RU2276964C2

RU2276964C2 - Head device for illumination and shooting of objects used in medicine

Info

Publication number: RU2276964C2
Application number: RU2003119444/28A
Authority: RU
Inventors: Вольфрам ХЕННИНГ (DE); Вольфрам ХЕННИНГ; Карл МЕЛЬДЕР (DE); Карл МЕЛЬДЕР; ШУРЕ Франк (DE); ШУРЕ Франк
Original assignee: Вольфрам ХЕННИНГ; Карл МЕЛЬДЕР; ШУРЕ Франк
Priority date: 2000-11-29
Filing date: 2001-11-29
Publication date: 2006-05-27
Also published as: KR20040005863A; RU2003119444A; DE10126907A1

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: head device for illumination and shooting of objects has at least one light source, camera, mainly electronic one, holder which keeps light source and camera onto patient's head, and optical device for guiding onto object to be photographed. The optical device allows projecting at least one mark onto site being illuminated by light source, which site is in field of view of camera. Device for illumination and shooting allows reducing of foreign objects and shadows in the field of view, provides ability of direct image transmission and gives ability of getting wireless communication with remote work place as well as ability of multi-angle shooting.

EFFECT: improved efficiency of operation.

35 cl

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к головному устройству для освещения и съемки объектов, прежде всего для применения в медицине.The present invention relates to a head unit for lighting and shooting objects, primarily for use in medicine.

Уровень техникиState of the art

Головные светильники, которые крепятся, например, к надеваемому на голову обручу или шлему, соответственно каске, находят широкое применение в самых разнообразных областях. Лишь в качестве примера таких областей, в которых используются головные светильники, при этом можно назвать горнодобывающую промышленность, а также медицину и прежде всего хирургию. Помимо этого, подобные головные светильники находят применение при проведении монтажных или сборочных работ. Очевидно, что перечень возможных областей применения головных светильников не исчерпывается указанными выше.Head lights, which are attached, for example, to a hoop or helmet worn on the head, or helmet, are widely used in a wide variety of areas. Only as an example of such areas in which head lamps are used, it is possible to name the mining industry, as well as medicine and, above all, surgery. In addition, such head lamps are used in installation or assembly work. Obviously, the list of possible applications for head lamps is not limited to the above.

Одно из основных преимуществ головных светильников состоит в том, что они позволяют освещать непосредственно тот участок, который находится или попадает в поле зрения человека, на голове которого находится такой светильник, благодаря чему отпадает необходимость использовать стационарные прожекторы или переносные светильники, удерживаемые в руке.One of the main advantages of head lamps is that they allow you to directly illuminate the area that is or falls into the field of vision of a person who has such a lamp on his head, so that there is no need to use stationary searchlights or portable lamps held in your hand.

Вместе с тем в медицинской технике, а также в других областях с некоторого времени стали использовать системы протоколирования или документирования, которые получают все большее распространение. Цель использования подобных систем состоит в протоколировании или документировании хода выполнения тех или иных операций или процессов, во-первых, для разрешения возможных спорных ситуаций и, во-вторых, для сертификации на соответствие тем или иным стандартам ISO. В состав таких систем протоколирования или документирования, используемых при проведении хирургических операций, обычно входят видеокамеры, позволяющие снимать ход хирургической операции и записывать ее на видеомагнитофон или иное аналогичное видеозаписывающее устройство. Согласно уровню техники такие видеокамеры располагают, например, по центру операционного светильника либо в каком-либо ином месте над операционным столом. Недостаток подобного расположения видеокамеры состоит в том, что собственно оперируемая область (операционное поле) часто оказывается закрыта или заслонена наклоняющимся над пациентом оперирующим врачом либо его ассистентами.At the same time, in medical technology, as well as in other fields, for some time, they began to use recording or documentation systems, which are becoming more widespread. The purpose of using such systems is to record or document the progress of certain operations or processes, firstly, to resolve potential disputes and, secondly, to certify compliance with one or another ISO standard. Such recording or documentation systems used in surgical operations usually include video cameras that can record the progress of the surgical operation and record it on a VCR or other similar video recording device. According to the prior art, such cameras are located, for example, in the center of the operating lamp or in any other place above the operating table. The disadvantage of this arrangement of the camera is that the area being operated on (the surgical field) is often closed or obscured by the operating doctor or his assistants leaning over the patient.

Помимо этого, при размещении видеокамеры не по центру или не в центре операционного светильника возникают дополнительные проблемы, связанные с появлением попадающих в поле зрения видеокамеры теней, отбрасываемых находящимся в операционной персоналом или какими-либо предметами.In addition, when placing the camcorder off-center or not in the center of the operating light, additional problems arise associated with the appearance of shadows falling into the field of view of the video camera cast by the operating personnel or any objects.

Аналогичные проблемы возникают и в иных случаях при использовании стационарных видеокамер.Similar problems arise in other cases when using stationary video cameras.

С другой стороны, применение переносных или подвижных видеокамер связано с определенными неудобствами, поскольку работа с такими видеокамерами является сравнительно сложной процедурой и поэтому обычно требует участия оператора, занятого исключительно видеосъемкой.On the other hand, the use of portable or mobile video cameras is associated with certain inconveniences, since working with such video cameras is a relatively complicated procedure and therefore usually requires the participation of an operator engaged exclusively in video recording.

Описание изобретенияDescription of the invention

В основу настоящего изобретения была положена задача разместить видеокамеру в таком месте, в котором практически во всех случаях, предусматривающих применение видеокамеры, исключалось бы попадание в поле ее зрения посторонних объектов, заслоняющих обрабатываемый участок и прежде всего операционное поле, а также исключалось бы появление в поле ее зрения теней от тех или иных объектов и/или исключалась бы съемка иного участка вместо требуемого.The basis of the present invention was the task of placing the camcorder in a place where, in almost all cases involving the use of the camcorder, foreign objects would be excluded from entering its field of vision, obscuring the treated area and, first of all, the surgical field, and the appearance of the field would be excluded her vision of shadows from various objects and / or shooting of another area instead of the required would be excluded.

Еще одна задача состояла в разработке таких головных устройств для освещения и съемки объектов, которые обеспечивали бы возможность прямой передачи снимаемого изображения и связи с другими рабочими местами.Another task was to develop such head-mounted devices for lighting and shooting objects that would provide the possibility of direct transmission of the captured image and communication with other workplaces.

Помимо этого, задача изобретения состояла также в том, чтобы обеспечить возможность многоракурсной съемки и прежде всего возможность стереосъемки.In addition, the objective of the invention was also to provide the possibility of multi-angle shooting and, above all, the possibility of stereo shooting.

Указанные задачи решаются согласно изобретению с помощью отличительных признаков независимых пунктов формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в зависимых пунктах формулы.These tasks are solved according to the invention using the distinguishing features of the independent claims. Preferred embodiments of the invention are given in the dependent claims.

Согласно изобретению было установлено, что при применении камеры в медицине попадание в ее поле зрения посторонних объектов, заслоняющих обрабатываемый участок и прежде всего операционное поле, можно исключить с достаточно высокой степенью вероятности в том случае, если разместить эту камеру, которая может представлять собой прежде всего электронную камеру, такую как видеокамера, на голове занятого выполнением той или иной работы человека, т.е., например, на голове оперирующего врача. Такой человек уже по той причине, чтобы обеспечить себе свободное поле зрения, будет при любых условиях следить за тем, чтобы в пространстве между его головой и объектом, с которым он работает, т.е., например, операционным полем, не находились никакие посторонние предметы или другие лица.According to the invention, it was found that when the camera is used in medicine, the penetration of foreign objects into its field of view, obscuring the treated area and, first of all, the surgical field, can be excluded with a fairly high degree of probability if you place this camera, which can be primarily an electronic camera, such as a video camera, on the head of a person engaged in a particular job, i.e., for example, on the head of the operating doctor. Such a person, already for the reason, in order to ensure a free field of vision for himself, will under any circumstances ensure that no strangers are in the space between his head and the object with which he works, that is, for example, the operating field objects or other persons.

В соответствии с этим в изобретении предлагается головное устройство для освещения и съемки объектов, имеющее по меньшей мере один источник освещения и камеру, прежде всего электронную, которые закреплены на держателе, с помощью которого эти по меньшей мере один источник освещения и камера удерживаются на голове человека. При этом таким держателем может служить, например, надеваемый на голову обруч или шлем, соответственно каска.In accordance with this, the invention provides a head device for lighting and shooting objects, having at least one light source and a camera, primarily an electronic one, that are mounted on a holder with which these at least one light source and camera are held on a person’s head . At the same time, such a holder can be, for example, a hoop or helmet worn on the head, or helmet, respectively.

Согласно изобретению было установлено далее, что одно только размещение камеры на голове и прежде всего на лбу занятого выполнением той или иной работы человека не гарантирует стопроцентно расположение представляющего основной интерес участка по центру поля снимаемого камерой изображения. Поэтому согласно изобретению предусмотрено оптическое устройство наведения на снимаемый объект (своего рода оптический "прицел"), с помощью которого на высвечиваемый источником(ами) освещения участок, попадающий в поле зрения камеры, проецируется по меньшей мере одна метка.According to the invention, it was further established that the mere placement of the camera on the head and, above all, on the forehead of a person engaged in a particular job does not completely guarantee the location of the area of primary interest in the center of the field of the image captured by the camera. Therefore, according to the invention, an optical pointing device is provided for the object being shot (a kind of optical “sight”), with which at least one mark is projected onto the area that is exposed to the camera’s field of view, which is projected into the field of view of the camera.

Благодаря этому оператор, на голове которого расположена камера, в любой момент может проверить, находится ли представляющий интерес участок по центру снимаемого камерой изображения. Если же по тем или иным причинам этот участок преднамеренно требуется сместить из центра снимаемого камерой изображения или же если в целях протоколирования или документирования требуется заснять в определенной последовательности окружающее пространство, то оператор достаточно просто может обеспечить такую возможность за счет соответствующего движения головы.Thanks to this, the operator, on whose head the camera is located, can at any time check whether the area of interest is located in the center of the image captured by the camera. If, for one reason or another, this section is intentionally required to be shifted from the center of the image captured by the camera, or if, for the purpose of recording or documenting, it is necessary to photograph the surrounding space in a certain sequence, then the operator can simply provide this possibility due to the corresponding head movement.

Иными словами, устройство наведения на снимаемый объект позволяет оператору, на голове которого расположена камера, целенаправленно снимать определенный план без необходимости отслеживать снимаемое изображение на экране монитора или использовать иные вспомогательные средства.In other words, the pointing device to the object being shot allows the operator, on whose head the camera is located, to purposefully shoot a certain plan without having to track the captured image on the monitor screen or use other auxiliary means.

Для наиболее эффективного высвечивания попадающего в поле зрения камеры участка наиболее предпочтительно, чтобы светоизлучающая(ие) поверхность(и) источника(ов) освещения охватывала(и) объектив камеры.For the most effective illumination of the area that enters the field of view of the camera, it is most preferable that the light-emitting (s) surface (s) of the light source (s) encompass (s) the camera lens.

Устройство наведения на снимаемый объект может иметь самое различное исполнение.The guidance device on the subject can have a variety of designs.

Так, например, такое устройство наведения на снимаемый объект может проецировать метку в центр участка, находящегося в поле зрения камеры. Тем самым оператор в любой момент знает, какое место находится в центре снимаемого камерой изображения. Преимущество этого варианта состоит в том, что на снимаемый участок требуется проецировать лишь одну метку.So, for example, such a device for pointing to a captured object can project a mark in the center of the area in the camera’s field of view. Thus, the operator at any time knows what place is located in the center of the image captured by the camera. The advantage of this option is that only one mark needs to be projected onto the plot.

Альтернативно или дополнительно к этому устройство наведения на снимаемый объект может проецировать и несколько меток.Alternatively or in addition to this, the pointing device on the subject can also project several marks.

Так, в частности, проецированием нескольких меток можно обозначить границы участка, находящегося в поле зрения камеры. Преимущество этого варианта состоит в том, что оператор в любой момент видит границы снимаемого участка.So, in particular, by projecting several marks, you can mark the boundaries of the area in the field of view of the camera. The advantage of this option is that the operator at any time sees the boundaries of the removed area.

Согласно еще одному варианту осуществления изобретения предусмотрена возможность слияния меток в одну точку в том случае, когда место, в которое они проецируются, попадает в фокальную плоскость камеры. Преимущество этого варианта состоит в том, что оператор прежде всего в том случае, когда камера не имеет функции автоматической фокусировки, всегда располагает информацией о том, находится ли снимаемый участок в области резко изображаемого камерой пространства.According to yet another embodiment of the invention, it is possible to merge the marks into one point when the place where they are projected falls into the focal plane of the camera. The advantage of this option is that the operator, in the first place, when the camera does not have an auto focus function, always has information about whether the recorded area is in the area of the space sharply represented by the camera.

Оптическое устройство наведения на снимаемый объект может иметь самое различное исполнение, например оно может иметь по меньшей мере один лазерный указатель, проецирующий на попадающий в поле зрения камеры участок - лазерное световое пятно (по типу лазерной указки).An optical pointing device for a subject can have a wide variety of designs, for example, it can have at least one laser pointer projecting onto a section of the camera’s field of view - a laser light spot (like a laser pointer).

В том случае, если метки, выполняющие по существу функцию ориентиров для оператора, создают помехи в отснятом изображении при его просмотре, то такие метки можно электронным или оптическим путем подавить или устранить в снимаемом камерой изображении.In the event that the marks, which perform essentially the function of guidelines for the operator, cause interference in the captured image when viewing it, such marks can be electronically or optically suppressed or eliminated in the image captured by the camera.

В качестве осветительных устройств можно использовать устройства, аналогичные тем, которые используются, например, в эндоскопии. Очевидно, что при использовании ламп большой мощности можно применять инфракрасные заграждающие фильтры и аналогичные устройства.As lighting devices, devices similar to those used, for example, in endoscopy, can be used. Obviously, when using high power lamps, infrared barriers and similar devices can be used.

Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления изобретения осветительное устройство имеет по меньшей мере один волоконный световод, в который вводится освещающий свет и на выходном, соответственно светоизлучающем, конце которого расположена линза, которая проецирует выходящий из световода световой конус на находящийся в поле зрения камеры участок. При этом наиболее предпочтительно предусматривать множество волоконных световодов и устанавливать на выходном конце каждого из них по линзе таким образом, чтобы световые пучки, выходящие из волоконных световодов, накладывались один на другой на находящемся в поле зрения камеры участке.According to one preferred embodiment of the invention, the lighting device has at least one fiber light guide into which light is introduced and at the output, respectively, light emitting, end of which there is a lens that projects the light cone emerging from the light guide into a portion in the field of view of the camera. In this case, it is most preferable to provide a plurality of optical fibers and install on the output end of each of them along the lens so that the light beams emerging from the optical fibers overlap one another in the area in the camera’s field of view.

При этом особо предпочтительно использовать волоконные световоды, диаметр каждого из которых составляет порядка 0,5 мм. При обычном рабочем расстоянии до снимаемого объекта, составляющем от 60 до 80 см, диаметр светового луча, выходящего из подобных волоконных световодов, можно легко увеличить до 100 мм и более с помощью небольших по размеру линз, располагаемых вблизи выходного конца волоконных световодов. При этом каждая из таких линз может даже представлять собой интегральную часть выходного конца волоконного световода и в этом случае ее можно изготавливать оплавлением конца волоконного световода по соответствующей технологии.In this case, it is particularly preferable to use fiber optic fibers, the diameter of each of which is about 0.5 mm. At a normal working distance from a subject to be measured, ranging from 60 to 80 cm, the diameter of the light beam emerging from such fiber optic fibers can be easily increased to 100 mm or more using small-sized lenses located near the output end of the fiber optical fibers. Moreover, each of these lenses can even constitute an integral part of the output end of the fiber, and in this case it can be produced by fusing the end of the fiber using the appropriate technology.

При использовании, например, порядка 100 волоконных световодов их выходные концы можно достаточно просто расположить кольцом вокруг объектива камеры и направлять на находящийся в поле зрения камеры участок свет от осветительного устройства мощностью несколько сотен ватт. С этой целью осветительное устройство обычно снабжают по меньшей мере одной лампой, прежде всего газоразрядной лампой, излучаемый которой свет вводится в волоконный(ые) световод(ы).When using, for example, about 100 fiber waveguides, their output ends can be simply positioned in a ring around the camera lens and direct light from a lighting device with a power of several hundred watts into the camera’s field of view. To this end, the lighting device is usually provided with at least one lamp, in particular a gas discharge lamp, the light emitted by which is introduced into the fiber (s) light guide (s).

В другом варианте осветительное устройство может быть оснащено по меньшей мере одним светодиодом. При этом такой по меньшей мере один светодиод может располагаться "дистально" и в этом случае непосредственно служить источником, соответственно источниками освещения. В качестве светодиодов можно использовать диоды, излучающие белый свет, либо диоды, испускающие излучение ультрафиолетовой либо инфракрасной области спектра. Очевидно, что светодиоды можно располагать и "проксимально" и вводить излучаемый ими свет в волоконный жгут.In another embodiment, the lighting device may be equipped with at least one LED. At the same time, such at least one LED may be located “distally” and in this case directly serve as a source, respectively, as light sources. As LEDs, you can use diodes that emit white light, or diodes that emit radiation from the ultraviolet or infrared region of the spectrum. It is obvious that the LEDs can be positioned “proximally” and to introduce the light emitted by them into the fiber bundle.

Предлагаемое в изобретении решение позволяет получать на снимаемом камерой участке настолько яркое освещенное пятно, что оно остается видимым даже в свете операционного светильника. Благодаря этому появляется возможность отказаться от применения отдельного оптического устройства наведения на снимаемый объект, оснащенного собственным источником освещения, например лазерным указателем. При этом само яркое световое пятно, образующееся в результате наложения света, выходящего из отдельных волоконных световодов, выполняет функцию проецируемой на снимаемый участок метки даже при ярком окружающем освещении.The solution proposed in the invention makes it possible to obtain such a brightly lit spot on a camera-recorded area that it remains visible even in the light of an operating lamp. Thanks to this, it becomes possible to abandon the use of a separate optical pointing device at a removable object equipped with its own lighting source, for example, a laser pointer. At the same time, the brightest spot of light itself, which is formed as a result of the application of light coming from individual fiber optical fibers, performs the function of a mark projected onto the shot area, even in bright ambient light.

В качестве камеры можно использовать самые разнообразные камеры, например электронные камеры или обычные видеодиакамеры. Однако наиболее предпочтительно использовать в качестве камеры видеокамеру прежде всего с устройством автоматической фокусировки.As a camera, you can use a wide variety of cameras, such as electronic cameras or conventional video cameras. However, it is most preferable to use a camcorder as a camera, primarily with an auto focus device.

Используемые в предлагаемом в изобретении устройстве держатели, например надеваемые на голову обручи или шлемы, известны по их применению в самых различных областях и прежде всего в медицине. Равным образом широко известны и соответствующие миниатюрные камеры, включая используемые в комплекте с ними их устройства управления и считывания данных и осветительные устройства. В продаже имеются также кольцевые светильники, которые можно расположить кольцом вокруг объектива камеры и которые позволяют освещать находящийся в поле зрения камеры участок даже при условии, что камера оснащена вариообъективом и/или сменными объективами.The holders used in the device according to the invention, for example hoops or helmets worn over the head, are known for their use in a wide variety of fields, and especially in medicine. Similarly, the corresponding miniature cameras are widely known, including their control and reading devices and lighting devices used in the kit with them. There are also ring luminaires that can be placed in a ring around the camera lens and which can illuminate the area in the camera’s field of view, even if the camera is equipped with a zoom lens and / or interchangeable lenses.

В другом предпочтительном варианте предусмотрена возможность согласования размеров высвечиваемого осветительным устройством пятна с размерами попадающего в поле зрения соответствующего объектива участка либо с установленным фокусным расстоянием вариообъектива.In another preferred embodiment, it is possible to coordinate the size of the spot illuminated by the lighting device with the size of the area falling into the field of view of the corresponding lens or with the set focal length of the zoom lens.

С целью обеспечить фиксированное взаимное расположение камеры и по меньшей мере еще одного, закрепляемого на надеваемом на голову обруче или шлеме дополнительного устройства, согласно еще одному варианту осуществления изобретения держатель предлагается оснастить жестким элементом, к которому крепятся эти камера и дополнительное устройство.In order to ensure a fixed relative position of the camera and at least one attached to the headband of the headband or helmet of an additional device, according to another embodiment of the invention, the holder is proposed to be equipped with a rigid element to which these camera and additional device are attached.

Такой жесткий элемент можно закреплять на надеваемом на голову обруче, соответственно на шлеме. В другом варианте подобный жесткий элемент может представлять собой жесткое кольцо, являющееся частью надеваемого на голову обруча, соответственно шлема.Such a rigid element can be fixed on a hoop worn on the head, respectively, on a helmet. In another embodiment, such a rigid element may be a rigid ring, which is part of a hoop or helmet placed on the head.

Поскольку жесткое кольцо в отличие от гибкого надеваемого на голову обруча не может принимать форму головы конкретного пользователя, с внутренней стороны такого жесткого кольца предпочтительно предусмотреть по меньшей мере одну надувную подкладку, которая в надутом состоянии принимает форму, соответствующую форме головы конкретного пользователя, и тем самым плотно облегает голову пользователя.Since a rigid ring, unlike a flexible hoop worn over the head, cannot take the shape of the head of a specific user, it is preferable to provide at least one inflatable lining on the inside of such a rigid ring, which, when inflated, takes the shape corresponding to the shape of the head of a specific user, and thereby fits the user's head tightly.

Указанное выше дополнительное устройство, закрепляемое на держателе, в принципе может представлять собой любое из большого разнообразия самых различных устройств, например обрабатывающий лазер. В предпочтительном варианте таким дополнительным устройством также является видеокамера. В этом случае появляется возможность получать изображения снимаемого объекта в различных ракурсах или получать стереоизображения.The aforementioned additional device mounted on a holder can, in principle, be any of a wide variety of various devices, for example a processing laser. In a preferred embodiment, such an additional device is also a video camera. In this case, it becomes possible to obtain images of the subject in various angles or to receive stereo images.

Блоки питания источника(ов) освещения и камеры предпочтительно располагать отдельно от головного устройства и соединять с предлагаемым в изобретении головным устройством по меньшей мере одним кабелем. В такой кабель предпочтительно встроить множество волоконных световодов, по которым свет, излучаемый по меньшей мере одной лампой, передается к источнику или источникам освещения.The power supply units of the light source (s) and cameras are preferably located separately from the head unit and connected to the head device according to the invention with at least one cable. In such a cable, it is preferable to integrate a plurality of optical fibers in which light emitted from at least one lamp is transmitted to a light source or sources.

В кабель предпочтительно встраивать прежде всего множество волоконных световодов, по которым свет по меньшей мере от одного его источника передается к источнику(ам) освещения.It is preferable to integrate into the cable primarily a plurality of optical fibers, through which light from at least one of its sources is transmitted to the light source (s).

С целью свести к минимуму неудобства для пользователя при ношении головного устройства осветительное устройство и блок управления и электропитания камеры наиболее предпочтительно соединять с самой камерой и источником(ами) освещения одним единственным кабелем.In order to minimize inconvenience to the user when wearing the head unit, the lighting device and the camera control and power unit are most preferably connected to the camera itself and the light source (s) with one single cable.

Значительно упростить конструкцию предлагаемого в изобретении головного устройства можно в том случае, если выполнить осветительное устройство и блок управления и электропитания камеры в виде модулей, размещенных в общем корпусе, и предусмотреть для подсоединения единого кабеля комбинированный штекерный разъем, в корпусе которого объединено множество штекеров различного назначения, которые предназначены для последовательного подсоединения, например, световодных кабелей, устройства управления лазерным модулем, соответственно видеомодулем, и иных устройств, и которые тем самым совместно можно вставлять в соответствующие ответные гнезда, имеющиеся у соответствующих модулей.The design of the head device proposed in the invention can be greatly simplified if the lighting device and the camera control and power supply unit are implemented in the form of modules placed in a common housing, and a combined plug connector is provided for connecting a single cable, in the housing of which many connectors for various purposes are combined which are intended for serial connection, for example, light-guide cables, laser module control device, respectively module, and other devices, and which thereby can be jointly inserted into the corresponding mating slots available on the respective modules.

Предлагаемое в изобретении головное устройство может использоваться не только для протоколирования или документирования различного рода процессов, но и для передачи информации (видеоинформации) на другие рабочие места в режиме "он-лайн".The head device proposed in the invention can be used not only for recording or documenting various kinds of processes, but also for transmitting information (video information) to other workstations on-line.

С целью обеспечить возможность связи пользователя головного устройства с третьими лицами предпочтительно далее предусмотреть аудиомодуль, обеспечивающий прежде всего двухстороннюю связь между пользователем головного устройства и удаленным рабочим местом. Благодаря этому лицо, находящееся на этом другом рабочем месте, может давать пользователю головного устройства при выполнении им соответствующей работы необходимые указания и/или оказывать помощь ("подстраховывать") при выполнении такой работы.In order to provide the possibility of communication between the user of the head unit and third parties, it is preferable to further provide an audio module that provides primarily two-way communication between the user of the head unit and the remote workstation. Thanks to this, a person located at this other workplace can give the user of the head unit, when he performs the corresponding work, the necessary instructions and / or provide assistance (“secure”) when performing such work.

В этом отношении особое преимущество проявляется при наличии видеомодуля, позволяющего передавать снятое изображение на удаленное рабочее место.In this regard, a particular advantage is manifested in the presence of a video module that allows you to transfer the captured image to a remote workstation.

В любом случае предпочтительно использовать беспроводную передачу аудио- и/или видеосигналов. Значительно упростить передачу видеосигналов позволяет их передача в сжатом виде, например в соответствии со стандартом MPEG-4.In any case, it is preferable to use wireless transmission of audio and / or video signals. Significantly simplify the transmission of video signals allows their transmission in a compressed form, for example, in accordance with the MPEG-4 standard.

С целью уменьшить нагрузку на пользователя головного устройства до минимально возможной различные модули предпочтительно размещать отдельно от этого головного устройства.In order to reduce the load on the user of the head unit to the minimum possible, various modules are preferably placed separately from this head unit.

Связь между пользователем головного устройства и третьими лицами можно дополнительно улучшить, оснастив это головное устройство дисплеем типа мини-дисплея "для чтения на ходу". В альтернативном или дополнительном варианте находящийся на удаленном рабочем месте оператор может управлять оптическим устройством наведения на снимаемый объект и прежде всего направлять его на объект, представляющий интерес для этого оператора. Тем самым находящийся на удаленном рабочем месте оператор может с помощью оптического устройства наведения на снимаемый объект непосредственно руководить действиями пользователя головного устройства.Communication between the user of the headunit and third parties can be further improved by equipping the headunit with a mini-display for reading on the go. In an alternative or additional embodiment, the operator located at the remote workplace can control the optical pointing device at the object being shot and, first of all, direct it to the object of interest to this operator. Thus, an operator located at a remote workplace can directly control the actions of the user of the head unit using an optical pointing device at the object being shot.

Как уже указывалось выше, различного рода модули предпочтительно не располагать на держателе. С целью предоставить пользователю головного устройства максимальную свободу движений наиболее предпочтительно предусмотреть портативный блок управления и электропитания. Подобный блок управления и электропитания можно поместить в рюкзак.As already mentioned above, various kinds of modules are preferably not placed on the holder. In order to provide the head unit user with maximum freedom of movement, it is most preferable to provide a portable control unit and power supply. A similar control unit and power supply can be placed in a backpack.

Блок управления и электропитания наиболее предпочтительно оснащать топливным элементом с емкостью для хранения сжиженного газа, что обеспечивает продолжительную автономную работу головного устройства.The control and power supply unit is most preferably equipped with a fuel cell with a container for storing liquefied gas, which ensures long-term autonomous operation of the head unit.

Помимо этого, можно также предусмотреть систему архивации, устройство обработки изображений и/или видеоконтрольное устройство.In addition, an archiving system, an image processing device and / or a video monitoring device can also be provided.

В заключение следует отметить, что предлагаемое в изобретении головное устройство для освещения и съемки объектов достаточно подробно рассмотрено в приведенном выше описании, основываясь на котором, специалист в соответствующей области техники может в любой момент реализовать такое устройство, что позволяет отказаться от рассмотрения конкретных примеров осуществления изобретения со ссылкой на чертежи.In conclusion, it should be noted that the head device proposed in the invention for lighting and shooting objects is considered in sufficient detail in the above description, based on which a specialist in the relevant field of technology can implement such a device at any time, which allows to refuse to consider specific embodiments of the invention with reference to the drawings.

Claims

1. The head device for lighting and shooting objects, primarily for use in medicine, having a camera, primarily an electronic one, such as a video camera, a lighting device with at least one light source emerging from the light-emitting surface of which light illuminates the camera’s field of view a section, and a holder with which at least one light source and a camera are held on a person’s head, characterized in that an optical guidance device is provided on a removable object CT, allowing you to project at least one mark on the area illuminated by the light source, which is in the field of view of the camera.

2. The device according to claim 1, characterized in that the optical pointing device at the subject is made with the ability to project the mark into the center of the camera and the area in its field of view.

3. The device according to claim 1, characterized in that the optical pointing device at the subject is made with the ability to project several marks, which indicate the boundaries of the area in the field of view of the camera.

4. The device according to claim 3, characterized in that it is possible to merge the marks at one point in the case where the place where they are projected falls into the focal plane of the camera.

5. The device according to claim 1, characterized in that the lighting device has at least one fiber light guide into which the illuminating light and the output, respectively, light emitting end of which, together with the lens, with which the light cone emerging from the light guide is projected onto the field of view are introduced camera section, forms a light-emitting surface of the light source.

6. The device according to claim 5, characterized in that a plurality of optical fibers are provided and at the output end of each of them is mounted on the lens so that the light beams emerging from the optical fibers are superimposed one on top of the other in the field of view of the camera.

7. The device according to claim 6, characterized in that a bright light spot resulting from the application of light coming from individual optical fibers performs the function of a mark projected onto a shot portion even in bright ambient light.

8. The device according to claim 1, characterized in that the lighting device is equipped with at least one LED.

9. The device according to claim 8, characterized in that at least one LED is located "distally" and directly serves as a source, respectively, as light sources.

10. The device according to claim 1, characterized in that the light source or its light-emitting surface with a ring covers the camera lens.

11. The device according to claim 1, characterized in that the camera is a video camera primarily with an automatic focusing device.

12. The device according to claim 11, characterized in that the camcorder is equipped with a zoom lens and / or interchangeable lenses.

13. The device according to p. 12, characterized in that it is possible to coordinate the sizes of the spot light illuminated by the source (s) with the dimensions of the portion falling into the field of view of the lens or with the set focal length of the zoom lens.

14. The device according to claim 1, characterized in that the holder is a hoop or helmet worn on the head.

15. The device according to 14, characterized in that to ensure a fixed relative position of the camera and at least one attached to the headband of the headband or helmet of the additional device, the holder is equipped with a rigid element to which these camera and additional device are attached.

16. The device according to p. 15, characterized in that the rigid element is a rigid ring, which is part of the hoop worn on the head, respectively, of the helmet.

17. The device according to clause 16, characterized in that at least one inflatable lining is provided on the inside of the rigid ring, which, when inflated, takes the form corresponding to the shape of the head of a particular user, and thereby tightly fits the user's head.

18. The device according to p. 15, characterized in that the additional device is also a video camera.

19. The device according to p. 18, characterized in that both cameras allow stereo recording.

20. The device according to claim 1, characterized in that the lighting device and the control unit and the power supply of the camera are located separately from the head unit and are connected to the light source (s) and the camera with at least one cable.

21. The device according to claim 20, characterized in that the lighting device and the control unit and the power supply of the camera are connected to the camera and the light source (s) with one single cable.

22. The device according to p. 21, characterized in that the lighting device and the control unit and the power supply of the camera are made in the form of modules placed in a common housing, and for connecting a single cable a combined plug connector is provided, in the housing of which a plurality of plugs for various purposes are combined, which are intended for serial connection, for example, light-guide cables, control devices for the laser module, respectively, the video module and other devices and which are thereby inserted together the appropriate mating connector.

23. The device according to claim 1, characterized in that an audio module is provided, providing primarily two-way communication between the user of the head unit and the remote workstation.

24. The device according to claim 1, characterized in that there is a video module that allows you to transfer the captured image to a remote workstation.

25. The device according to item 23 or 24, characterized in that the transmission of audio and / or video signals occurs wirelessly.

26. The device according A.25, characterized in that the video signals are transmitted in compressed form, for example, in accordance with the MPEG-4 standard.

27. The device according to item 23 or 24, characterized in that the modules are located separately from the head unit.

28. The device according to claim 1, characterized in that a module is provided that provides two-way communication between the head unit and the remote workstation.

29. The device according to p. 28, characterized in that the operator located at a remote workplace has the ability to transmit information to the user of the head unit.

30. The device according to clause 29, characterized in that to perform the specified function, it is equipped with a display type mini-display "for reading on the go."

31. The device according to clause 29 or 30, characterized in that the operator located at the remote workplace has the ability to control the optical pointing device at the object being shot and, first of all, direct it to the object of interest to this operator.

32. The device according to claim 1, characterized in that a portable control unit and power supply are provided.

33. The device according to p, characterized in that the control unit and the power supply is placed in a backpack.

34. The device according to p. 32 or 33, characterized in that the control unit and the power supply is equipped with a fuel cell with a capacity for storing liquefied gas.

35. The device according to claim 1, characterized in that an archiving system is provided.

Priority on points:

11.29.2000 - paragraphs 1-4,11 and 14;

11/30/2000 - pp. 5-7 and 10;

06/02/2001 - pp. 8, 9, 12, 13 and 15-35.