnung der verbleibenden Beleuch­ tungsdauer (T) aus der zeitlichen Ableitung.

7. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verstärkereinrichtung (70) mehrere Verstärker (71, 72, 73) mit unterschiedlichen Verstär­ kungsfaktoren enthält.