DE102008035959A1

DE102008035959A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Makrofotografie von Zahnbögen im Mundraum

Info

Publication number: DE102008035959A1
Application number: DE102008035959A
Authority: DE
Inventors: Thomas Henninger
Original assignee: DOCTORSEYES GmbH
Current assignee: DOCTORSEYES GmbH
Priority date: 2008-07-31
Filing date: 2008-07-31
Publication date: 2010-03-04

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von digitalen Makroaufnahmen vorzugsweise zur bildlichen Darstellung von Zahnbögen im Mundraum sowie eine Vorrichtung zur Realisierung des Verfahrens. Dabei ist vorgesehen, die Zahnbögen mit einer Lichtquelle diffus zu beleuchten und die Molaren beidseitig zusätzlich und gleichzeitig mit wenigstens einem eng gebündelten Lichtstrahl auszuleuchten. Es ist vorgesehen, mittels einer Beleuchtungssteuerung eine Reihe von unterschiedlichen Beleuchtungsszenarien automatisiert zu durchlaufen. Der Fotograf entscheidet sich vor der Aufnahme für das optimale Lichtszenario und löst eine Aufnahme des darzustellenden Objekts aus, auf dem sowohl die Molaren als auch der Frontzahnbereich hinreichend gut dargestellt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von digitalen Makroaufnahmen vorzugsweise zur bildlichen Darstellung von Zahnbögen im Mundraum sowie eine Vorrichtung zur Realisierung des Verfahrens.
Die dentale Fotografie dient neben der Dokumentation und Kommunikation zwischen Arzt und Patient auch als wichtiges Arbeitsmittel in der Zusammenarbeit zwischen Zahnarzt und Zahntechniker. Wichtige Voraussetzung zur realitätsnahen Wiedergabe bei der dentalen Fotografie ist die möglichst optimale Ausleuchtung des Zahnbogens beziehungsweise des Mundraumes.
Bei der frontalen Übersichtsaufnahme des Zahnbogens mit den bekannten Ringblitzen und Ringleuchten besteht der Nachteil, daß der Molarbereich aufgrund der relativ kleinen Mundöffnung meist nur unzureichend ausgeleuchtet werden kann.
Zum einen wird der Auftreffwinkel des frontal einfallenden Lichtes im Molarbereich zunehmend flacher zum anderen verhindert auch eine abgehaltene Wange größtenteils den seitlichen Lichteinfall. Hilfsmittel wie Wangenabhalter erleichtern zwar den frontalen Blick auf den Zahnbogen, der Molarbereich bleibt aber auch hier größtenteils durch die Wange abgeschirmt. So wird bei gleicher Verteilung der frontal einfallenden Lichtmenge entweder der Molarbereich zu dunkel dargestellt oder der Frontzahnbereich zu hell dargestellt.
Aus der deutschen Patentschrift DE 102004026630 B4 der Anmelderin ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur dentalen Makrofotografie bekannt, bei der seitliche, in Richtung der Molaren schwenkbare Zusatzleuchten vorgesehen sind, um die Molaren besser auszuleuchten, ohne daß der Frontzahnbereich weiter aufgehellt wird. Bei kleineren Mundöffnungen wird der Effekt der besseren Ausleuchtung der Molaren jedoch durch die Abschattung der seitlichen Leuchtenbereiche durch die Wangen verringert. Weiterhin weisen die Zusatzleuchten und das Ringlicht die gleiche Leuchtdichte auf.
Aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 202007004015 U1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für die dentale Fotografie bekannt, die eine kameraunabhängige, verstellbare Halterung für wenigstens eine Dauerlichtquelle aufweist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von digitalen Makroaufnahmen zur bildlichen Darstellung von Zahnbögen im Mundraum bereit zu stellen, bei dem auch bei kleinen Mundöffnungen eine hinreichende Beleuchtung der Molaren gewährleistet ist, ohne daß die Frontzahnbereiche im Vergleich zu hell ausgeleuchtet werden. Des Weiteren soll eine Vorrichtung zur Realisierung des Verfahrens geschaffen werden.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Beleuchtungsvorrichtung gelöst, die eine Vorrichtung zur diffusen Beleuchtung des Zahnbogens und wenigstens jeweils eine Lichtquelle für jeden Molarenbereich aufweist, wobei diese Lichtquellen gerichtetes Licht höherer Intensität in Richtung der Molaren abstrahlen und an der Beleuchtungsvorrichtung derart angeordnet sind, daß sie im wesentlichen in der Ebene des Zahnbogens liegen.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
In 1a und 1b ist eine Beleuchtungsvorrichtung (1) mit einer Streuscheibe (2) und einer Abdeckscheibe (18) sowie mit Licht emittierenden Halbleiterdioden (LEDs 3, 3', 4) dargestellt. Die LED (4) sind in einem ringförmigen Bereich in einer Ebene senkrecht zu der optischen Achse (15) des Kameraobjektives angeordnet. Auf der der Kamera (11) abgewandten Seite der LED (4) ist eine Streuscheibe (2) angeordnet, die, rückseitig von den LED (4) beleuchtet, wie eine diffus leuchtende, ringförmige Fläche wirkt und eine diffuse Beleuchtung in einem Bereich (6) erzeugt. Die LED (4) weisen vorzugsweise einen breiten Abstrahlwinkel auf. Die optische Achse (15) des Kameraobjektivs ist bei einer Aufnahme eines Zahnbogens (16) annähernd so ausgerichtet, daß sie mit der Symmetrieachse des Zahnbogens (16) zusammenfällt und liegt in der durch den Zahnbogen definierten Zahnbogenebene (17). Die Beleuchtungsvorrichtung weist ferner LED (3, 3') auf, die derart angeordnet sind, daß sie bei einer Aufnahme des Zahnbogens (16) in der Nähe der Zahnbogenebene 3(17) liegen. Die LED (3, 3') sind auf den die Molaren (8, 8') aufweisenden Seiten des Zahnbogens (16) angeordnet und sind derart ausgelegt, daß sie einen gerichteten Lichtstrahl (5, 5') aussenden. Diese gerichteten Lichtstrahlen (5, 5') sind auf die Molaren (8, 8') ausgerichtet, wobei die gerichteten Lichtstrahlen (5, 5') vorzugsweise im Bereich zwischen der Wange (7) und dem Zahnbogen (16) verlaufen. Die LED (3, 3') sind vorzugsweise mit einer transparenten Abdeckscheibe (18) ohne streuende Wirkung abgedeckt und leuchten in einem geringen Abstrahlwinkel. Die Beleuchtungsvorrichtung (1) ist vorzugsweise mit einer Magnetkupplung (13) und einem Adapterring (10) an der Kamera (11) lösbar angebracht.
Die 1b stellt, wie die 1a, eine schematische Darstellung einer dentalen Aufnahmesituation mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung dar, jedoch für einen schmaleren Kiefer, wobei gegenüber der Darstellung der 1a andere LED (3) mit einem anderen Abstrahlwinkel bezüglich der optischen Achse (15) des Kameraobjektives die gerichtete Beleuchtung der Molaren (8, 8') übernehmen.
In 2a ist eine Frontansicht und in 2b ein Schnitt durch die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung (1) aus 1a dargestellt. Es sind mehrere LED (3, 3') vorgesehen, die jeweils einen gerichteten Lichtstrahl (5) emittieren, wobei die LED (3, 3') mit unterschiedlichen Abstrahlwinkeln bezüglich der Ebene der Beleuchtungsvorrichtung (1) angeordnet sind. Die Ansteuerung der einzelnen LED (3, 3', 4, 4') bzw. einzelner LED-Gruppen erfolgt mittels einer an der Kamera (11) angeordneten Beleuchtungssteuerung (12).
In 3 ist eine Ansicht der Beleuchtungsvorrichtung (1) mit einem Befestigungselement (14, 14') für die Halterung eines Kinnstativs (20) oder eines das Beleuchtungsstrahlungsfeld formenden Spiegels dargestellt.
Die Beleuchtungsvorrichtung (1) der 4a, 4b und 5 weist gegenüber der Anordnung aus 1a eine dem Verlauf des Zahnbogens (16) angepaßte, bogenförmige Halterung (19) auf, an der die LED (3, 3') angeordnet sind, die gerichtete Lichtstrahlen (5, 5') in Richtung der Molaren (8, 8') aussenden. In 3 ist die Anordnung aus 1 in der Seitenansicht dargestellt. Die LED (3, 3') an der bogenförmige Halterung (19) sind dabei in der Nähe der Zahnbogenebene (17) der Zahnbögen (16, 16') angeordnet. An der bogenförmigen Halterung (19, 19') sind vorzugsweise auf jeder Seite des Zahnbogens (16) mehrere LED (3, 3') angeordnet, die in unterschiedlichen Abstrahlwinkeln zu der optischen Achse (15) des Kameraobjektivs ausgerichtet sind.
In 6 ist eine Beispielaufnahme eines Zahnbogens, aufgenommen mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung (rechter Bildteil) einer Beispielaufnahme mit einer bekannten Beleuchtungsvorrichtung (linker Bildteil) gegenüber gestellt. Während bei der Aufnahme mit einer bekannten Beleuchtungsvorrichtung der Molarenbereich nicht ausreichend beleuchtet wird, sind die Molaren im rechten Bildteil hinreichend gut ausgeleuchtet.
Verzeichnis der Abbildungen:
1:

a) Schematische Darstellung einer dentalen Aufnahmesituation mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung
b) Schematische Darstellung einer dentalen Aufnahmesituation mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung zur Ausleuchtung bei einem schmaleren Kiefer gegenüber der 1a

2:

a) Frontalansicht der Kamera (11) mit einer Beleuchtungsvorrichtung aus 1
b) Schnitt durch die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung

3:

Schematische Seitenansicht einer dentalen Aufnahmesituation mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung mit bogenförmiger Halterung und Kinnstativ.

4:

a) Schematische Darstellung einer dentalen Aufnahmesituation mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung mit bogenförmiger Halterung
b) Beleuchtungsvorrichtung aus 4a mit unterschiedlich aktivierten LEDs gegenüber der 4a gezeigten Anordnung zur Ausleuchtung bei einem schmaleren Kiefer.

5:

Frontansicht der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung mit bogenförmiger Halterung.

6:

Beispielaufnahme mit bekannter (linker Bildteil) und erfindungsgemäßer Beleuchtungsvorrichtung (rechter Bildteil).

1: Beleuchtungsvorrichtung
2: Streuscheibe
3, 3': LED mit vorzugsweise kleinem Abstrahlwinkel
4, 4': LED mit vorzugsweise großem Abstrahlwinkel
5, 5': gerichteter Lichtstrahl
6: Bereich mit diffuser Ausleuchtung
7: Wange
8, 8': Molar
9: Frontzahn
10: Adapterring
11: Kamera
12: Beleuchtungssteuerung
13: Magnetkupplung
14, 14': Befestigungselement
15: optische Achse des Kameraobjektives
16: Zahnbogen mit normaler Größe
16': Zahnbogen mit kleinerem Bogen
17: Zahnbogenebene
18: Abdeckscheibe
19, 19': bogenförmige Halterung
20: Kinnstativ

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102004026630 B4 [0005]
- DE 202007004015 U1 [0006]

Claims

Vorrichtung zur Herstellung von digitalen Makroaufnahmen von Zahnbögen 16, 16' im Mundraum, bestehend aus einer digitalen Kamera 11, einer daran lösbar angebrachten Beleuchtungsvorrichtung 1 und einer Beleuchtungssteuerung 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungsvorrichtung 1 eine diffus strahlende Ringleuchte mit LED 4, 4' und wenigstens jeweils für jeden Bereich der Molaren 8, 8' der Zahnbögen 16, 16' symmetrisch zur optischen Achse 15 des Kameraobjektivs der Kamera 11 eine weitere LED 3, 3' in der Nähe der durch die Zahnbögen 16, 16' festgelegten Zahnbogenebene 17, die die optische Achse 15 des Kameraobjektivs enthält, aufweist, wobei die LED 3, 3' eine anisotrope Intensitätsverteilung mit einem Maximum in Richtung ihrer optischen Achsen aufweisen und daß die optischen Achsen der LED 3, 3' zu den Molaren 16, 16' ausgerichtet sind und in einem spitzen Winkel zu der optischen Achse 15 des Kameraobjektives angeordnet sind und in der Zahnbogenebene 17 liegen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß symmetrisch zur optischen Achse 15 des Kameraobjektives wenigstens zwei LED 3, 3' vorgesehen sind, deren optische Achsen unterschiedliche Winkel zu der optischen Achse 15 des Kameraobjektives aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß symmetrisch zur optischen Achse 15 des Kameraobjektivs wenigstens zwei LED 3, 3' vorgesehen sind, deren anisotrope Abstrahlcharakteristiken unterschiedliche Winkelverteilungen aufweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, daß die LED 3, 3' ein divergentes Lichtbündel ausstrahlen, dessen Strahldurchmesser am Ort der Molaren 8, 8' die doppelte Ausdehnung eines Molar 8, 8' in Richtung senkrecht zur Zahnbogenebene 17 beträgt.
Verfahren zur Herstellung von digitalen Makroaufnahmen von Zahnbögen 16, 16' im Mundraum unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–4, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: • Herstellung einer Reihe von wenigstens zwei aufeinander folgenden Aufnahmen, mit unterschiedlicher Beleuchtung des Objekts, wobei bei wenigstens einer Aufnahme beide Bereiche der Molaren 8, 8' zusätzlich zu einer diffusen Ringlichtbeleuchtung mit jeweils wenigstens einer gerichtet abstrahlenden Lichtquelle beleuchtet werden. • Auswahl einer Aufnahme zur Archivierung und Weiterverarbeitung durch die die Aufnahme verantwortende Person, bei der sowohl der Bereich der Frontzähne 9 als auch der Bereich der Molaren 8, 8' hinreichend ausgeleuchtet ist.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungssteuerung 12 eine wiederkehrende Abfolge von Beleuchtungsszenarien solange selbsttätig realisiert, bis die die Aufnahme verantwortende Person, welche das Ergebnis des jeweiligen Beleuchtungsszenario begutachtet, eine Ausleuchtung für optimal befindet, die Abfolge stoppt, und bei dem für optimal erachteten Beleuchtungsszenario die Aufnahme auslöst.