DE3737935A1

DE3737935A1 - Stereo colour television microscope

Info

Publication number: DE3737935A1
Application number: DE19873737935
Authority: DE
Inventors: Hans W Dipl Ing Funk
Original assignee: Proxitronic Funk GmbH and Co KG
Current assignee: Proxitronic Funk GmbH and Co KG
Priority date: 1987-11-07
Filing date: 1987-11-07
Publication date: 1989-05-18
Also published as: DE8714878U1

Abstract

Instead of elaborate multi-channel recording technology in colour cameras, two simple black/white video cameras having in each case one green filter and optionally a red or blue filter are used in a stereo microscope with slit lamp illumination for the stereoscopic colour representation of the fundus. Suitable matrixing and coding of the output signals of the two video cameras provides two standard composite colour signals which are supplied to two colour monitors. The video cameras contain in each case one semiconductor sensor preceded by a distortion-free close-focus image intensifier so that the painful exposure of the eye to light can be kept low.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Stereo-Farbfernseh-Mikroskop, insbesondere für die Augenmedizin, nach der Gattung des Haupt anspruchs.The invention is based on a stereo color television microscope, especially for ophthalmology, according to the genus of the head demanding

Zur Untersuchung des Hintergrundes (Fundus) des menschlichen Auges bedient man sich in zunehmendem Maße der Fernsehtechnik, siehe z. B. "Funkschau" 10/1981, S. 51. Hierzu ist gefordert, daß die Fernsehkamera farbige Aufnahmen liefert, da die gewünschten Informationen aus farblichen Nuancen des Fundus bestehen (siehe dazu auch "Funkschau" 3/1982, S. 59, 60).To examine the background (fundus) of the human eye, television technology is increasingly used. B. "Funkschau" 10/1981, p . 51. For this purpose, it is required that the television camera delivers color pictures, since the information requested consists of color shades of the fundus (see also "Funkschau" 3/1982, pp . 59, 60).

Farbfernsehkameras hoher Auflösung sind so aufgebaut, daß die Farblichtinformation mit Hilfe geeigneter Filter bzw. Prismen in 3 Farbauszüge (rot-grün-blau) zerlegt wird und jedes Farb auszugsbild mit Hilfe eines optoelektronischen Wandlers in ein Fernsehsignal gewandelt wird. Je empfindlicher diese Wandler sind, desto empfindlicher ist die Farbkamera. Eine andere wesentliche Forderung an diese Wandler ist die absolute Geometrietreue, da die 3 Farbauszugsbilder völlig deckungs gleich sein müssen. Optoelektronische Bildwandler können Fernsehaufnahmeröhren oder Halbleiterbildsensoren (z. B. CCD) sein. Im Gegensatz zu Aufnahmeröhren besitzen Halbleiter bildsensoren eine nahezu ideale Geometrietreue und eignen sich deshalb besonders gut für eine mehrkanalige Aufnahme technik. Diese bisher bekannten Anordnungen sind jedoch relativ aufwendig und daher teuer.High resolution color television cameras are designed so that the Color light information using suitable filters or prisms divided into 3 color separations (red-green-blue) and each color excerpt with the help of an optoelectronic converter in one TV signal is converted. The more sensitive these converters the more sensitive the color camera is. Another the essential requirement for these converters is absolute True to geometry, as the 3 color separation images are completely congruent have to be the same. Optoelectronic image converters can TV recording tubes or semiconductor image sensors (e.g. CCD) be. In contrast to recording tubes, they have semiconductors image sensors are almost ideal in geometry and are suitable is therefore particularly good for multi-channel recording technology. However, these previously known arrangements are relatively complex and therefore expensive.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Stereo-Farbfernseh-Mikroskop der eingangs genannten Art anzugeben, welches wesentlich einfacher aufgebaut ist. The present invention is therefore based on the object a stereo color television microscope of the type mentioned indicate which is much simpler.

Das erfindungsgemäße Stereo-Farbfernseh-Mikroskop mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß zur stereoskopischen Farbdarstellung lediglich zwei einfache Schwarz-Weiß-Videosignalkanäle notwendig sind. Da Farbanalysen des menschlichen Fundus nämlich ergeben haben, daß der farbige Fundus in 80% aller typischen Erscheinungsbilder mit den Kanälen für Rot und Grün vollständig wiedergegeben werden kann, während 20% aller typischen Erscheinungsbilder mit einem Blau/Grün-Wiedergabesystem dargestellt werden können, genügt der Einsatz zweier Fernsehkameras mit je einem Farbfilter.The stereo color television microscope according to the invention with the characteristic features of the main claim has the advantage that for stereoscopic color representation only two simple Black and white video signal channels are necessary. Because color analysis of the human fund have shown that the colored Fundus in 80% of all typical appearances with the Channels for red and green can be fully reproduced while 20% of all typical appearances with one Blue / green display system can be displayed, is sufficient the use of two television cameras, each with a color filter.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Haupt anspruch angegebenen Stereo-Farbfernseh-Mikroskops möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß die optoelektrischen Wandler aus je einem Halbleiter-Sensor mit vorgeschaltetem, verzeichnungs freiem Nahfokus-Bildwandler bestehen. Dadurch ist die Fernseh kamera so empfindlich, daß die Lichtbelastung des Auges gering gehalten werden kann. Das hat den weiteren Vorteil, daß die für die Fundus-Betrachtung im allgemeinen erforderliche Pupillen erweiterung sowie die schmerzhafte Intensivbeleuchtung nicht mehr notwendig sind, wodurch gleichzeitig auch ein mindestens zweistündiges Autofahrverbot entfallen würde.By the measures listed in the subclaims advantageous developments and improvements of the main claim specified stereo color television microscope possible. It is particularly advantageous that the optoelectric converter each from a semiconductor sensor with upstream, distortion free near focus image converter exist. This is the television camera so sensitive that the light exposure of the eye is low can be held. This has the further advantage that the for the fundus examination of the pupils generally required expansion and painful intensive lighting are more necessary, which also means at least one two-hour car ban would be eliminated.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.An embodiment of the invention is in the drawing shown and in the description below explained.

In der Figur sind die wesentlichen Teile des erfindungs gemäßen Stereo-Farbfernseh-Mikroskops im Prinzip dargestellt, welches zur stereoskopischen Betrachtung des menschlichen Auges dienen soll. In the figure, the essential parts of the Invention represented in principle stereo color television microscope, which is used for stereoscopic viewing of the human To serve the eye.

Der Augenhintergrund oder Fundus 1 wird durch die Pupille 2 vom Licht einer Spaltlampe 3 beleuchtet und kann so durch eine Optik 4, über einen Strahlenteiler 5 mit vollständig reflektierenden Flächen 6 und 7 von je einer Schwarz-Weiß- Fernsehkamera 8 und 9 in den beiden Stereokanälen des Mikroskops aufgenommen werden. Vor jeder dieser Fernsehkameras 8 und 9 ist je ein Farbfilter 11 und 12, und zwar ein Grün und Rot- bzw. Blaufilter vorgesehen. Der optoelektrische Wandler jeder Kamera ist ein Halbleiter-Sensor mit einem vorgeschalteten, über eine Fiberoptik angekoppelten Nahfokus- Bildverstärker zur Erhöhung der Kameraempfindlichkeit.The fundus 1 or fundus 1 is illuminated by the light from a slit lamp 3 through the pupil 2 and can thus be seen through optics 4 , via a beam splitter 5 with completely reflecting surfaces 6 and 7 from a black and white television camera 8 and 9 in each of the two stereo channels of the microscope. A color filter 11 and 12 , namely a green and red or blue filter, is provided in front of each of these television cameras 8 and 9 . The optoelectric converter of each camera is a semiconductor sensor with an upstream, via fiber optic coupled near focus image intensifier to increase camera sensitivity.

Die Ausgangsvideosignale der Fernsehkameras 8 und 9 sind grün bzw. rot eingefärbte Luminanzsignale Yg bzw. Yr. Diese werden nun einerseits je einer Codierschaltung 13 bzw. 14 und andererseits einer Matrix 15 zugeführt, deren Koeffizienten mit Hilfe von Potentiometern so verändert werden können, daß der Farbeindruck der Fernsehwiedergabe mit dem visuellen Bild übereinstimmt. Falls diese Übereinstimmung nicht erreicht wird, muß anstelle des Rot-Filters ein Blau-Filter vor der Kamera 9 eingeschoben werden. Das Ausgangssignal der Matrix 15 stellt somit ein Chrominanzsignal dar, welches den weiteren Eingängen der beiden Codierschaltungen 13, 14 zugeführt wird.The output video signals of the television cameras 8 and 9 are green and red colored luminance signals Yg and Yr. These are now supplied on the one hand each to a coding circuit 13 or 14 and on the other hand to a matrix 15 , the coefficients of which can be changed with the aid of potentiometers so that the color impression of the television reproduction matches the visual image. If this match is not achieved, a blue filter must be inserted in front of the camera 9 instead of the red filter. The output signal of the matrix 15 thus represents a chrominance signal which is fed to the further inputs of the two coding circuits 13 , 14 .

Mit Hilfe der Codierschaltungen 13 und 14 wird aus den genannten Eingangssignalen je ein Norm-FBAS-Signal für den linken und den rechten Stereokanal erzeugt. Diese FBAS-Signale werden schließ lich dem Eingang je eines Farbfernsehmonitors 16 und 17 zugeführt, auf deren Bildschirm das linke und das rechte Farbbild dargestellt werden kann. Über je ein Okular 18, 19 mit Strahlumlenkoptik 20, 21 sind die beiden Farbfilter stereoskopisch vom Betrachter 22 zu beobachten.With the aid of coding circuits 13 and 14 , a standard composite signal for the left and the right stereo channel is generated from the input signals mentioned. These CVBS signals are finally fed to the input of a color television monitor 16 and 17 , on the screen of which the left and right color images can be displayed. The two color filters can be observed stereoscopically by the observer 22 via an eyepiece 18 , 19 with beam deflecting optics 20 , 21 .

Claims

1. Stereo color television microscope, in particular for eye medicine for examining or treating the human eye, each with a black-and-white television camera ( 8 , 9 ) assigned to each of the two optical channels and with one each of the two Stereo channels to ordered color television monitor ( 16 , 17 ), the screen of the first color television monitor ( 16 ) with one eye and the screen of the second color television monitor ( 17 ) with the other eye of an observer can be observed, characterized in that in front of the light path the optoelectric converter of each television camera ( 8 , 9 ) a color filter ( 11 , 12 ) is arranged in such a way that each of the two output video signals of the television cameras has a direct input to a coding circuit ( 13 , 14 ) and a matrix ( 15 ) for derivation a corresponding chrominance signal are supplied so that the chrominance signal to the other input of each coding circuit for generating ng a standardized FBAS signal is supplied, and that the output of the one coding circuit ( 13 ) is connected to the input of the first color television monitor ( 16 ) and the output of the other coding circuit ( 14 ) is connected to the input of the second color television monitor ( 17 ).

2. Stereo color television microscope according to claim 1, characterized in that a common recording lens ( 4 ) is provided for both television cameras ( 8 , 9 ), and that in the output beam path a beam splitter ( 5 ) is arranged, whereby the output beam on the two opto-electrical converters of the television cameras is divided.

3. Stereo color television microscope according to claim 1, characterized characterized in that the optoelectric converter one semiconductor sensor each with an upstream near focus sensor Image converters exist, which have a fiber optic are connected.

4. Stereo color television microscope according to claim 1, characterized in that the color filter ( 11 ) of a television camera ( 8 ) is a green filter and the color filter ( 12 ) of the other television camera ( 9 ) is optionally a red or blue filter.

5. Stereo color television microscope according to claim 2, characterized in that in the beam splitter ( 5 ) light of an illumination device ( 3 ) for illuminating the location to be recorded can be faded in.