JP4382361B2 - 歯科用カメラまたは内視鏡カメラ - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載の歯科用カメラまたは内視鏡カメラに関する。

この種のカメラにおいては、光学手段はカメラにおいて一般的であるようにテレセントリック光学手段として構成されている。この種の光学手段において良好な結像特性を保証するために、光学手段側のレンズ装置、中央のレンズ装置および変換器側のレンズ装置を複数の（通常２つの）個別レンズから構成しなければならない。この理由から、この種のカメラのためには光学手段は高価である。

本発明によって、請求項１の上位概念に記載されたカメラを、さらに良好な結像特性においてより格安に形成することができるように、展開しようとしている。

この課題は、本発明によれば、請求項１に記載の特徴を有するカメラによって解決される。

驚くべきことに、この種のカメラにおいて良好な結像全体は、カメラにおいてそれ自体良いことが照明されているような、テレセントリック光路の原理を放棄する場合にも得られることが明らかにされた。光路がテレセントリックではない場合に、歯科用カメラと内視鏡カメラにおいて、それぞれそれ自体考えて特別に良好な結像特性を持たないレンズ装置も使用することができる。特に個々のレンズを個別レンズによって実現することもできる。それによって著しいコスト削減がもたらされる。というのは、より少ないレンズしか必要とされず、光学手段の組立ても簡略化されているからである。

本発明の好ましい展開が、従属請求項に記載されている。

視野絞りを、請求項１に記載されているように配置する場合には、特に良好な結像特性が得られる。第３のレンズ装置は、歪みエラーの小さい、その中央の領域を利用される。中央のレンズ装置は、その端縁の領域においても利用される。しかしそのレンズ装置は、著しく湾曲した表面を有する必要がないので、このレンズ装置の端縁領域を利用しても、受容できない歪みエラーをもたらすことはない。

請求項３によれば、第１のレンズ装置は、極めて単純な幾何学配置を有する１つの光学要素だけから構成することができる。

請求項４と５に示す、本発明の展開も、中央のレンズ装置ないし変換器側のレンズ装置を実現するための、特に簡単な可能性を提供する。

請求項６に記載されているようなカメラは、特に歯科用目的のために使用するのによく適している。というのは、観察方向がハンドピースの軸線に対して傾斜されており、特にその軸線上に垂直に配置されているからである。

請求項７に記載の、本発明の展開は、カメラの簡単な清掃と滅菌に関して、効果的である。

請求項８に記載のカメラは、すぐ近くから対象を観察するのにも、比較的遠くから対象を観察するのにも使用することができる。歯科用カメラにおいては、医師はたとえば歯の詳細または全部の歯にわたる概観全体を撮影することができる。

請求項９は、撮影距離を調節するための特に簡単な可能性を与える。

請求項１０に示すカメラにおいては、カメラハウジングの壁を通して可動の部分を案内する必要なしに、撮影距離の調節が可能である。

請求項１１と１２に記載のカメラにおいては、カメラの前にある対象の特に良好な照明が保証されている。

以下、図面を参照し、実施例を用いて、本発明を詳細に説明する。

図面に示す歯科用カメラは、ハウジング１０を有しており、そのハウジングはプラスチック射出成形部品として形成されている。ハウジング１０は、一体的なハウジングとして示されている。なお、当業者はそれぞれ製造要請に従って多部品のハウジングを構成することができ、その場合には種々のハウジング部分はシールを介在させて互いに密着して結合され、あるいは互いに接着または溶接される。

ハウジング１０は、グリップ部分１２を有しており、そのグリップ部分は大体において、端部が閉鎖された円筒状ジャケットの形状を有している。グリップ部分１２は、その自由端部にだんだんと細くなって屈曲されたハウジング部分１４を支持しており、そのハウジング部分の下方へ向けられた端部は窓１６によって面一で密閉されている。

ハウジング１０内には、全体を符号４で示す光学手段が配置されており、その光学手段は概略的に示唆されている対象６（歯または顎骨）を像変換器８上に結像させる。像変換器８は、カラーＣＣＤとすることができる。

ハウジング部分１４の屈曲された部分内に、方向変換ミラー１８が配置されており、その方向変換ミラーはグリップ部分１２の軸線に対して、かつ窓１６の軸線に対して４５度で配置されており、方向変換プリズムとして、たとえば直角プリズムまたはペンタプリズムとして形成することもできる。

光路内において方向変換ミラー１８の後方にレンズ２２が配置されており、そのレンズは凹状の前方の端面２４と凸状の後方の端面２６を有している。

レンズ２２から比較的大きい距離で、中間レンズ２８が配置されており、その中間レンズは凸状の対象側の端面３０と凸状の変換器側の端面３２を有している。

中間レンズ２８からまた比較的大きい区間をおいて、変換器側のレンズ３４が設けられており、そのレンズは凸状の対象側の端面３６と凸状の変換器側の端面３８を有している。

像変換器８は、キャリッジ４０上に配置されており、そのキャリッジはハウジング１０の内側に設けられているガイドリブ４２、４４によって光学手段４の軸線に沿って移動可能に案内されている。キャリッジ４０の一方の長手面上には、ラック４６が形成されており、そのラックは歯車４８と噛合し、その歯車はハウジング１０に回転可能に軸承され、かつ歯車の一部がハウジング１０を通して外部へ突出している。従って歯車４８の回転によって、像変換器８を光学手段４の軸線に沿って変位させることができる。

ハウジング１０内には、ほぼ軸方向に延びる通路５０が設けられており、その通路内に光波ガイド５２が設けられている。通路５０と光波ガイド５２の終端部分は、光波ガイド５２上へ与えられた光が、符号５４で示すように、窓１６の軸線に対してやや傾斜して光波ガイド５２を出て行くように屈曲されている。

像変換器８と光波ガイド５２は、図には示されていない（図の右に想像すべき）差込み接続を介して供給ホースと接続されており、その供給ホースは像評価電子装置へ通じるケーブルと、冷光源へ通じる他の光波ガイドを有している。

光学手段４の光路が、図２に再度詳細に示されている。より良く表示するために、方向変換プリズムとして形成された方向変換ミラー１８が同じ光学的厚みの平面平行のガラスプレートによって代用され、かつ窓１６がグリップ部分１２の軸線上に設けられている場合に、図１に示すカメラから得られる、直視カメラにおいて存在するような状況が示されている。種々の光学的要素は、ここでも図１と同様の符号で示されている。さらに、対象６の様々な点から像変換器８の表面上の対応する点へ通じる種々のビームが記載されている。

図から明らかなように、図２に示す光学手段においては、視野絞りＢ^*の共役像Ｂが、レンズ２２の近傍に配置されている。視野絞りＢ^*ないしその像Ｂのこの種の位置において、対象側のレンズ２２はほぼその中央の領域が利用され、中間レンズ２８はその端縁領域も利用され、変換器側のレンズ３４は再びその中央の領域のみが利用されることが認識される。

中間レンズ２８が対象側のレンズ２２からも変換器側のレンズ３４からも著しく隔たっている、３つのレンズの図示の配置に基づいて、中間レンズ２８はシャープに湾曲した表面を持つ必要はない。それによって光学的収差が減少される。従って中間レンズ２８内では端縁領域も利用される、という事実が、像の受容できない歪みをもたらすことはない。

以下の表は、光学手段４を実現する可能性についての具体的な例を示している。状況は、図２の表示に相当する。

それぞれ端面（図１ないし２の基準面）の番号、該当する端面の曲率半径、端面に接続されている材料層の厚みおよび該当する面の後方に位置する光学媒体の種類（ガラスの種類；Ｌ＝空気）が記載されている。最後の欄には、それぞれの端面の直径が記載されている。長さの単位は、それぞれ１ｍｍである。

ガラスの欄に「Ｌ」と記載されている場合に、それは空気区間である。ガラスタイプは、ショット社（Ｆｉｒｍａ Ｓｃｈｏｔｔ）の光学ガラスのカタログに相当する。

図３に示す実施例は、図１に示す実施例にほぼ相当する。対応する要素は、ここでも同一の参照符号を有しており、再度詳細に説明はしない。

図３に示す実施例においては、キャリッジ４０にはねじ孔５８が形成されており、その中にねじスピンドル６０が延びている。ねじスピンドル６０は、ハウジング１０によって支持される電動機６２によって駆動される。電動機６２のための供給導線は、像変換器８と光波ガイド５２の接続導線とまったく同様に、図３の右に想像すべき差込み接続を介して延びている。

このようにして、変換器８を光学手段４の軸線に沿って変位させることができ、ハウジング１０の壁を通る幾何的な挿通部を設ける必要はない。

歯科用カメラを軸方向断面で示している。 図１に示す歯科用カメラの光学手段を概略的に示している。 図１と同様な図であるが、像変換器のための変形された変位機構が示されている。

Claims (12)

1. ハウジング（１０）、光学手段（４）、視野を定める絞りおよび光学手段（４）上に配置されている像変換器（８）を有し、光学手段（４）が対象側のレンズ装置（２２）、中央のレンズ装置（２８）および変換器側のレンズ装置（３４）を有している、歯科用カメラまたは内視鏡カメラにおいて、
   視野を定める絞り（Ｂ^*）またはその像（Ｂ）が、変換器側のレンズ装置（３４）の領域内に位置しており、
   視野を定める絞り（Ｂ^*）またはその像（Ｂ）は、小さい区間だけ変換器側のレンズ装置（３４）の後方に位置し、前記区間は変換器側のレンズ装置（３４）の後方の画成面（３８）と像変換器（８）の感光面との間の距離の約２〜約１０％であり、
   視野を定める絞り（Ｂ ^* ）と像変換器（８）はそれらの中間に光学要素を介在させることなく配置されている、
   ことを特徴とするカメラ。
2. 視野を定める絞り（Ｂ^*）またはその像（Ｂ）は、小さい区間だけ変換器側のレンズ装置（３４）の後方に位置し、前記区間は変換器側のレンズ装置（３４）の後方の画成面（３８）と像変換器（８）の感光面との間の距離の約２〜約５％であることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
3. 対象側のレンズ装置（２２）は、凹／凸に湾曲されたレンズ（２２）によって形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のカメラ。
4. 中央のレンズ装置（２８）は、両凸レンズによって形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のカメラ。
5. 変換器側のレンズ装置（３４）は、両凸レンズによって形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のカメラ。
6. 対象側のレンズ装置（２１）の前に配置されている方向変換手段（１８）を特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のカメラ。
7. 対象側のレンズ装置（２１）の前に配置されている進入窓（１６）は、ハウジング（１０）と面一で密に結合されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のカメラ。
8. 光学手段（４）の軸線の方向に像変換器（８）を変位させる装置（４６、４８；６０、６２）を特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のカメラ。
9. 変位装置は、ハウジング（１０）の壁を通して案内される操作部材（４８）を有していることを特徴とする請求項８に記載のカメラ。
10. 変位装置は、電動機（６２）を有しており、前記電動機は差込み接続を介して励磁され、前記差込み接続を介して像変換器（８）が像評価電子装置と接続されていることを特徴とする請求項８に記載のカメラ。
11. ハウジング（１１）内に延びる光波ガイド（５２）が設けられ、前記光波ガイドの光放出端部がハウジング（１０）の進入窓（１６）に隣接していることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載のカメラ。
12. 進入窓（１６）の隣りに配置された、たとえば発光ダイオードのような、多数の光源を特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載のカメラ。

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