DE19546634A1 - Vorrichtungselement zur reproduzierbaren Bestimmung der Farbe, vorzugsweise für die Humanmedizin - Google Patents
Vorrichtungselement zur reproduzierbaren Bestimmung der Farbe, vorzugsweise für die HumanmedizinInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Vorrichtungselement zur reproduzierbaren
Bestimmung der Farbe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die
Vorrichtung eignet sich sowohl auf dem Gebiet der Zahnprothetik,
zum objektiven Angleich von Zahnersatz, als auch zur
reproduzierbaren Bestimmung der Farbe des Zahnfleisches (Gingiva)
im Zusammenhang mit einer objektiven Bewertung des
Entzündungsgrades. Die Vorrichtung ist auch für Anwendungen
außerhalb der Humanmedizin geeignet.
Bei der Farbbestimmung im Bereich der Humanmedizin dominieren noch
visuelle Verfahren, die anhand von Farbmustern durchgeführt werden.
Für technische Bereiche existieren Geräte zur spektralen
Farbanalyse, die die Farbe des Objektes messen, anschließend
spektralen Charakteristika zuordnen und damit den Vergleich
durchführen. Diese Geräte sind mit einem Sensor ausgestattet, der
auf der Meßoberfläche positioniert wird und die Übertragung der
Meßsignale über Lichtwellenleiter ermöglicht.
Aus der DE 90 12 977.6 U1 ist eine Vorrichtung speziell zum Messen
der Farbe eines Zahnes bekannt. Die Vorrichtung weist einen Meßkopf
mit einer Vielzahl von äußeren Wellenleitern zur Beleuchtung des
Zahns und einem inneren Wellenleiter zur Aufnahme des vom Zahn
reflektierten Lichtes auf. Beim Aufsetzen der Wellenleiter auf
einer Oberfläche wird ein zusätzlicher Lichtweg unterbrochen, um
über einen Lichtdetektor ein Schaltsignal auszulösen. Die
Vorrichtung ist nur bedingt für Farbbestimmungen in der
Humanmedizin geeignet, bei denen die Aufdruckkraft des Meßkopfes
die Farbbestimmung beeinflußt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den meßwertverfälschenden
Einfluß der Aufdruckkraft an der Meßoberfläche bei Farbbestimmungen
auszuschließen und/oder die Auslösung des Vorganges zur Bestimmung
der Farbe sicher zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1
gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen werden in den Unteransprüchen
angegeben und in den Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Das Vorrichtungselement bewirkt eine kraftsensitive Messung, da bei
Erreichung immer derselben wählbaren Grenzkraft eines
Kraftelementes der Vorgang zur Bestimmung der Farbe ausgelöst und
ggf. auch beendet wird. Durch die Kraftkonstanz bei aufeinander
folgenden Messungen an einer bestimmten Meßoberfläche werden
reproduzierbare Meßbedingungen erzielt, und die subjektiven
Einflüsse durch den Menschen ausgeschlossen.
Das Endstück, mit dem optischen Meßkopf, ist vom Griffstück
abnehmbar und sterilisierbar ausgeführt. Zur Sterilisierbarkeit
wird das Endstück aus wärmebeständigen und nicht korrodierenden
Werkstoffen hergestellt, und der Meßkopf in einer luftdicht
abschließenden Buchse geführt. Damit ist die Vorrichtung für die
medizinische Anwendung geeignet.
Als Kraftelemente, gegen die der Meßkopf verschiebbar gelagert ist,
eignen sich Federn jeglicher Art, Federkombinationen, sowie
Kraftaufnehmer oder -sensoren. Diese können nahezu beliebig im
Endstück angeordnet werden. Wesentlich ist, daß bei der
Verschiebung des Meßkopfes im Endstück eine Kraftwirkung auf das
Kraftelement erfolgt, und immer bei gleicher Kraft oder Kräften die
Auslösung des Meßvorganges und ggf. auch die Beendigung erfolgt.
Die Kraftbereiche sind durch die geometrische Ausführung der Federn
und Kraftaufnehmer konstruktiv vorbestimmt.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Vorrichtungselementes besteht
darin, daß bei Farbbestimmungen, die dem Einfluß der Aufdruckkraft
des Meßkopfes an der Meßoberfläche unterliegen, reproduzierbare
Ergebnisse von aufeinander folgenden Messungen erzielbar sind.
Besonders bei der Anwendung in der Humanmedizin, bei Farbmessungen
am Zahnfleisch, auf der Haut u. a. werden vom Menschen
hervorgerufene Meßfehler, durch differierende Aufdruckkräfte,
ausgeschlossen.
Nachfolgend wird die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen näher
erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Endstück im Schnitt, mit einer
Blattfeder als Kraftelement;
Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Endstück im Schnitt, mit einem
Miniaturring-Kraftsensor als Kraftelement;
Fig. 3 ein erfindungsgemäßes Vorrichtungselement mit Endstück,
Griffstück und Signalleitungen.
In der Fig. 1 wird ein erfindungsgemäßes Endstück 1 im Schnitt
gezeigt. Das Endstück besteht zunächst aus Gehäuse 3, einem Deckel
7 und dem Rohr 4. Gehäuse 3 und Rohr 4 sind in einem Winkel von ca.
100° miteinander verbunden. Diese Abwinkelung hat sich bei Arbeiten
im Mundbereich oder an anderen sensiblen Körperzonen als besonders
günstig erwiesen. Die Abmessungen des Endstück 1 betragen vertikal
11 mm und horizontal 21 mm.
Innerhalb des Gehäuses 3 befinden sich in horizontaler Anordnung
der Reihenfolge nach vom Meßkopf 5 beginnend der Bügel 13 als
Kraftübertragung und eine einfach gebogene Blattfeder als
Kraftelement 6. Diese ist am Deckel 7 befestigt und kann über einen
Gewindestift 8 im Deckel eine Vorspannung erhalten. Die
Kraftjustage erfolgt über den Einsatz entsprechend dimensionierter
Federn in Hinblick auf verschiedene Elastizitätsmodule. Der sich
daraus ergebende Verfahrweg für den Meßkopf 5 mit den darin
eingeklebten Lichtwellenleitern 9 beträgt bei Positionierung
0,5-1 mm. Diese Größenordnung entspricht in der beschriebenen
Anordnung Kräften im Bereich von 0,9-1 N.
Die Meßauslösung erfolgt durch eine Lichtschranke, die durch das
Zusammenwirken eines Spiegels 10, am Meßkopf 5 befindlich, und
zweier Lichtwellenleiter 11 (hintereinander), die als Sender und
Empfänger fungieren, realisiert wird. Tritt der Spiegel 10 durch
die Wegänderung des Meßkopfes 5 in die Reflexposition, erhält der
Empfängerlichtwellenleiter einen Lichtimpuls.
Der Meßkopf 5 läuft in einer Gleitführung 12. Deren Ausführung
ermöglicht das Fügen des montierten Meßkopfes von unten her. Der
Stift 14 realisiert eine Verdrehsicherung und eine Wegbegrenzung
bis zu einem Verfahrweg von 1 mm für den Meßkopf 5.
Der Meßkopf 5 wurde aus PTFE hergestellt. Das Gehäuse 3, der Deckel
7, das Rohr 4 und die Gleitführung 12 wurden in Messing ausgeführt.
Verbindungselemente und der Bügel 13 bestehen aus nichtrostenden
Stahl. Bei den Lichtwellenleitern handelt es sich um
Glasfaserkabel.
An Hand der Fig. 2 soll die Erfindung an einem weiteren Beispiel
erläutert werden. Das gesamte Endstück ist zunächst wie das
Endstück im Ausführungsbeispiel 1 ausgeführt. Der wesentliche
Unterschied besteht in der Ausführung des Kraftelementes 6 durch
einen Miniaturring-Kraftsensor, der unterhalb des Deckels 7
angeordnet ist. Somit liegt er in einer Achse zum Meßkopf 5 und
kann über einen Stift 15, der den Meßkopf 5 und den inneren Ring
des Kraftsensors verbindet, angesteuert werden.
Der Kraftaufnehmer arbeitet in einem Meßbereich von 0-1 N. Es ist
somit möglich, Grenzkräfte in diesem Bereich zu erfassen und
Maßnahmen zu treffen, die den Meßprozeß kraftsensitiv in seinem
Beginn und Ende eingrenzen.
Bei der Auswahl des Kraftsensors ist zu beachten, daß sein
Arbeitsbereich eine Sterilisation nach DIN 58 946 und/oder
DIN EN 1422 gestattet. Weitere elektronische Baugruppen werden
außerhalb des sterilisierbaren Endstücks angeordnet.
Die Fig. 3 zeigt die gesamte Vorrichtung mit dem Endstück 1, dem
Griffstück 2 und den Signalleitungen 9, 11. Endstück 1 und
Griffstück 2 sind über die Koppelstelle 16 trennbar miteinander
verbunden. Die Signalleitungen werden an ein hier nicht
dargestelltes Farbmeßgerät angeschlossen.
Bezugszeichenliste
1 Endstück
2 Griffstück
3 Gehäuse
4 Rohr
5 Meßkopf
6 Kraftelement
7 Deckel
8 Gewindestift
9 Lichtwellenleiter
10 Spiegel
11 Lichtwellenleiter
12 Gleitführung
13 Bügel
14 Stift
15 Stift
16 Koppelstelle.
2 Griffstück
3 Gehäuse
4 Rohr
5 Meßkopf
6 Kraftelement
7 Deckel
8 Gewindestift
9 Lichtwellenleiter
10 Spiegel
11 Lichtwellenleiter
12 Gleitführung
13 Bügel
14 Stift
15 Stift
16 Koppelstelle.
Claims (8)
1. Vorrichtungselement zur reproduzierbaren Bestimmung der Farbe,
vorzugsweise für die Humanmedizin, bestehend aus Griff- (2) und
Endstück (1) sowie Signalleitungen (9, 11), mit einem am
Endstück (1) angeordneten optischen Meßkopf (5), der eine
Vielzahl von Signalleitungen (9) aufweist, wobei die
Signalleitungen an ein Meßgerät zur Farbbestimmung anschließbar
sind,
dadurch gekennzeichnet, daß der optische Meßkopf (5) im Endstück (1) gegen ein Kraftelement (6) verschiebbar gelagert und in seiner Ausgangslage fixiert ist, und während der Wegänderung des Meßkopfes (5) die Auslösung oder/und die Beendigung des Farbmeßvorganges gesteuert wird.
dadurch gekennzeichnet, daß der optische Meßkopf (5) im Endstück (1) gegen ein Kraftelement (6) verschiebbar gelagert und in seiner Ausgangslage fixiert ist, und während der Wegänderung des Meßkopfes (5) die Auslösung oder/und die Beendigung des Farbmeßvorganges gesteuert wird.
2. Vorrichtungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kraft des Kraftelementes (6) einstellbar ist.
3. Vorrichtungselement nach Anspruch 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Kraftelement (6) eine Feder oder
Federkombination ist, die in Berührung mit dem Meßkopf (5)
steht, und bei der Wegänderung der Meßvorgang durch die
Betätigung einer Lichtschranke (10, 11) ausgelöst wird.
4. Vorrichtungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Beendigung des Meßvorganges im Farbmeßgerät gesteuert
wird.
5. Vorrichtungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Kraftelement (6) ein Kraftaufnehmer
ist, der in Berührung mit dem Meßkopf (5) steht, und der Impuls
für die Meßauslösung oder/und Beendigung vom Kraftaufnehmer
erzeugt wird.
6. Vorrichtungselement nach Anspruch 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Endstück (1) mit dem Griffstück (2)
trennbar verbunden ist.
7. Vorrichtungselement nach Anspruch 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Innenraum des Endstückes (1) gekapselt
und das Endstück (1) sterilisierbar ist.
8. Vorrichtungselement nach Anspruch 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der optische Meßkopf (5) im Endstück (1) in
einer Gleitführung (12) verschiebbar gelagert ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995146634 DE19546634C2 (de) | 1995-12-14 | 1995-12-14 | Vorrichtungselement zur reproduzierbaren Bestimmung der Farbe, vorzugsweise für die Humanmedizin |
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DE1995146634 DE19546634C2 (de) | 1995-12-14 | 1995-12-14 | Vorrichtungselement zur reproduzierbaren Bestimmung der Farbe, vorzugsweise für die Humanmedizin |
Publications (2)
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DE19546634C2 DE19546634C2 (de) | 1999-08-19 |
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DE (1) | DE19546634C2 (de) |
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- 1995-12-14 DE DE1995146634 patent/DE19546634C2/de not_active Expired - Fee Related
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