DE29520922U1

DE29520922U1 - Zahnärztliche Videokamera zur intraoralen Betrachtung von Objekten in einem Patientenmund

Info

Publication number: DE29520922U1
Application number: DE29520922U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Sirona Dental Systems GmbH
Priority date: 1995-03-27
Filing date: 1995-03-27
Publication date: 1996-07-25
Anticipated expiration: 2005-03-28

Description

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Beschreibung

Zahnärztliche Videokamera zur intraoralen Betrachtung von Objekten in einem Patientenmund
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Aus verschiedenen Druckschriften sind zahnärztliche Videokameras bekannt, die zur Darstellung von Bildern von Objekten innerhalb eines Patientenmundes auf einem Monitor geeignet sind. Solche Videokameras enthalten ein als Handinstrument ausgebildetes Gehäuse, an dessen Kopfteil ein Bilderfassungsfenster mit winkelig, vorzugsweise rechtwinkelig, zur Längssymmetrieachse des Handinstruments verlaufender Beobachtungsrichtung angeordnet ist. Im Gehäuse sind ferner noch Mittel zur Beleuchtung der aufzunehmenden Objekte, eine Bilderfassungsoptik, ein mit der Bilderfassungsoptik zusammenwirkender Bildaufnahmesensor sowie Mittel zur Ansteuerung des Sensors untergebracht.

Die vorgenannten bekannten Videokameras greifen auf fertige Industriekameras (sog Lipstick-Kameras) zurück, die in der einfachsten Version ein geeignetes Objektiv mit 90° Beobachtungsrichtung sowie ein im Gehäuse angeordnetes Lichtleiterbündel zur Ausleuchtung der aufzunehmenden Objekte beinhalten. Die erwähnten Lipstick-Kameras können aus Platzgründen nur axial im Handstück angeordnet werden. Um einen 90°-Betrachtungswinkel zu erzielen, ist es notwendig, den Strahlengang mit einem Prisma zu spiegeln. Dies hat jedoch eine spiegelbildliche Darstellung des Objekts auf dem Monitor zur Folge. Durch diese spiegelbildliche Darstellung wird jedoch die Orientierung für den Betrachter auf dem Monitorbild schwierig. Die bekannten Kameras sind außerdem durch ein konfektioniertes Verbindungskabel mit einer Elektronikbox für die Videosignalbearbeitung verbunden. Zur Versorgung der Elektronikbox und auch des Kameramoduls (Bildaufnahmesensor und zugehörige Elektronik) wird ein Netzteil benötigt, welches gleichzeitig eine Lichtquelle speist. Dadurch,daß das

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Netzteil extern des Handinstruments angeordnet ist, muß zusätzlich zum Kamerakabel auch noch ein Lichtleiterverbindungskabel zum Handinstrument geführt werden. Nachdem als elektrische Verbindung dort ein standardisiertes Kabel benutzt ist, können die elektrischen und optischen Komponenten nicht in einem gemeinsamen Anschluß zusammengefaßt werden, was zur Folge hat, daß für Beleuchtung und Videosignalbearbeitung getrennte Leitungen und Anschlüsse notwendig sind. Wegen der getrennten Kabel sind auch separate Anschlußarmaturen notwendig ,

Das Zusammenfassen des elektrischen und optischen Kabels in einem gemeinsamen Überzugsschlauch führt einerseits zu einem unschönen Design und trägt außerdem nicht dazu bei, die Lebensdauer, insbesondere des an sich in Bezug auf Biegung und Zugbelastung hochempfindlichen Lichtleiterkabels zu erhöhen.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe 0 zugrunde, einerseits eine seitenrichtige Wiedergabe des aufzunehmenden Bildes auf einem Monitor zu schaffen, andererseits eine Videokamera zu schaffen, die hinsichtlich der Kabelführung eine relativ hohe Lebensdauer aufweist.

Dadurch, daß gemäß der Erfindung das Bild in der Bilderfassungsoptik zweimal gespiegelt wird, wird eine seitenrichtige Wiedergabe erzielt. Durch die zweifache Spiegelung kann der Bildsensor flach liegend im Handinstrument angeordnet werden, wodurch sich das Instrument im Querschnitt relativ klein dimensionieren läßt.

Das weiterhin erfindungsgemäß vorgeschlagene Hybrid-Kabel, welches sowohl die elektrischen Leitungen als auch Glasfaserbündel zur Lichtübertragung in einem gemeinsamen Hüllschlauch vorsieht, erlaubt es, ein homogenes Kabel zu schaffen, welches, da die Lichtleiter in das Kabelzentrum verlegt werden,

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eine relativ hohe Lebensdauer aufweist. Durch das Zusammenfassen der elektrischen Leitungen und der Glasfaserlichtleiter kann vorteilhafterweise eine Steckverbindung mit einem gemeinsamen Stecker für die Elektrik und die Optik realisiert werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles. Es zeigen:
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Figur 1 eine zahnärztliche Videokamera der erfindungsgemäßen Art im Längsschnitt,

Figur 2 eine Draufsicht auf die Unterseite des Kopfteils der Kamera,

Figur 3 einen Querschnitt vom Verbindungskabel,

Figur 4 den Steckanschluß des Verbindungskabels teilweise im Schnitt.

Die Figur 1 zeigt eine als Handinstrument ausgebildete zahnärztliche Videokamera 1, die über ein Verbindungskabel 2 an eine Elektronikbox 3 angeschlossen ist, die wiederum in bekannter Weise mit einem Monitor 4 verbunden ist. Das Handinstrument, welches in der Figur im Längsschnitt dargestellt ist, enthält ein nach Art eines Bleistiftes in der Hand zu haltendes Gehäuse 5, in dem eine Elektronik 6 zur Ansteuerung eines Bildaufnahmesensors 7 (CCD-Sensor), eine allgemein mit 0 8 bezeichnete Bilderfassungsoptik und eine mit 9 bezeichnete Beleuchtungseinrichtung untergebracht sind. Die Bilderfassungsoptik 8 umfaßt ein am Kopfteil 10 des Handinstruments 1 angeordnetes erstes Umlenkprisma 11, ein der aktiven Sensorfläche 12 des Bildaufnahmesensors 7 korrespondierend zugeordnetes zweites Umlenkprisma 13 sowie mehrere, dazwischen angeordnete und in einer Hülse 14 fixierte Linsen 15 bis 19.

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Mit 20 ist ein an der Unterseite des Kopfteils 10 befindliches Bilderfassungsfenster mit rechtwinkelig zur Handstücklängsachse des Handinstruments verlaufender Beobachtungsrichtung bezeichnet.
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Die Beleuchtungseinrichtung umfaßt drei Glasfaserlichtleiter 21 bis 23, deren Enden 21a, 22a und 23a um das Bilderfassungsfenster 20 herum angeordnet sind. Vorteilhafterweise bilden die besagten Enden die Eckpunkte eines gleichseitigen Dreiecks. Die Lichtleiter 21, 22 und 23 sind innerhalb des Handinstruments in geeigneter Weise in beliebiger Anordnung verlegt, während sie innerhalb des Verbindungskabels 2 in der aus Figur 3 ersichtlichen Weise angeordnet sind.

Die Figur 3, die das Verbindungskabel 2 in vergrößerter Ansicht im Querschnitt zeigt, läßt erkennen, daß die Lichtleiter 21, 22 und 23 den inneren Kern des Kabels bilden. Die einzelnen Glasfasern sind mit einer PVC-Ummantelung 24 umgeben und untereinander nicht fest miteinander verbunden. Wie aus der Darstellung hervorgeht, sind die drei Lichtleiter kleeblattartig angeordnet. Versetzt dazu sind drei Koaxkabel 25, 26 und 27, welche die Bildinformationen vom Bildaufnahmesensor 7 zur Elektronikbox 3 leiten. Diese Koaxkabel haben ebenfalls keine feste Verbindung mit den Lichtleitern bzw. mit den sie umhüllenden PVC-Ummantelungen.

Konzentrisch zu dieser Leitungsanordnung ist eine Vielzahl von Masse und Signalleitungen 28 angeordnet, die außen von einem Schirmgeflecht 2 9 umgeben sind. Den äußeren Abschluß bildet ein Silikonschlauch 30.

Dadurch, daß die an sich extrem empfindlichen, insbesondere in bezug auf Längendehnungen empfindlichen, Glasfaserlichtleiter 21 bis 23 im Zentrum des Verbindungskabels angeordnet sind, sind sie bei Biegungen des Kabels den geringsten mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt. Nachdem sie untereinander

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nicht fest verbunden sind, sind Relativbewegungen gegeneinander möglich, wodurch sich Zug- und Druckbelastungen weitgehend kompensieren lassen.

An dem dem Handinstrument abgewandten Ende befindet sich ein allgemein mit 31 bezeichneter Stecker, der in Figur 4 teilweise aufgeschnitten und ohne Kabelummantelung gezeigt ist. Im Stecker 31 sind die drei im Zentrum des Kabels befindlichen Lichtleiter 21 bis 23 zu einem gemeinsamen Faserbündel 32 zusammengefaßt, welches in einem starren, im Stecker vorstehenden Lichtleiterzapfen 33 endet. Das Faserbündel 32 ist im Bereich der Zusammenführung der Lichtleiter in einer Metallhülse 34 gefaßt. Konzentrisch zu dem Lichtleiterendzapfen 33 ist eine Vielzahl von Steckstiften 36, an deren rückwärtigen Enden 36a die Signalleitungen 28 sowie die Koaxleitungen 25, 26 und 27 angelötet sind.

Claims

GR 95 G 3227 DE Schutzansprüche

1. Zahnärztliche Videokamera zur Erstellung elektronischer Intraoralaufnahmen von Objekten in einem Patientenmund, enthaltend ein als Handinstrument ausgebildetes Gehäuse (5) , dessen Kopfteil {10) ein Bilderfassungsfenster (20) mit winkelig, vorzugsweise rechtwinkelig, zur LängsSymmetrieachse des Handinstruments (1) verlaufender Beobachtungsrichtung aufweist, enthaltend ferner im Gehäuse angeordnete Mittel (9) zur Beleuchtung des aufzunehemenden Objekts, eine Bilderfassungsoptik (8) , einen mit der Bilderfassungsoptik zusammenwirkenden Bildaufnahmesensor(7), sowie Mittel(6)zur Ansteuerung des Sensors , dadurch gekennzeichnet, daß das Bild in der Bilderfassungsoptik (8) zweimal gespiegelt wird, indem am Kopfteil (10) ein erstes (11) und der Sensorfläche (12) des Bildaufnahmesensors (7) korrespondierend zugeordent ein zweites Umlenkprisma (13) vorgesehen sind, und daß der Bildaufnahmesensor (7) im Gehäuse (5) flach angeordnet ist, so daß die aktive Sensorfläehe (12) etwa in einer parallel zur Längsachse des Handinstruments (1) verlaufenden Ebene liegt.

2. Videokamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß am Handinstrument (1) ein Kabel (2) angeschlossen ist, in welchem sowohl Signalleitungen (25 bis 28) zur Ansteuerung des Bildaufnahmesensors (7) und zur Bildübertragung, als auch ein oder mehrere Lichtleiter (21, 22, 23) zur Beleuchtung in einem gemeinsamen Hüllschlauch (3 0) zusammengefaßt sind.

3. Videokamera nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß zur Beleuchtung mehrere einzelne Lichtleiter (21, 22, 23) vorgesehen sind, die im Zentrum des HüllSchlauches (30) angeordnet und von einer

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Vielzahl von konzentrisch dazu angeordneten Masse-und Signal-Steuerleitungen (28) umgeben sind.

4. Videokamera nach Anspruch3, dadurch g e -

kennzeichnet, daß die Lichtleiter (21, 22, 23) mit einer Kunststoffummantelung versehen und im Hüllschlauch (30) ohne feste Verbindung untereinander angeordnet sind.

5. Videokamera nach Anspruch 4, dadurch g e -

kennzeichnet, daß drei Einzellichtleiter (21, 22, 23) und drei Koaxleitungen (25, 26, 27) zur Bildübertragung den Kern des Anschlußkabels (2) bilden.

6. Videokamera nach Anspruch 5, dadurch g e -

kennzeichnet, daß beide Leitungsgruppen (21-23; 25-2 7) kleeblattartig und zueinander versetzt im Hüllschlauch (3 0) angeordnet sind.

7. Videokamera nach Anspruch 6, dadurch g e -

kennzeichnet, daß die Signalleitungen (28) von einem Schirmgeflecht (29) umgeben sind, über den ein die äußere Ummantelung bildender Silikonschlauch (30) angeordnet ist.

8. Videokamera nach einem der Ansprüche 1 bis I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiter (21, 22, 23) im Gehäuse (5) des Handinstruments (1) voneinander getrennt angeordnet verlaufen und lichtaustrittsseitig am Kopfteil (10) um das Bilderfassungsfenster (20) herum angeordnet enden und an dem dem Handinstrument abgewandten Ende des Anschlußkabels (2) zu einem Faserbündel (32) zusammengefaßt sind, welches in einer Hülse (34) gefaßt ist

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9. Videokamera nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß das Faserbündel (32) zusammen mit Steckstiften (33), an denen die Steuer- und Signalleitungen (25 bis 28) enden, einen Stecker (31) bilden, wobei das Faserbündel (32) im Zentrum des Steckers (31) angeordnet ist.