RU181438U1

RU181438U1 - STEREOSCOPIC VIDEO ENDOSCOPE

Info

Publication number: RU181438U1
Application number: RU2018103018U
Authority: RU
Inventors: Александр Михайлович Александров; Олег Владимирович Украинский
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Авиаинформатика"
Priority date: 2018-01-25
Filing date: 2018-01-25
Publication date: 2018-07-13

Abstract

Полезная модель относится к системам формирования и представления стереоскопических изображений, позволяющим наблюдать изображение формата 3D, и предназначена для визуального исследования объектов, расположенных в труднодоступной полости. Устройство содержит корпус, в передней части которого расположен источник света и объектив, за которым на оптической оси объектива установлен твердотельный приемник изображения, расположенный в плоскости, параллельной главной оптической плоскости объектива, твердотельный приемник изображения выполнен в виде малоразмерной твердотельной матрицы, в главной оптической плоскости объектива установлена диафрагма с двумя расположенными по горизонтали отверстиями, а между объективом и приемником изображения установлено два оптических затвора, расположенных напротив соответствующего отверстия диафрагмы в плоскости, параллельной главной оптической плоскости объектива, причем оптические затворы выполнены с возможностью попеременного открытия и закрытия для попеременного перекрытия света от соответствующего отверстия диафрагмы, при этом видеоэндоскоп снабжен устройством управления, выполненным с возможностью формирования сигналов, управляющих работой источника света, приемника изображения и оптических затворов, а также формирования телевизионного сигнала изображения. Технический результат заключается в уменьшении габаритных размеров дистальной части стереоскопического видеоэндоскопа. 5 ил.

The utility model relates to systems for the formation and presentation of stereoscopic images, allowing to observe a 3D image, and is intended for visual examination of objects located in an inaccessible cavity. The device comprises a housing, in front of which there is a light source and a lens, behind which a solid-state image detector is installed on the optical axis of the lens, located in a plane parallel to the main optical plane of the lens, the solid-state image receiver is made in the form of a small solid-state matrix, in the main optical plane of the lens a diaphragm with two horizontal holes is installed, and two optical shutters are installed between the lens and the image receiver a thief located opposite the corresponding aperture hole in a plane parallel to the main optical plane of the lens, and the optical shutters are made with the possibility of alternately opening and closing to alternately block the light from the corresponding aperture of the aperture, while the video endoscope is equipped with a control device configured to generate signals that control the operation light source, image receiver and optical shutters, as well as the formation of a television signal image Niya. The technical result consists in reducing the overall dimensions of the distal part of the stereoscopic video endoscope. 5 ill.

Description

Полезная модель относится к системам формирования и представления стереоскопических изображений с использованием монитора, позволяющего наблюдать изображение формата 3D, и предназначена для удаленного визуального исследования объектов, расположенных в труднодоступной полости, например, в организме человека или в иной частично замкнутой области пространства, доступ в которые затруднен в силу естественных конструктивных, анатомических или иных физических причин.The utility model relates to systems for the formation and presentation of stereoscopic images using a monitor that allows you to observe a 3D image, and is intended for remote visual examination of objects located in an inaccessible cavity, for example, in the human body or in another partially closed area of space, access to which is difficult due to natural structural, anatomical or other physical reasons.

Известен стереоскопический видеоэндоскоп, содержащий корпус, являющийся дистальной частью видеоэндоскопа, в передней части корпуса расположены два одинаковых объектива, оптические оси которых в пространстве изображений параллельны, и два одинаковых твердотельных приемника изображения, причем каждый приемник изображения расположен на оптической оси соответствующего объектива, каждый объектив снабжен интегрированным фронтальным призматическим модулем, выполненным в виде блока склеенных между собой клиновидных призм и двух линз на входной и выходной поверхностях блока, а твердотельные приемники изображения установлены за каждым из объективов в дистальной части. Осветительный канал видеоэндоскопа выполнен на основе световодного волокна, RU 113376 U1, опубл. 10.02.2012.A stereoscopic video endoscope is known, comprising a housing that is the distal part of the video endoscope, two identical lenses are located in the front of the housing, the optical axes of which are parallel in the image space, and two identical solid-state image receivers, each image receiver being located on the optical axis of the corresponding lens, each lens is equipped with integrated frontal prismatic module, made in the form of a block of wedge-shaped prisms glued together and two lenses on the input and output surfaces of the unit, and solid-state image receivers are installed behind each of the lenses in the distal part. The lighting channel of the video endoscope is made on the basis of the light guide fiber, RU 113376 U1, publ. 02/10/2012.

Данное техническое решение принято в качестве прототипа настоящей полезной модели.This technical solution was made as a prototype of this utility model.

Недостатком прототипа являются большие габаритные размеры дистальной части видеоэндоскопа, имеющие принципиальное значение, особенно, при использовании в малоинвазивных медицинских технологиях. Большие габаритные размеры обусловлены наличием двух приемников изображения, которые технически сложно выполнить в малых размерах, а также использованием осветительного канала на основе световодного волокна, что увеличивает размеры видеоэндоскопа, в частности, толщину гибкого соединительного вала. Кроме того, оптическая настройка двух параллельно работающих приемников изображения, включающая юстировку оптических осей объективов для уменьшения искажений стереоскопического изображения, является сложным процессом.The disadvantage of the prototype is the large overall dimensions of the distal part of the video endoscope, which are of fundamental importance, especially when used in minimally invasive medical technologies. The large overall dimensions are due to the presence of two image receivers, which are technically difficult to perform in small sizes, as well as the use of a lighting channel based on fiber-optic fibers, which increases the size of the video endoscope, in particular, the thickness of the flexible connecting shaft. In addition, the optical adjustment of two parallel working image receivers, including the alignment of the optical axes of the lenses to reduce distortion of the stereoscopic image, is a complex process.

Задачей настоящей полезной модели является уменьшение габаритных размеров дистальной части стереоскопического видеоэндоскопа за счет использования одного объектива с апертурной диафрагмой, позволяющего использовать один приемник изображения, вместо двух, для удовлетворения требования к идентичности оптических схем получения левого и правого изображений стереопары.The objective of this utility model is to reduce the overall dimensions of the distal part of a stereoscopic video endoscope by using one lens with an aperture diaphragm, which allows using one image receiver instead of two to satisfy the requirements for the identity of optical schemes for obtaining left and right stereo pair images.

Поставленная задача решается за счет того, что в стереоскопическом видеоэндоскопе, содержащем корпус, в передней части которого расположен источник света и объектив, за которым на оптической оси объектива установлен твердотельный приемник изображения, расположенный в плоскости, параллельной главной оптической плоскости объектива, при этом твердотельный приемник изображения выполнен в виде малоразмерной твердотельной матрицы, согласно полезной модели, в главной оптической плоскости объектива установлена диафрагма с двумя расположенными по горизонтали отверстиями, а между объективом и приемником изображения установлено два оптических затвора, расположенных напротив соответствующего отверстия диафрагмы в плоскости, параллельной главной оптической плоскости объектива, причем оптические затворы выполнены с возможностью попеременного открытия и закрытия для попеременного перекрытия света от соответствующего отверстия диафрагмы, при этом видеоэндоскоп снабжен устройством управления, выполненным с возможностью формирования сигналов, управляющих работой источника света, приемника изображения и оптических затворов, а также формирования телевизионного сигнала изображения.The problem is solved due to the fact that in a stereoscopic video endoscope containing a housing, in front of which there is a light source and a lens, behind which a solid-state image receiver is installed on the optical axis of the lens, located in a plane parallel to the main optical plane of the lens, while the solid-state receiver image is made in the form of a small-sized solid-state matrix, according to a utility model, a diaphragm with two positions is installed in the main optical plane of the lens horizontal openings, and between the lens and the image receiver there are two optical shutters located opposite the corresponding aperture of the aperture in a plane parallel to the main optical plane of the lens, and the optical shutters are made with the possibility of alternately opening and closing to alternately overlap the light from the corresponding aperture of the aperture, this video endoscope is equipped with a control device configured to generate signals that control the operation of the source Single light receiver image and optical shutters and forming a television picture signal.

Преимущественно, устройство управления содержит синхрогенератор, формирователь телевизионного сигнала изображения, формирователь сигналов управления твердотельным приемником изображения, формирователь сигналов управления оптическими затворами, формирователь тока питания источника света, при этом выход синхрогенератора соединен со входами формирователя телевизионного сигнала изображения, формирователя сигналов управления твердотельным приемником изображения, формирователя сигналов управления оптическими затворами, причем выход формирователя тока питания источника света соединен со входом питания источника света, выходы формирователя сигналов управления оптическими затворами соединены с оптическими затворами, прозрачность которых изменяется в противофазе при смене полей телевизионной развертки, выход формирователя сигналов управления твердотельным приемником изображения соединен со входом твердотельного приемника изображения, а вход формирователя телевизионного сигнала изображения соединен с твердотельным приемником изображения, при этом выход формирователя телевизионного сигнала изображения является выходом стереоскопического видеоэндоскопа.Advantageously, the control device comprises a clock generator, a shaper of a television image signal, a shaper of control signals for a solid-state image pickup, a shaper of control signals for optical shutters, a shaper of power supply of the light source, while the output of the synchro generator is connected to the inputs of the shaper of the television image signal, shaper of control signals of the solid-state image receiver, optical shutter control signal driver, and you One of the light source supply current driver is connected to the light source power input, the outputs of the optical shutter control signal generator are connected to the optical shutters, the transparency of which changes in antiphase when changing the fields of the television scan, the output of the driver of the control signals of the solid-state image pickup is connected to the input of the solid-state image pickup, and the input of the imager of the television image signal is connected to the solid-state image receiver, while the output of tors, the television image signal is the output of a stereoscopic video endoscope.

Благодаря установлению в главной оптической плоскости объектива диафрагмы с двумя расположенными по горизонтали отверстиями, и расположению напротив соответствующего отверстия диафрагмы между объективом и приемником изображения двух оптических затворов, выполненных с возможностью попеременного открытия и закрытия для попеременного перекрытия света от соответствующего отверстия диафрагмы, создаются две идентичные оптические схемы получения левого и правого изображений стереопары, что позволяет использовать один объектив с апертурной диафрагмой, вместо двух, и один приемник изображения, вместо двух. Вследствие этого уменьшаются габаритные размеры дистальной части стереоскопического видеоэндоскопа. Устройство управления предложенной конструкции позволяет формировать сигналы, управляющие работой источника света, приемника изображения и оптических затворов, а также формировать телевизионный сигнал изображения.Due to the installation of a diaphragm in the main optical plane of the lens with two horizontal openings, and the location opposite two diaphragms of the diaphragm between the lens and the image receiver, which are capable of alternately opening and closing to alternately block the light from the corresponding diaphragm aperture, two identical optical schemes for obtaining left and right stereo pair images, which allows the use of a single lens with an aperture urn diaphragm, instead of two, and one image receiver, instead of two. As a result, the overall dimensions of the distal part of the stereoscopic video endoscope are reduced. The control device of the proposed design allows you to generate signals that control the operation of the light source, image receiver and optical shutters, as well as generate a television image signal.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых представлено:The essence of the utility model is illustrated by drawings, which show:

на Фиг. 1 - функциональная схема стереоскопического видеоэндоскопа;in FIG. 1 is a functional diagram of a stereoscopic video endoscope;

на Фиг. 2 - конструктивные элементы стереоскопического видеоэндоскопа;in FIG. 2 - structural elements of a stereoscopic video endoscope;

на Фиг. 3-оптическая схема стереоскопического видеоэндоскопа;in FIG. 3-optical scheme of a stereoscopic video endoscope;

на Фиг. 4 - блок-схема устройства управления стереоскопическогоin FIG. 4 is a block diagram of a stereoscopic control device

видеоэндоскопа;video endoscope;

на Фиг. 5 - временная диаграмма управления работой оптических затворов.in FIG. 5 is a timing diagram of the operation of optical shutters.

Стереоскопический видеоэндоскоп содержит дистальную часть, заключенную в пыле- и влагонепроницаемый корпус 1, соединенную гибким соединительным валом с телевизионным монитором или стандартным телевизором с возможностью просмотра стереоскопических изображений формата 3D.The stereoscopic video endoscope contains a distal part enclosed in a dustproof and moisture-proof housing 1 connected by a flexible connecting shaft to a television monitor or a standard television with the ability to view 3D stereoscopic images.

В передней части корпуса 1 расположен источник 2 света, выполненный в виде светодиодной лампы, и объектив 3, в главной оптической плоскости которого установлена апертурная диафрагма 4 с двумя расположенными по горизонтали отверстиями 5 и 6. Источник 2 света расположен в углублении передней части объектива 3. За объективом 3 на его оптической оси установлен твердотельный приемник 7 изображения, расположенный в плоскости, параллельной главной оптической плоскости объектива 3. Твердотельный приемник 7 изображения выполнен по технологии «прибор с зарядовой связью» (ПЗС) или по технологии «комплементарная структура металл-оксид-полупроводник» (КМОП) (см. Горбачев А.А., Коротаев В.В., Ярышев С.Н. Твердотельные матричные фотопреобразователи и камеры на их основе. -СПб.: НИУ ИТМО, 2013. - 98 с), например, в виде малоразмерной твердотельной матрицы, в частности, матрице типа 1/2,8'' CMOS Sony Exmor (IMX222), 2 Mpxl). Между объективом 3 и приемником 7 изображения установлено два жидкокристаллических оптических затвора 8 и 9, расположенных напротив соответствующего отверстия 5 и 6 диафрагмы 4 в плоскости, параллельной главной оптической плоскости объектива 3. Оптические затворы 8 и 9 выполнены с возможностью попеременного открытия и закрытия для попеременного перекрытия света от соответствующего отверстия 5 и 6 диафрагмы 4.In the front of the housing 1 there is a light source 2, made in the form of an LED lamp, and a lens 3, in the main optical plane of which an aperture diaphragm 4 is installed with two horizontally openings 5 and 6. The light source 2 is located in the recess of the front of the lens 3. Behind the lens 3, a solid-state image receiver 7 is installed on its optical axis, located in a plane parallel to the main optical plane of the lens 3. The solid-state image receiver 7 is made using the “device” technology with charge-coupled "(CCD) or the technology" complementary metal-oxide-semiconductor structure "(CMOS) (see Gorbachev AA, Korotaev VV, Yaryshev SN Solid-state matrix photoconverters and cameras based on them .-SPb .: NRU ITMO, 2013. - 98 s), for example, in the form of a small-sized solid-state matrix, in particular, a 1 / 2.8 '' type matrix CMOS Sony Exmor (IMX222), 2 Mpxl). Between the lens 3 and the image receiver 7 there are two liquid crystal optical shutters 8 and 9 located opposite the corresponding aperture 5 and 6 of the diaphragm 4 in a plane parallel to the main optical plane of the lens 3. The optical shutters 8 and 9 are made with the possibility of alternately opening and closing for alternating overlapping light from the corresponding holes 5 and 6 of the diaphragm 4.

Видеоэндоскоп содержит устройство 10 управления, выполненное с возможностью формирования сигналов, управляющих работой источника 2 света, приемника 7 изображения и оптических затворов 8 и 9, а также формирования стандартного телевизионного сигнала 11 изображения на выходе видеоэндоскопа.The video endoscope contains a control device 10, configured to generate signals that control the operation of the light source 2, the image receiver 7 and optical shutters 8 and 9, as well as the formation of a standard television image signal 11 at the output of the video endoscope.

Устройство 10 управления (фиг. 4) содержит синхрогенератор 12, вырабатывающий сигнал синхронизации телевизионной кадровой развертки частотой 50 Гц и другие сигналы, входящие в состав стандартных телевизионных сигналов по ГОСТ 7841-92. Выход синхрогенератора 12 соединен со входами формирователя 13 телевизионного сигнала 11 изображения, формирователя 14 сигналов управления твердотельным приемником 7 изображения, формирователя 15 сигналов управления оптическими затворами 8 и 9. Устройство 10 управления содержит также формирователь 16 тока питания источника 2 света. Устройство 10 управления имеет вход 17 для подачи электрического питания, например, напряжением 12 В, для обеспечения работоспособности элементов 12-16.The control device 10 (Fig. 4) contains a sync generator 12 that generates a synchronization signal of a television frame scan with a frequency of 50 Hz and other signals that are part of standard television signals according to GOST 7841-92. The output of the sync generator 12 is connected to the inputs of the imaging unit 13 of the television image signal 11, the imaging unit 14 of the control signals of the solid-state image pickup 7, the imaging unit 15 of the control signals of the optical shutters 8 and 9. The control device 10 also includes a current generating unit 16 of the power supply of the light source 2. The control device 10 has an input 17 for supplying electrical power, for example, a voltage of 12 V, to ensure the health of the elements 12-16.

Формирователь 16 тока питания источника 2 света выполнен, в частности, в виде стабилизатора тока, например, на микросхеме LM 317. Выход 18 формирователя 16 соединен со входом питания источника 2 света.The driver 16 of the current supply of the light source 2 is made, in particular, in the form of a current stabilizer, for example, on the microcircuit LM 317. The output 18 of the driver 16 is connected to the power input of the light source 2.

Формирователь 15 сигналов управления оптическими затворами 8 и 9 вырабатывает парафазный управляющий сигнал (фиг. 5), поступающий в прямой и обратной полярности через выходы 19 и 20 на жидкокристаллические оптические затворы 8 и 9. Как показано на фиг.5, прозрачность оптических затворов 8 и 9 изменяется в противофазе, изменения происходят при смене полей телевизионной развертки во время передачи кадрового импульса синхронизации (см. В.Е.Джакония и др. Телевидение: учебник для вузов - М., 2007. 616 с: ил.; Блинов Л.М._Жидкие кристаллы. Структура и свойства. М, 2013 480 с; https://www.ixbt.com/video/stereo-nv.shtml).The driver 15 of the optical shutter control signals 8 and 9 generates a paraphase control signal (Fig. 5), which is supplied in direct and reverse polarity through the outputs 19 and 20 to the liquid crystal optical shutters 8 and 9. As shown in Fig. 5, the transparency of the optical shutters 8 and 9 changes in antiphase, changes occur when the fields of a television scan are changed during the transmission of a frame synchronization pulse (see V.E. Dzhakoniya et al. Television: a textbook for high schools - M., 2007. 616 pp., Ill .; Blinov L.M. ._ Liquid crystals. Structure and properties. M, 2013 480 s; https://www.ixbt.com/video/stereo-nv.shtml).

Формирователь 14 сигналов управления твердотельным приемником 7 изображения представляет собой источник сигналов, необходимых для работы твердотельного приемника 7 изображения и управляющих процессами адресации, считывания, переноса, развертки и формирования, тем самым, в твердотельном приемнике 7 сигнала телевизионного изображения (см. Твердотельная революция в телевидении: Телевизионные системы на основе приборов с зарядовой связью, систем на кристалле и видеосистем на кристалле / В.В. Березин, А.А. Умбиталиев, Ш.С. Фахми, А К. Цыцулин, Н.Н. Шипилов; Под ред. А.А. Умбиталиева и А.К. Цыцулина. - М.: Радио и связь, 2006. - 312 с). Выход 21 формирователя 14 соединен со входом твердотельного приемника 7 изображения.The driver 14 of the control signals of the solid-state image pickup 7 is a source of signals necessary for the operation of the solid-state image pickup 7 and controlling the processes of addressing, reading, transferring, scanning and generating, thereby, in the solid-state receiver 7 of the television image signal (see. Solid-state revolution in television : Television systems based on charge-coupled devices, systems on a chip and video systems on a chip / V.V. Berezin, A.A. Umbitaliev, Sh.S. Fakhmi, A. K. Tsytsulin, N. .. Shipilov; Ed Umbitalieva AA and AQ Tsytsulina - M .: Radio and communication, 2006. - 312).. The output 21 of the shaper 14 is connected to the input of the solid-state receiver 7 of the image.

Формирователь 13 телевизионного сигнала изображения предназначен для преобразования электрического сигнала, поступающего на его вход 22 от твердотельного приемника 7 изображения, в стандартный телевизионный сигнал путем добавления в него сигналов гашения, синхронизации и приведения этот сигнал к виду, удовлетворяющему требованиям ГОСТ 7845-92, обеспечивая сигналу изображения тем самым способность отображаться на мониторе или стандартном телевизоре, в том числе, имеющем функцию воспроизведения изображений в формате 3D. Выход 11 формирователя 13 является выходом стереоскопического видеоэндоскопа и связан через гибкий вал с телевизионным монитором или стандартным телевизором с возможностью просмотра стереоскопических изображений формата 3D.The imager 13 of the television image signal is designed to convert the electrical signal supplied to its input 22 from the solid-state image pickup 7 into a standard television signal by adding damping, synchronization, and reduction signals to a signal that meets the requirements of GOST 7845-92, providing a signal image thereby the ability to be displayed on a monitor or standard TV, including having the function of reproducing images in 3D. The output 11 of the shaper 13 is the output of a stereoscopic video endoscope and is connected through a flexible shaft with a television monitor or standard TV with the ability to view stereoscopic 3D images.

Устройство работает следующим образом:The device operates as follows:

На вход 17 питания устройства 10 управления подают электрическое питание, например, напряжением 12 В, включается источник 2 света.The power input 17 of the control device 10 is supplied with electrical power, for example, a voltage of 12 V, the light source 2 is turned on.

Изображение объекта 23 наблюдения, освещаемое источником 2 света, проходит через объектив 3, через левое 5 и правое 6 отверстия в диафрагме 4, а затем через оптические затворы 8 и 9, световой поток от объекта 23 наблюдения фиксируется твердотельным приемником 7 изображения.The image of the observation object 23, illuminated by the light source 2, passes through the lens 3, through the left 5 and right 6 holes in the diaphragm 4, and then through the optical shutters 8 and 9, the light flux from the observation object 23 is fixed by the solid-state image pickup 7.

Синхрогенератор 12 вырабатывает сигнал синхронизации телевизионной кадровой развертки частотой 50 Гц, поступающий на входы формирователей 13-15, которые вырабатывают соответствующие управляющие сигналы.The sync generator 12 generates a synchronization signal of television frame scan with a frequency of 50 Hz, supplied to the inputs of the shapers 13-15, which generate the corresponding control signals.

Формирователь 15 посредством сигналов на выходах 19 и 20 управляет работой жидкокристаллических затворов 8 и 9, заставляя их попеременно пропускать или блокировать световой поток от объектива 3 к приемнику 7 изображения с частотой, вдвое меньшей частоты кадровой развертки телевизионного сигнала (50 Гц). Световой поток от объекта 23 наблюдения проходит попеременно через левый или правый оптические затворы 8 и 9, обеспечивая формирование твердотельным приемником 7 сигнала изображения такого сигнала, который на протяжении одного поля телевизионной развертки соответствует, например, «левой» позиции наблюдения, определяемой положением левого отверстия 5 в диафрагме 4, а на протяжении следующего поля телевизионной развертки (фиг. 5) соответствует изображению «правой» позиции наблюдения, определяемой положением правого отверстия 6 в диафрагме 4 относительно объекта наблюдения. Сигнал изображения с выхода твердотельного приемника 7 сигнала изображения поступает на вход 22 формирователя 13 телевизионного сигнала изображения, где преобразуется в стандартный телевизионный сигнал, и через выход 11 устройства 10 управления поступает на выход стереоскопического видеоэндоскопа. Стандартный телевизионный сигнал, соответствующий сигналу изображения, может быть воспроизведен с помощью стереоскопического монитора или телевизора, позволяющего наблюдать изображение формата 3D с помощью специальных очков, Например, может быть использован телевизор Toshiba 47L7453RBЮ) который при приеме телевизионного сигнала с последовательным чередованием левого и правого изображений стереопары и частоте обновления экрана 100 Гц воспроизводит изображения стереопары с коммутируемой поляризацией и использованием поляризационных стереоочков (см. https://www.ixbt.com/dvd/toshiba-4717453rb.shtml). Аналогичными возможностями обладает телевизор LG 42LB652V (см. http://www.lg.com/ru/televisions/lg-42LB652V-lcd-led-televisions).The shaper 15 by means of the signals at the outputs 19 and 20 controls the operation of the liquid crystal shutters 8 and 9, forcing them to alternately pass or block the light flux from the lens 3 to the image receiver 7 with a frequency half the frequency of a vertical scan of a television signal (50 Hz). The luminous flux from the object 23 of the observation passes alternately through the left or right optical shutters 8 and 9, ensuring the formation by the solid-state receiver 7 of the image signal of such a signal, which for one field of television scan corresponds, for example, to the "left" position of observation, determined by the position of the left hole 5 in the diaphragm 4, and during the next field of the television scan (Fig. 5) corresponds to the image of the “right” observation position, determined by the position of the right hole 6 in the diaphragm 4 relative to the object of observation. The image signal from the output of the solid-state receiver 7 of the image signal is fed to the input 22 of the imager 13 of the television image signal, where it is converted to a standard television signal, and through the output 11 of the control device 10 is output to a stereoscopic video endoscope. A standard television signal corresponding to the image signal can be reproduced using a stereoscopic monitor or a TV that allows you to watch a 3D image using special glasses, for example, a Toshiba 47L7453RBY TV can be used), which when receiving a television signal with sequential alternation of the left and right images of the stereo pair and a screen refresh rate of 100 Hz reproduces images of stereopairs with switched polarization and using polarization stereo Checks (see https://www.ixbt.com/dvd/toshiba-4717453rb.shtml). The LG 42LB652V TV has similar capabilities (see http://www.lg.com/en/televisions/lg-42LB652V-lcd-led-televisions).

Оптическая схема получения стереоскопического изображения с помощью стереоскопического видеоэндоскопа показана на фиг. 3. Из рисунка следует, что объект наблюдения 23 находится на расстоянии L от объектива 3 видеоэндоскопа, а стереоскопический базис b₀ стереосъемки объекта 23 определяется как расстояние между центрами отверстий 5 и 6 диафрагмы, при этом разность в углах наблюдения объекта 23 для обоих изображений стереопары составит величину:An optical scheme for obtaining a stereoscopic image using a stereoscopic video endoscope is shown in FIG. 3. From the figure it follows that the object of observation 23 is at a distance L from the lens 3 of the video endoscope, and the stereoscopic basis b _{0 of} stereo shooting of the object 23 is defined as the distance between the centers of the holes 5 and 6 of the diaphragm, while the difference in the viewing angles of the object 23 for both images of the stereo pair will amount to:

где обозначения входящих в формулу величин поясняются на фиг. 3.where the designations of the quantities included in the formula are illustrated in FIG. 3.

Например, при L=20 мм, а b₀=3 мм угловое смещение для обеих позиций стереосъемки составит величину около 10 градусов, что обеспечивает гарантию получения стереоскопического эффекта (см. Валюс Н.А., Стереоскопия. Изд АН СССР, М., 1962) при воспроизведении сигнала изображения с выхода 11 на стереоскопическом мониторе или стандартном телевизионном приемнике с функцией 3D.For example, at L = 20 mm, and b ₀ = 3 mm, the angular displacement for both positions of stereo recording will be about 10 degrees, which ensures a stereoscopic effect (see Valius N.A., Stereoscopy. Publishing House of the USSR Academy of Sciences, M., 1962) when reproducing the image signal from output 11 on a stereoscopic monitor or a standard television receiver with 3D function.

Claims

1. Стереоскопический видеоэндоскоп, содержащий корпус, в передней части которого расположен источник света и объектив, за которым на оптической оси объектива установлен твердотельный приемник изображения, расположенный в плоскости, параллельной главной оптической плоскости объектива, при этом твердотельный приемник изображения выполнен в виде малоразмерной твердотельной матрицы, отличающийся тем, что в главной оптической плоскости объектива установлена диафрагма с двумя расположенными по горизонтали отверстиями, а между объективом и приемником изображения установлено два оптических затвора, расположенных напротив соответствующего отверстия диафрагмы в плоскости, параллельной главной оптической плоскости объектива, причем оптические затворы выполнены с возможностью попеременного открытия и закрытия для попеременного перекрытия света от соответствующего отверстия диафрагмы, при этом видеоэндоскоп снабжен устройством управления, выполненным с возможностью формирования сигналов, управляющих работой источника света, приемника изображения и оптических затворов, а также формирования телевизионного сигнала изображения.1. A stereoscopic video endoscope comprising a body, in front of which there is a light source and a lens, behind which a solid-state image receiver is installed on the optical axis of the lens, located in a plane parallel to the main optical plane of the lens, while the solid-state image receiver is made in the form of a small-sized solid-state matrix characterized in that in the main optical plane of the lens there is a diaphragm with two horizontal holes and between the lens and an image receiver, two optical shutters are installed, located opposite the corresponding aperture of the diaphragm in a plane parallel to the main optical plane of the lens, and the optical shutters are made with the possibility of alternately opening and closing to alternately overlap the light from the corresponding aperture of the aperture, while the video endoscope is equipped with a control device made with the ability to generate signals that control the operation of the light source, image receiver and optical shutter s, as well as the formation of a television image signal.

2. Стереоскопический видеоэндоскоп по п. 1, отличающийся тем, что устройство управления содержит синхрогенератор, формирователь телевизионного сигнала изображения, формирователь сигналов управления твердотельным приемником изображения, формирователь сигналов управления оптическими затворами, формирователь тока питания источника света, при этом выход синхрогенератора соединен со входами формирователя телевизионного сигнала изображения, формирователя сигналов управления твердотельным приемником изображения, формирователя сигналов управления оптическими затворами, причем выход формирователя тока питания источника света соединен со входом питания источника света, выходы формирователя сигналов управления оптическими затворами соединены с оптическими затворами, прозрачность которых изменяется в противофазе при смене полей телевизионной развертки, выход формирователя сигналов управления твердотельным приемником изображения соединен со входом твердотельного приемника изображения, а вход формирователя телевизионного сигнала изображения соединен с твердотельным приемником изображения, при этом выход формирователя телевизионного сигнала изображения является выходом стереоскопического видеоэндоскопа.2. The stereoscopic video endoscope according to claim 1, characterized in that the control device comprises a sync generator, a television imager, a driver of the solid-state image pickup, a driver of the optical shutter control signals, a driver of the power source of the light source, and the output of the sync generator connected to the inputs of the driver television image signal, shaper control signals solid-state image receiver, shaper signal in controlling optical shutters, wherein the output of the current source of the power source of the light source is connected to the input of the power source of the light, the outputs of the driver of the signals of the control of optical shutters are connected to the optical shutters, the transparency of which changes in phase when changing the fields of the television scan, the output of the driver of the signals of the control solid-state image pickup is connected to the input of the solid-state image receiver, and the input of the imager of the television image signal is connected to the solid state nym image receiver, wherein the television picture output driver signal being the output stereoscopic video endoscope.