DE10245142A1

DE10245142A1 - Miniaturized camera

Info

Publication number: DE10245142A1
Application number: DE10245142A
Authority: DE
Inventors: Georg-Emil Kothmeier
Original assignee: Cobra Electronic GmbH and Co KG
Current assignee: Cobra Electronic GmbH and Co KG
Priority date: 2002-05-23
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2003-12-11
Anticipated expiration: 2022-09-28
Also published as: DE10245142B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine miniaturisierte Kamera mit einer in einem stab- oder rohrförmigen Gehäuse angeordneten fotosensitiven CCD-Matrix und einer integrierten Beleuchtungseinrichtung, insbesondere zum Einsatz oder zur Verwendung in einem zahnärztlichen Diagnoseinstrument. Im Kopfende des stabförmigen Gehäuses ist eine Aussparung vorgesehen, in die eine optische Platte mit Blendenöffnung oder verstellbarer Blende eingesetzt wird. Lichteintrittsseitig ist hinter der Blendenöffnung ein Objektiv vorgesehen und in einem Fokusabstand, welcher veränderbar ist, wird die CCD-Matrix, bevorzugt innerhalb des Kopfendes, angeordnet. DOLLAR A Das zur Objektbeleuchtung erforderliche Licht wird erfindungsgemäß in den Objektivstrahlengang koaxial eingekoppelt. Das Objektiv und/oder die CCD-Matrix als Bildsensor sind auf einem Aktor angeordnet oder mit diesem zum Erhalt einer Linearverschiebung längs des Strahlengangs verbunden. Eine Kameraelektronik nimmt eine laufende Auswertung hochfrequenter Signalanteile des Bildsensors vor. Weiterhin ist eine Steuerungseinrichtung für den Aktor vorgesehen, wobei die Steuerungseinrichtung die Linearverschiebung so vorgibt, dass ein maximaler Hochfrequenz-Signalanteil erhalten oder wieder hergestellt wird.The invention relates to a miniaturized camera with a photosensitive CCD matrix arranged in a rod or tubular housing and an integrated lighting device, in particular for use in a dental diagnostic instrument. A recess is provided in the head end of the rod-shaped housing, into which an optical plate with a diaphragm opening or adjustable diaphragm is inserted. On the light entry side, a lens is provided behind the aperture and the CCD matrix is arranged at a focal distance, which can be changed, preferably within the head end. DOLLAR A According to the invention, the light required for object lighting is coupled coaxially into the objective beam path. The objective and / or the CCD matrix as an image sensor are arranged on an actuator or are connected to it to obtain a linear displacement along the beam path. Camera electronics continuously evaluate high-frequency signal components of the image sensor. Furthermore, a control device for the actuator is provided, the control device specifying the linear displacement in such a way that a maximum high-frequency signal component is obtained or restored.

Description

Die Erfindung betrifft eine miniaturisierte Kamera mit einer in einem stab- oder rohrförmigen Gehäuse angeordneten fotosensitiven CCD-Matrix und einer integrierten Beleuchtungseinrichtung, insbesondere zum Einsatz oder zur Verwendung in einem haut- oder zahnärztlichen Diagnoseinstrument, wobei im Kopfende des stabförmigen Gehäuses eine Aussparung vorgesehen wird, in die eine optische Platte mit Blendenöffnung eingesetzt ist, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a miniaturized camera with a or tubular housing arranged photosensitive CCD matrix and an integrated lighting device, in particular for use or for Use in a skin or dental diagnostic tool, where a recess is provided in the head end of the rod-shaped housing, in which an optical plate with an aperture is inserted, according to Preamble of claim 1.

Aus der internationalen Patentanmeldung PCT-WO 99/06871 ist eine Kamera, insbesondere eine modulare Dentalkamera, vorbekannt, die ein Gehäuse umfasst, in dem ein optisches System zur Abbildung eines Objektfelds, ein Bildaufnehmer, der das Bild des Objektivs aufnimmt, und eine Beleuchtungseinheit angeordnet sind. Zur Umschaltung des Objektfelds zwischen kleinem Objektfeld und einem kleinem Aufnahmeabstand und einer Übersichtsaufnahme mit großem Aufnahmeabstand ist ein Funktionselement vorgesehen, das gleichzeitig die Fokussierung auf den jeweiligen Aufnahmeabstand und die Blende von einer kleinen Öffnung bei kleinem Aufnahmeabstand auf eine große Öffnung bei großem Aufnahmeabstand und umgekehrt schaltet. From the international patent application PCT-WO 99/06871 is a camera in particular a modular dental camera, previously known, which has a housing comprises, in which an optical system for imaging an object field Image sensor that takes the image of the lens and one Lighting unit are arranged. For switching the object field between small ones Object field and a small shooting distance and one A functional element is provided for an overview recording with a large recording distance, that at the same time focusing on the respective shooting distance and the aperture from a small opening with a small shooting distance to one large opening with a large shooting distance and vice versa.

Mit Hilfe der Umschaltung soll insbesondere die Schärfentiefe dem jeweiligen Einsatzfall angepasst werden, um bei einer Dentalkamera mit ein und derselben Einrichtung eine Aufnahme eines Details der Zähne und anschließend eine Aufnahme des Kopfes des Patienten machen zu können. With the help of the switch, the depth of field should in particular be the respective Use case to be adapted to a dental camera with one and the same device takes a picture of a detail of the teeth and then to be able to take a picture of the patient's head.

Die Fokussierung gemäß der vorbekannten Lösung erfolgt durch Verschieben des CCD-Bildaufnehmers oder durch Verschieben des Objektivs, bevorzugt jedoch durch Verschieben einer optischen Baugruppe des Objektivs selbst. Die Funktionselemente greifen auf eine Translations- oder Rotationsbewegung zurück und können auch elektrisch arbeiten. Dabei soll eine Sensortaste oder eine ähnliche Schalteinrichtung vorgesehen sein, damit der Benutzer die verschiedenen Betriebszustände in einfacher Weise einstellen kann. Weiterhin soll das Funktionselement einen Regelkreis aufweisen, der z. B. die Fokussierung über einen Sensor erfasst, so dass dann ein Autofokus-System realisiert werden kann. The focus according to the previously known solution is carried out by shifting of the CCD image sensor or by moving the lens, preferred however, by moving an optical assembly of the lens itself. The functional elements access a translation or Rotational movement back and can also work electrically. A sensor button should be used or a similar switching device can be provided so that the user can set different operating states in a simple manner. Farther the functional element should have a control loop which, for. B. the Focusing captured by a sensor, so that then an autofocus system can be realized.

Bei der vorbekannten Lösung ist es also zwingend notwendig, dass ein externer Sensor oder eine Taste vorhanden ist, über die die Umschaltfunktion ausgelöst wird. Für ein Autofokussystem wiederum ist ein weiterer Sensor notwendig, so dass insgesamt die Kosten für eine derartige Dentalkamera erhöht sind und eine Vielzahl von Funktionselementen mit naturgemäß höherer Ausfallwahrscheinlichkeit in das Kameragehäuse integriert werden muss. With the previously known solution, it is imperative that a external sensor or a button is available, via which the switching function is triggered. Another sensor is for an autofocus system necessary, so that the total cost of such a dental camera are increased and a multitude of functional elements with naturally higher ones Failure probability must be integrated into the camera housing.

Bei der auf die Anmelderin zurückgehenden Offenlegungsschrift DE 100 49 835 A1 wird von einer miniaturisierten Kamera mit einer in einem stab- oder rohrförmigen Gehäuse angeordneten fotosensitiven CCD-Matrix ausgegangen, wobei die Kamera eine integrierte Beleuchtungseinrichtung umfasst. In the published patent application DE 100 49 835 A1 is from a miniaturized camera with one in a rod or tubular housing arranged photosensitive CCD matrix, the camera comprising an integrated lighting device.

Eine dort vorhandene optische Platte besitzt eine mindestens im sichtbaren Spektralbereich undurchlässige Beschichtung, bevorzugt eine Rückseitenbeschichtung, wobei diese Beschichtung für eine Blendenöffnung geringen Durchmessers sowie um die Blendenöffnung angeordnete größere Beleuchtungsöffnungen unterbrochen ist. Lichteintrittsseitig ist hinter der Blendenöffnung eine Linse, bevorzugt unmittelbar an der optischen Platte befestigt. In einem vorgegebenen Fokusabstand zur Linse befindet sich die CCD-Matrix. Unterhalb der vorerwähnten Beleuchtungsöffnungen sind als Strahlungsquellen lichtemittierende Dioden, bevorzugt Weißlichtdioden befestigt, wobei durch die Beschichtung der optischen Platte eine unerwünschte unmittelbare Einkopplung von Strahlung der lichtemittierenden Dioden in die Optik, bestehend aus Blendenöffnung und Linse, verhinderbar ist, so dass ein optisches Übersprechen vermieden werden kann. An optical disc there has at least one in the visible Spectral-impermeable coating, preferably a Back coating, this coating low for an aperture Diameter and larger ones arranged around the aperture Lighting openings is interrupted. The light entry side is behind the A lens aperture, preferably attached directly to the optical plate. The CCD matrix is located at a predetermined focus distance from the lens. Below the aforementioned lighting openings are as Radiation sources attached to light-emitting diodes, preferably white-light diodes by coating the optical disc an undesirable immediate Coupling of radiation from the light-emitting diodes into the optics, consisting of aperture and lens, can be prevented, so that an optical Crosstalk can be avoided.

In Weiterbildung der dortigen Erfindung besteht die Möglichkeit, zur Fokusveränderung im Raum zwischen Linse und CCD-Matrix ein oder mehrere optisch dichte Medien anzuordnen. Beispielsweise kann ein Saphirglas über einen beweglichen Schieber in den Zwischenraum verbracht werden. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit der stufenweisen Fokusveränderung. Der erwähnte bewegliche Schieber zum Lageverändern des im stabförmigen Gehäuse befindlichen optisch dichten Mediums kann mit einem elektromagnetischen, hydraulischen, pneumatischen, aber auch einem manuellen Handantrieb in Verbindung stehen. Grundsätzlich gilt es, mindestens den Kamerakopf so zu miniaturisieren, dass dieser im wesentlichen Abmessungen einnimmt, die denjenigen üblicher zahnärztlicher Instrumente, z. B. einem Winkelspiegel entsprechen, so dass alle möglicherweise kritischen Stellen im Mundraum eines Patienten in einfacher Weise betrachtet und damit diagnostiziert werden können. In a further development of the invention there, there is the possibility of Change in focus in the space between lens and CCD matrix one or more arrange optically dense media. For example, a sapphire crystal over a movable slide in the space. To this In this way there is the possibility of gradually changing the focus. The mentioned movable slide for changing the position of the rod-shaped Housing optically dense medium can with a electromagnetic, hydraulic, pneumatic, but also a manual Manual drive. Basically, it is at least the To miniaturize the camera head so that it essentially has dimensions occupies those of conventional dental instruments, e.g. B. one Correspond to angle mirrors, so that all potentially critical points in the A patient's mouth viewed in a simple manner and thus can be diagnosed.

Obwohl die ältere Lehre nach DE 100 49 835 A1 eine wesentliche Verbesserung des im Anmeldezeitpunkt bestehenden Standes der Technik darstellt, ist nach wie vor eine Betätigungsvorrichtung zur Auslösung einer Fokusänderung erforderlich, was dann, wenn es sich um einen externen Schieber handelt, zu Dichtproblemen innerhalb des Gehäuses führt oder im Fall eines separaten Tasters eben eine Bedienungshandlung erfordert. Although the older teaching according to DE 100 49 835 A1 is an essential one Represents improvement of the existing state of the art at the time of registration still an actuator to trigger a change in focus required, which if the slide is external Sealing problems within the housing leads or in the case of a separate one Push button just requires an operation.

Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte miniaturisierte Kamera mit einer in einem stab- oder rohrförmigen Gehäuse angeordneten fotosensitiven CCD-Matrix und einer integrierten Beleuchtungseinrichtung, insbesondere zum Einsatz oder zur Verwendung in einem zahn- oder hautärztlichen Diagnoseinstrument anzugeben, welche eine wesentlich vereinfachte Bedienung ermöglicht und die es gestattet, ganz unterschiedliche Objekte entsprechend sicher aufgelöst zu erfassen, um auf diese Weise die Akzeptanz der Anwendung einer derartigen Kamera durch den behandelnden Arzt zu verbessern. From the above, it is therefore an object of the invention to further developed miniaturized camera with one in a rod or tubular Housing arranged photosensitive CCD matrix and an integrated Lighting device, in particular for use in or in a dental or dermatological diagnostic instrument to indicate which one allows considerably simplified operation and which allows it to be completely to capture different objects appropriately resolved to in this way the acceptance of the use of such a camera to improve the attending doctor.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch die Merkmalskombination gemäß der Lehre nach Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen. The object of the invention is achieved by the combination of features according to the teaching of claim 1, the subclaims include at least appropriate refinements and developments.

Demgemäß liegt der Grundgedanke der Erfindung darin, von einer an sich bekannten miniaturisierten Kamera, bevorzugt zur Anwendung im zahnärztlichen Bereich auszugehen, wobei das zur Objektbeleuchtung erforderliche Licht in den Objektivstrahlengang koaxial eingekoppelt wird. Diese Koaxialbeleuchtung reduziert das Problem des Auftretens unerwünschter Reflexionen am zu betrachtenden Objekt. Damit wird verhindert, dass durch eine Überbelichtung aufgrund von Reflexionserscheinungen bestimmte krankhafte Veränderungen, z. B. an einem Zahn oder dort vorhandene Mikrorisse, nicht oder nur unzureichend erkannt werden, so dass eine Diagnose unmöglich wird. Accordingly, the basic idea of the invention lies in one by itself known miniaturized camera, preferably for use in going out in the dental field, the necessary for object lighting Light is coaxially coupled into the lens beam path. This Coaxial lighting reduces the problem of unwanted reflections on the object to be viewed. This prevents a Overexposure due to certain morbid reflections Changes, e.g. B. on a tooth or microcracks present there, not or are detected insufficiently, so that a diagnosis is impossible.

Weiterhin wird erfindungsgemäß das Objektiv oder eine Linse des Objektivs und/oder die CCD-Matrix als Bildsensor auf einem Aktor angeordnet oder mit diesem zum Erhalt einer Linearverschiebung längs des Strahlengangs verbunden. Furthermore, according to the invention, the objective or a lens of the objective and / or the CCD matrix is arranged as an image sensor on an actuator or with this to obtain a linear displacement along the beam path connected.

Eine bevorzugt in das Kameragehäuse integrierte Kameraelektronik nimmt eine laufende Auswertung hochfrequenter Signalanteile des Bildsensors vor, wobei diese ermittelten hochfrequenten Signalanteile auf eine Steuerungseinrichtung für den Aktor führen. Die Steuerungseinrichtung gibt dann die Linearverschiebung über den Aktor derart vor, dass ein maximaler Hochfrequenz-Signalanteil im aufgenommenen Bild erhalten oder wieder hergestellt wird. Camera electronics preferably integrated into the camera housing takes an ongoing evaluation of high-frequency signal components from the image sensor, these determined high-frequency signal components to a Guide the control device for the actuator. The control device then outputs the Linear displacement via the actuator in such a way that a maximum Received or restored high-frequency signal component in the captured image becomes.

Durch die vorbeschriebene Lösung kann ein quasi passiver Autofokus über die Auswertung der hochfrequenten Bildanteile erfolgen. Die gefundene Fokusstellung entspricht dann im Regel dem Maximum der hochfrequenten Bildanteile. Mit Hilfe der ständig mitlaufenden Messung dieser hochfrequenten Bildanteile ist gewährleistet, dass bei definierter Abweichung vom Maximalwert eine neue Fokussuche und Einstellung automatisch beginnen kann und durchgeführt wird, ohne dass der Benutzer irgendwelche Funktionen auslösen muss oder mechanische Elemente zu betätigen hat. Die Fokuseinstellung wird über eine interne Lageveränderung des Bildsensors oder einer Linsengruppe im optischen System realisiert, wobei bevorzugt auf einen Piezoaktor zurückgegriffen werden kann. A quasi-passive autofocus can be achieved with the solution described above the evaluation of the high-frequency parts of the image takes place. The found one The focus position then usually corresponds to the maximum of the high-frequency Parts of the image. With the help of the continuous monitoring of these high-frequency Image parts is guaranteed that if there is a defined deviation from the Maximum value a new focus search and setting can begin automatically and is performed without the user triggering any functions must or has mechanical elements to operate. The focus setting will via an internal change of position of the image sensor or a lens group realized in the optical system, preferably on a piezo actuator can be used.

Ausgestaltend arbeitet der Autofokus in Verbindung mit einer elektrisch verstellbaren Blende bzw. Blendenöffnung. Die Hauptfunktion dieser Blende ist die Regelung der Beleuchtungsstärke mit dem Ziel, ein rauschfreies Bild zu erzeugen. The auto focus works in conjunction with an electric one adjustable aperture or aperture. The main function of this aperture is the regulation of illuminance with the aim of creating a noise-free image produce.

Als verstellbare Blende kommt beispielsweise eine Irisblende oder eine mechanische Wechselblende mit mehreren Öffnungen zum Einsatz. Die mechanische Wechselblende kann über ein Verschieben, Verdrehen oder Verschwenken verschiedene Blendenöffnungen in den Strahlengang bringen, um auf diese Weise die jeweils gewünschte Beleuchtungsstärke einzustellen. An adjustable iris is, for example, an iris or a mechanical interchangeable cover with multiple openings. The mechanical interchangeable aperture can be moved, twisted or Panning to bring different aperture openings into the beam path this way to set the desired illuminance.

In Weiterbildung der Erfindung besteht zum Zweck größerer Linearverschiebebewegungen die Möglichkeit, als Aktor einen Schritt- oder Tauchspulenmotor oder einen ähnlichen Linearantrieb einzusetzen. Bei einer Aktorkombination, bestehend aus einem Schritt- oder Tauchspulenmotor zur Grobpositionierung über größere Verstellwege ist es möglich, einen zusätzlichen Piezoaktor zur Feinpositionierung vorzusehen. In a further development of the invention there are larger ones for the purpose Linear displacement movements the possibility of a step or an actuator Use a moving coil motor or a similar linear drive. At a Actuator combination consisting of a step or moving coil motor for Rough positioning over larger adjustment paths, it is possible to add an additional one Provide piezo actuator for fine positioning.

Bevorzugt kann in diesem Fall die CCD-Matrix unmittelbar auf dem Piezoaktor, mit der optisch sensitiven Fläche senkrecht zur Bewegungsrichtung desselben, angeordnet werden. In this case, the CCD matrix can preferably be directly on the Piezo actuator with the optically sensitive surface perpendicular to the direction of movement the same.

Erfindungsgemäß besitzt die Kameraelektronik eine Differenzmesseinrichtung, welche den jeweiligen Abweichungswert von einem Maximalwert der Hochfrequenz-Signalanteile ermittelt, um hiernach die Steuerungseinrichtung für den Aktor zu betätigen. According to the invention, the camera electronics have a differential measuring device, which the respective deviation value from a maximum value of High-frequency signal components determined in order to then the control device for the Actuate actuator.

Die Steuerungseinrichtung für den Aktor wird beim Erreichen oder Überschreiten eines vorgegebenen Abweichungswerts aktiviert, wobei die Größe des Abweichungswerts selbst je nach Anwendungsfall definierbar ist. The control device for the actuator is on reaching or Exceeding a predetermined deviation value is activated, the size the deviation value itself can be defined depending on the application.

Zur Umsetzung der vorgeschlagenen Koaxialbeleuchtung ist im Kameragehäuse eine Strahlteileranordnung befindlich, wobei der Strahlteileranordnung benachbart, d. h. mit dieser zusammen wirkend, eine Gruppe von internen Lichtquellen, insbesondere Weißlicht emittierenden Dioden vorgesehen wird. To implement the proposed coaxial lighting is in Camera housing a beam splitter arrangement, the beam splitter arrangement neighboring, d. H. interacting with this, a group of internal Light sources, in particular white light-emitting diodes, are provided.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass an der Strahlteileranordnung quasi lichteintrittsseitig eine Faseroptik endet, welche zum handstückseitigen Ende des Kameragehäuses in eine Koppelstelle mündet. Die Koppelstelle dient zum Anschluss an eine externe Lichtquelle, insbesondere eine Kaltlichtquelle. Je nach Beleuchtungsaufgabe und örtlichen Beleuchtungsverhältnissen kann dann die interne und/oder die externe Lichtquelle eingeschaltet oder zugeschaltet werden. Furthermore, there is the possibility that quasi on the beam splitter arrangement A fiber optic ends on the light entry side, which ends at the end on the handpiece side of the camera housing opens into a coupling point. The coupling point is used for Connection to an external light source, especially a cold light source. Depending on the lighting task and local lighting conditions then the internal and / or the external light source is switched on or be switched on.

Um die beim Betrieb der internen Lichtquellen entstehende Wärme abzuführen, ist vorgeschlagen, die internen Strahlungsquellen auf einem wärmeleitenden Träger großer Fläche zu befestigen, wobei sich ein Teil des Trägers in das kopfferne Ende des stabförmigen Gehäuses erstreckt, um die Wärmeenergie von der CCD-Matrix fernzuhalten. The heat generated when operating the internal light sources it is proposed to remove the internal radiation sources on one heat-conductive carrier to attach large area, with part of the carrier in the distal end of the rod-shaped housing extends to the Keep thermal energy away from the CCD matrix.

Zusammenfassend wird bei der vorliegenden Erfindung von einer Kombination einer an sich bekannten Koaxialbeleuchtung mit einer speziellen Autofokusregelung ausgegangen, um insbesondere ein Überblenden von reflektierenden Untersuchungsobjekten zu verhindern. In summary, in the present invention, a combination a known coaxial lighting with a special Auto focus control assumed, in particular, a cross-fading of reflective To prevent objects of investigation.

Über eine laufende Auswertung der hochfrequenten Signalanteile am Ausgang des Bildsensors mittels einer Kameraelektronik kann ein Optimum für die jeweilige Abbildung gefunden werden, ohne dass der Benutzer manuelle Einstelloperationen durchführen muss oder auszulösen hat. Via an ongoing evaluation of the high-frequency signal components at the output the image sensor by means of camera electronics can be an optimum for respective image can be found without the user manual Adjustment operations have to be carried out or have to be triggered.

Über die ergänzende Möglichkeit einer Beeinflussung oder Auswahl der Blendenöffnung und der Steuerung der Intensität der internen und/oder externen Strahlungsquellen können hochauflösende Sensoren eingesetzt werden, die unter dem Aspekt einer optimierten Diagnose vorteilhaft sind. About the additional possibility of influencing or selecting the Aperture and control of the intensity of the internal and / or external Radiation sources can use high-resolution sensors that are advantageous in terms of an optimized diagnosis.

Ausgestaltend besteht die Möglichkeit, die in der älteren Anmeldung DE 100 49 835 A1 offenbarte Beleuchtungslösung mit der hier beschriebenen koaxialen Beleuchtung zu kombinieren. Bei einer solchen Kombinationslösung wird dann, wenn unerwünschte Reflexionen auftreten, die unmittelbare Beleuchtung nach DE 100 49 835 A1 abgeschaltet oder in ihrer Intensität heruntergeregelt und gleichzeitig die Koaxialbeleuchtung in Betrieb genommen oder deren Intensität erhöht. It is possible to design the method described in the earlier application DE 100 49 835 A1 disclosed lighting solution with the one described here to combine coaxial lighting. With such a combination solution when unwanted reflections occur, the immediate Illumination according to DE 100 49 835 A1 switched off or in its intensity down and at the same time the coaxial lighting was put into operation or increased their intensity.

Bei dieser Weiterbildung der Erfindung besitzt also die optische Platte nicht nur eine gegebenenfalls verstellbare Blendenöffnung, sondern um die Blendenöffnung gruppiert größere Beleuchtungsöffnungen. Unterhalb der Beleuchtungsöffnungen sind als Strahlungsquellen bevorzugt lichtemittierende Dioden, hier wiederum bevorzugt Weißlicht-Dioden befestigt. Durch eine Beschichtung der optischen Platte wird eine unerwünschte unmittelbare Einkopplung von Strahlung der lichtemittierenden Dioden in die Optik verhindert. In this development of the invention, the optical disk does not have only an optionally adjustable aperture, but around the Aperture groups larger lighting openings. Below the Illumination openings are preferably light-emitting as radiation sources Diodes, here again preferably white light diodes attached. By a Coating the optical disc becomes an undesirable immediate Coupling of radiation from the light-emitting diodes into the optics prevented.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich die Anordnung aus optischer Platte mit Blendenöffnung, Objektiv und CCD-Matrix nicht entlang der Längsachse des stabförmigen Gehäuses, sondern ist unmittelbar im Kopf quer zur Längsrichtung beabstandet befindlich. In diesem Fall befindet sich die fotosensitive CCD-Matrix auf einem zungenartigen Trägerstreifen, welcher mit Hilfe eines Piezoaktors in eine erste und zweite Position verschwenkbar ist. Die Anschlagpositionen stellen einen Abbildungs-Fern- oder -Nahbereich dar, wobei die Auswahl der jeweiligen Position anhand der Größe der hochfrequenten Signalanteile erfolgt und der Betätigungsaktor mittels der Steuerungseinrichtung einer entsprechenden Aktivierung unterliegt. In a further embodiment of the invention, the arrangement extends not from optical plate with aperture, lens and CCD matrix along the longitudinal axis of the rod-shaped housing, but is directly in the Head spaced transversely to the longitudinal direction. In this case the photosensitive CCD matrix on a tongue-like carrier strip, which with the help of a piezo actuator in a first and second position is pivotable. The stop positions represent a remote image or -near range, the selection of the respective position based on the The size of the high-frequency signal components and the actuator by means of the control device of a corresponding activation subject.

Auf das nachstehende Ausführungsbeispiel hierzu sowie die Figur sei verwiesen. To the following embodiment, as well as the figure directed.

Bei der in der Figur dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird eine Fokuseinstellung durch Abstandsänderung zwischen Eingangsblende 6 bzw. der auf einem Deckglas 5 befindlichen Linse 4 und dem CCD-Sensor 3 bewirkt. In the embodiment of the invention shown in the figure, a focus adjustment is effected by changing the distance between the input aperture 6 or the lens 4 located on a cover glass 5 and the CCD sensor 3 .

Zum Erzeugen der gewünschten Relativbewegung ist auf einem Lagerbock 2 ein piezoelektrischer Bieger 1 befindlich. A piezoelectric bender 1 is located on a pedestal 2 in order to generate the desired relative movement.

Mit dem Anlegen einer elektrischen Spannung führt der Piezobieger 1 eine Bewegung aus, die zur gewünschten Abstandsänderung führt. Die Bewegung stellt sich als Verschwenken um den festen Verbindungspunkt zwischen Lagerbock 2 und Piezobieger 1 dar. When an electrical voltage is applied, the piezo bender 1 executes a movement which leads to the desired change in distance. The movement presents itself as pivoting around the fixed connection point between the bearing block 2 and the piezo bender 1 .

Bei der gezeigten Ausführungsform erstreckt sich der Lagerbock 2 über nahezu die gesamte Längsausdehnung der Anordnung, wobei eine Lichtdurchtrittsöffnung 7 am gemäß Figur rechtsseitigen Ende vorgesehen ist. In the embodiment shown, the bearing block 2 extends over almost the entire longitudinal extent of the arrangement, a light passage opening 7 being provided at the end on the right-hand side according to the figure.

Linse 4, Deckglas 5 und Blende 6 sind beispielsweise mit einem (nicht gezeigten) Gehäuseteil verbunden bzw. in eine Gehäuseaussparung eingelassen. Bezugszeichenaufstellung 1 Piezobieger
2 Lagerbock
3 CCD-Matrix bzw. CCD-Sensor
4 Linse
5 Deckglas
6 Blende
7 Öffnung im Bereich des Lagerbockes 2
Lens 4 , cover glass 5 and aperture 6 are connected, for example, to a housing part (not shown) or embedded in a housing recess. REFERENCE NUMBERS 1 piezobender
2 bearing block
3 CCD matrix or CCD sensor
4 lens
5 coverslip
6 aperture
7 Opening in the area of the pedestal 2

Claims

1. Miniaturized camera with a photosensitive CCD matrix arranged in a rod or tubular housing and an integrated lighting device, in particular for use in a dental or dermatological diagnostic instrument, a recess being provided in the head end of the rod-shaped housing, into which an optical plate with an aperture is inserted, a lens is provided on the light entry side behind the aperture and the CCD matrix is arranged at a variable focal distance from the lens, characterized in that
the light required for object illumination is coaxially coupled into the lens beam path,
the objective and / or the CCD matrix is arranged as an image sensor on an actuator or is connected to it to obtain a linear displacement essentially along the beam path,
camera electronics carry out an ongoing evaluation of high-frequency signal components of the image sensor, and that
a control device for the actuator is provided, the control device specifying the linear displacement in such a way that a maximum high-frequency signal component is obtained or restored.

2. Miniaturized camera according to claim 1, characterized in that the size of the aperture is changeable, the aperture size determined by the camera electronics to obtain a noise-free image and is given.

3. Miniaturized camera according to claim 2, marked by an iris diaphragm or a mechanical interchangeable diaphragm with several Openings of different diameters.

4. Miniaturized camera according to one of the preceding claims, characterized by a piezoelectric actuator.

5. Miniaturized camera according to one of the preceding claims, characterized in that with larger linear displacement movements a step or Voice coil motor is used as an actuator.

6. Miniaturized camera according to one of the preceding claims, marked by an actuator combination of a stepper or moving coil motor for Coarse positioning via larger adjustment paths and a piezo actuator for Fine positioning.

7. Miniaturized camera according to claim 6, characterized in that the CCD matrix directly onto the piezo actuator with the optically sensitive one Surface is arranged perpendicular to the direction of movement of the same.

8. Miniaturized camera according to one of the preceding claims, characterized in that the camera electronics comprises a differential measuring device which has a Deviation value from a maximum value of the high-frequency signal components of the image sensor is determined in order to subsequently control the control device for the Activate actuator.

9. Miniaturized camera according to claim 8, characterized in that the control device when reaching or exceeding one predetermined deviation value is activated.

10. Miniaturized camera according to one of the preceding claims, characterized in that to change the focus in the distance between the lens and the CCD matrix optically denser medium can be introduced, in particular pivoted.

11. Miniaturized camera according to one of the preceding claims, characterized in that as a CCD matrix to reduce the installation space, a bare chip or a sensor is used in TAPE design.

12. Miniaturized camera according to one of the preceding claims, characterized in that A beam splitter arrangement for coaxial lighting in the camera housing is located.

13. Miniaturized camera according to claim 12, characterized in that a group of internal light sources is adjacent to the beam splitter arrangement, in particular white light emitting diodes is located.

14. Miniaturized camera according to claim 12 or 13, characterized in that a fiber optic ends at the beam splitter arrangement, which leads to handpiece end of the camera housing opens into a coupling point Radiation from one, also external. Light source, especially cold light source, supply.

15. Miniaturized camera according to claim 12 to 14, characterized in that depending on the observation task and local lighting conditions internal and / or external light sources are switchable or switchable.

16. Miniaturized camera according to one of claims 13 to 15, characterized in that the light emitting diodes with a controllable constant current source are connected, the luminosity depending on the ambient Lighting conditions or the type of object is adjustable.

17. Miniaturized camera according to one of claims 13 to 16, characterized in that the internal radiation sources on a thermally conductive support large Are attached surface, with part of the carrier in the distal end of the rod-shaped housing of the camera extends.