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Die Erfindung betrifft ein Stereo-Bildwiedergabesystem mit einem Display und mit einem ersten Okular, über das ein erstes Bild auf einem ersten Teilbereich des Displays einem ersten Auge eines Betrachters zuführbar ist, und einem zweiten Okular, über das ein zweites Bild auf einem zweiten Teilbereich des Displays einem zweiten Auge des Betrachters zuführbar ist, wobei der erste Teilbereich von dem zweiten Teilbereich verschieden ist. Mit Hilfe einer Verstelleinrichtung lässt sich ein Abstand zwischen dem ersten Okular und dem zweiten Okular an einen Augenabstand des Betrachters anpassen.
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Aus der
DE 100 27 166 B4 ist ein Operationsmikroskop mit einem rechten und einem linken Übertragungsoptiksystem, einer CCD-Kamera und einem als Stereokospbetrachtungsgerät bezeichnetes Stereo-Bildwiedergabesystem bekannt. Über das rechte Übertragungsoptiksystem ist ein rechtes Bild eines Objekts auf einen rechten Bildaufnahmebereich der CCD-Kamera und über das linke Übertragungsoptiksystem ein linkes Bild eines Objekts auf einen linken Bildaufnahmebereich der CCD-Kamera übertragbar. Die beiden Bilder des Objekts sind über eine Bildmischeinrichtung und einen Teiler dem Stereo-Bildwiedergabesystem zuführbar, wobei das rechte Bild auf einem ersten, rechten Teilbereich eines Displays und das linke Bild auf einem zweiten, linken Teilbereich des Displays darstellbar sind. Über Okulare kann ein Operateur das rechte Bild und das linke Bild auf dem Display betrachten.
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Aus der
US 2010/259820 ist ein Stereo-Bildwiedergabesystem bekannt, bei dem ein erstes Bild auf einem ersten Teilbereich eines Displays und ein zweites Bild auf einem zweiten Teilbereich des Displays darstellbar sind. Das erste Bild und das zweite Bild können von einem Beobachter durch zwei Okulare betrachtet werden. Die Okulare sind rechtwinklig zu einem Beobachtungsstrahlengang relativ zu einem Gehäuse des Stereo-Bildwiedergabesystems beweglich ausgeführt, um einen Abstand zwischen den Okularen an einen Augenabstand des Beobachters anpassen zu können. Nachteilig an der aus der
US 2010/259820 bekannten Lösung ist, dass sich die Blickwinkel für das rechte und das linke Auge des Beobachters auf die Bilder bei einer Verschiebung der Okulare ändern, was unter Umständen eine schnelle Ermüdung des Beobachters zur Folge hat.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Stereo-Bildwiedergabesystem so zu verbessern, dass ein ermüdungsfreies Arbeiten über einen längeren Zeitraum ermöglicht ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Stereo-Bildwiedergabesystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Erfindungsgemäß umfasst das Stereo-Bildwiedergabesystem eine Steuereinheit, über die ein Abstand zwischen dem ersten Bild im ersten Teilbereich des Displays und dem zweiten Bild im zweiten Teilbereich des Displays einstellbar ist. Das erste Bild kann dabei kleiner als der erste Teilbereich des Displays ausgebildet sein oder den ersten Teilbereich vollständig ausfüllen. In analoger Weise kann das zweite Bild ebenfalls kleiner als der zweite Teilbereich dargestellt sein oder den zweiten Teilbereich vollständig ausfüllen. Der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich des Displays können überlappend oder aneinander angrenzend oder in einem Abstand zueinander auf dem Display angeordnet sein. Bevorzugt enthält die Steuereinheit eine Kontrolleinheit, durch die verhindert ist, dass sich das auf dem Display dargestellte erste Bild und das zweite Bild ganz oder teilweise überlagern. Mit einem erfindungsgemäßen Stereo-Bildwiedergabesystem lässt sich insbesondere der Abstand zwischen dem ersten Bild und dem zweiten Bild an einen Abstand zwischen dem ersten Okular und dem zweiten Okular anpassen.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Verstelleinrichtung eine Messvorrichtung zur Messung eines eingestellten Abstands zwischen dem ersten Okular und dem zweiten Okular. Ein Messsignal der Messvorrichtung ist bevorzugt als Eingangsgröße der Steuereinheit zuführbar, und ein Abstand zwischen dem ersten Bild und dem zweiten Bild ist bevorzugt in Abhängigkeit von diesem Messsignal einstellbar. Auf diese Weise lässt sich eine Anordnung des ersten Bilds und des zweiten Bilds auf dem Display einem eingestellten Abstand zwischen dem rechten Okular und dem linken Okular nachführen.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind der Abstand zwischen dem ersten Okular und dem zweiten Okular und der Abstand zwischen dem ersten Bild und dem zweiten Bild auf dem Display mit Hilfe der Steuereinheit in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Parameter einstellbar. Damit ist es beispielsweise möglich, einen festen Wert für einen Augenabstand eines Benutzers über ein Eingabegerät in die Steuereinheit einzugeben und mit Hilfe der Steuereinheit sowohl einen Abstand zwischen dem ersten Okular und dem zweiten Okular als auch einen Abstand des ersten Bilds und des zweiten Bilds auf dem Display einzustellen.
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Ein erfindungsgemäßes Operationsmikroskop weist ein Stereo-Bildwiedergabesystem auf, wobei das erste Bild der Kamera auf dem ersten Teilbereich des Displays und das zweite Bild der Kamera auf dem zweiten Teilbereich des Displays darstellbar sind.
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Im Nachfolgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen im Einzelnen
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1: ein digitales Mikroskopiesystem mit einem erfindungsgemäßen Stereo-Bildwiedergabesystem;
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2: ein zweites Ausführungsbeispiel eines Stereo-Bildwiedergabesystems und
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3: ein drittes Ausführungsbeispiel eines Stereo-Bildwiedergabesystems.
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In 1 ist ein digitales Mikroskopiesystem 2 mit einem Stereo-Bildwiedergabesystem 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel dargestellt. Das digitale Mikroskopiesystem 2 ist als Stereo-Mikroskopiesystem ausgeführt und ermöglicht einem Betrachter, mit einem ersten (rechten) Auge 3 und einem zweiten (linken) Auge 4 jeweils ein Bild eines Objekts in einer Objektebene 5 zu beobachten.
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Das Mikroskopiesystem 2 umfasst ein Abbildungssystem 20 mit einem Hauptobjektiv 6, einer ersten Abbildungsoptik 7, einer zweiten Abbildungsoptik 8, einem ersten Bildsensor 11 und einem zweiten Bildsensor 12. Hauptobjektiv 6 und erste Abbildungsoptik 7 definieren gemeinsam einen ersten Abbildungsstrahlengang 9, durch den ein Objekt in der Objektebene 5 auf den ersten Bildsensor 11 abgebildet ist. Weiterhin ist durch Hauptobjektiv 6 und zweite Abbildungsoptik 8 ein zweiter Abbildungsstrahlengang 10 definiert, durch den das Objekt auf den zweiten Bildsensor 12 abgebildet ist. Der erste Bildsensor 11 und der zweite Bildsensor 12 sind in diesem Ausführungsbeispiel als CCD-Bildsensoren ausgeführt. Ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen können die Bildsensoren jedoch auch als CMOS-Bildsensoren oder in Form von anderen geeigneten Sensoren ausgestaltet sein. In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist anstelle von separaten ersten und zweiten Bildsensoren nur ein Bildsensor in oder in der Nähe einer Fokusebene der ersten Abbildungsoptik 7 und der zweiten Abbildungsoptik 8 angeordnet, auf dem die Bilder des Objekts abgebildet sind.
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Das Mikroskopiesystem 2 weist ferner ein Stereo-Bildwiedergabesystem 1 mit einer Steuereinheit 14, einem Display 16, einem ersten Okular 25, einem zweiten Okular 26 und einer Verstelleinrichtung 18 auf.
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Die Steuereinheit 14 ist über erste Leitungen 13 mit dem ersten Bildsensor 11 und dem zweiten Bildsensor 12 verbunden, so dass ein von dem ersten Bildsensor 11 aufgenommenes erstes Bild und ein von dem zweiten Bildsensor 12 aufgenommenes zweites Bild der Steuereinheit 14 in Form von elektrischen Signalen als Eingangsgrößen zuführbar sind. In der Steuereinheit 14 werden die Bilder beziehungsweise die elektrischen Signale gegebenenfalls für eine weitere Verarbeitung im Mikroskopiesystem aufbereitet.
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Über eine zweite Leitung 15 sind das gegebenenfalls aufbereitete erste Bild und das zweite Bild einem Display 16 zuführbar. Dabei wird das erste Bild 21 in einem ersten Teilbereich 22 und das zweite Bild 23 in einem zweiten Teilbereich 24 des Displays 16 dargestellt (vergleiche 2). Der erste Teilbereich 22 und der zweite Teilbereich 24 sind in diesem Ausführungsbeispiel unmittelbar aneinander angrenzend ausgeführt. Die genaue Anordnung der Teilbereiche 22, 24 des Displays 16 ist jedoch nicht erfindungswesentlich. Wichtig ist vielmehr, dass das erste Bild 21 und das zweite Bild 23 auf einem gemeinsamen Display 16 angeordnet sind, und dass ein mit dem ersten Okular 25 betrachteter Ausschnitt des ersten Bilds 21 und ein mit dem zweiten Okular 26 betrachteter Ausschnitt des zweiten Bilds 23 sich nicht oder allenfalls unwesentlich überschneiden. Das auf dem Display 16 dargestellte erste Bild 21 und zweite Bild 23 können dabei jeweils größer ausgebildet sein als die Ausschnitte des Displays, die im ersten Okular 25 und im zweiten Okular 26 aufgrund der gegebenen Abbildungsverhältnisse in den Okularen 25, 26 betrachtet werden können.
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Das erste Okular 25 und das zweite Okular 26 sind über eine Verstelleinrichtung 18 miteinander gekoppelt. Mit Hilfe der Verstelleinrichtung 18 ist ein Abstand des ersten Okulars 25 zum zweiten Okular 26 oder allgemeiner eine Position des ersten Okulars 25 und/oder des zweiten Okulars 26 in einem nicht dargestellten Gehäuse des Stereo-Bildwiedergabesystems oder des Mikroskopiesystems einstellbar. Insbesondere lässt sich über die Verstelleinrichtung 18 ein Abstand zwischen einer ersten Austrittspupille des ersten Okulars 25 und einer zweiten Austrittspupille des zweiten Okulars 26 an einen Augenabstand des Betrachters anpassen.
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Mit Hilfe der Steuereinheit 14 lässt sich ein Abstand zwischen dem ersten Bild 21 und dem zweiten Bild 23 auf dem Display 16 oder allgemeiner eine Anordnung des ersten Bilds 21 und des zweiten Bilds 23 auf dem Display 16 einstellen und insbesondere an einen Abstand zwischen dem ersten Okular 25 und dem zweiten Okular 26 anpassen. Hierzu ist in einem Ausführungsbeispiel gemäß 2 eine Messeinrichtung 30 zwischen dem ersten Okular 25 und dem zweiten Okular 26 angeordnet, mit deren Hilfe in allgemein bekannter Weise ein Parameter für den Abstand zwischen den beiden Okularen und/oder eine Position des ersten Okulars und/oder des zweiten Okulars relativ zu einem Gehäuse des Stereo-Bildwiedergabesystems oder des Mikroskopiesystems ermittelt wird. Dieser Parameter ist über eine dritte Leitung 31 der Steuereinheit 14 als Eingangsgröße zuführbar. In der Steuereinheit 14 wird in Abhängigkeit von dem Parameter bestimmt, an welchen Positionen auf dem Display 16 das erste Bild 21 für das erste Auge 3 des Betrachters und das zweite Bild 23 für das zweite Auge 4 des Betrachters anzuordnen ist. Ein Stereo-Bildbetrachtungssystem gemäß diesem Ausführungsbeispiel bietet den Vorteil, dass ein Benutzer einen Abstand zwischen den Okularen manuell an seinen Augenabstand anpassen kann, wobei das erste Bild und das zweite Bild auf dem Display automatisch nachgeführt werden. Besonders bevorzugt sind dabei das erste Bild 21 und das zweite Bild 23 derart auf dem Display 16 angeordnet, dass die Augen des Benutzers bei einer Betrachtung der Bilder auf einen Fernpunkt (also nach unendlich) ausgerichtet sind. Hierzu ist beispielsweise ein Mittelpunkt des ersten Bilds auf einer optischen Achse des ersten Okulars und ein Mittelpunkt des zweiten Bilds ist auf einer optischen Achse des zweiten Okulars angeordnet. Dadurch ist ein entspanntes Arbeiten für den Benutzer des Stereo-Bildbetrachtungssystems ermöglicht.
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In 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Stereo-Bildwiedergabesystems 1 dargestellt. Das Ausführungsbeispiel gemäß 3 unterscheidet sich von dem gemäß 2 dadurch, dass der Steuereinheit 14 über eine Eingabevorrichtung 36 ein Parameter für einen Augenabstand des Betrachters zuführbar ist. Aus dem Parameter werden in der Steuereinheit 14 Sollwerte für Positionen des ersten Bilds 21 und des zweiten Bilds 23 auf dem Display 16 (beziehungsweise für einen Abstand zwischen dem ersten Bild 21 und dem zweiten Bild 23) und für Positionen des ersten Okulars 25 und des zweiten Okulars 26 (beziehungsweise für einen Abstand zwischen dem ersten Okular 25 und dem zweiten Okular 26) ermittelt. Weiterhin umfasst die Verstelleinrichtung 18 des Stereo-Bildwiedergabesystems 1 ein Stellelement 35, mit dessen Hilfe ein Abstand zwischen dem ersten Okular 25 und dem zweiten Okular 26 einstellbar ist. Das Stellelement 35 kann beispielsweise elektrisch als Stellmotor oder Linearantrieb oder in anderer allgemein bekannter Weise ausgeführt sein. Über eine vierte Leitung 36 ist das Stellelement 35 mit der Steuereinheit 14 verbunden, so dass ein Steuersignal von der Steuereinheit 14 an das Stellelement übermittelt werden kann. Mit einem Stereo-Bildwiedergabesystem gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist es ermöglicht, einen Abstand zwischen dem ersten Bild 21 und dem zweiten Bild 23 und einen Abstand zwischen dem ersten Okular 25 und dem zweiten Okular 26 in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Wert einzustellen. Besonders bevorzugt werden die Positionen des ersten Bilds 21 und des zweiten Bilds 23 sowie des ersten Okulars 25 und des zweiten Okulars 26 so eingestellt, dass die Augen des Benutzers bei einer Betrachtung der Bilder auf einen Fernpunkt (also nach unendlich) ausgerichtet sind, so dass ein entspanntes und komfortables Arbeiten ermöglicht ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10027166 B4 [0002]
- US 2010/259820 [0003, 0003]
