WO2001067956A2 - Dermatologie-bildaufnahmesystem - Google Patents

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WO2001067956A2
WO2001067956A2 PCT/DE2001/000543 DE0100543W WO0167956A2 WO 2001067956 A2 WO2001067956 A2 WO 2001067956A2 DE 0100543 W DE0100543 W DE 0100543W WO 0167956 A2 WO0167956 A2 WO 0167956A2
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WO
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recording system
image recording
dermatology
spacer
handpiece
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WO2001067956A9 (de
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Ulrich Matern
Ulrich Partheymüller
Dieter BÜRCKNER-KOYDL
Jürgen APITZSCH
Stefan Knoch
Martin Rothe
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Rodenstock Präzisionsoptik Gmbh & Co. Kg
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Publication of WO2001067956A3 publication Critical patent/WO2001067956A3/de
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    • G02B21/241—Devices for focusing

Definitions

  • the invention relates to a dermatology image on ähmesystem according to the preamble of the independent claims.
  • a dermatology imaging system which was used to formulate the preamble of the independent claims, is commercially available under the name "MoleMax n TM " .
  • This known dermatology image recording system has a handpiece or a hand-held video unit in which an illumination unit for the skin area to be examined, a CCD color sensor as image sensor and a lens are provided, which images the skin area to be examined on the image sensor. Furthermore, an evaluation and control unit is connected to the handpiece via a cable, to which the output signals of the image recorder are applied and which supplies the camera with energy.
  • This known dermatology imaging system and other known systems have (in some cases in different combinations) a number of disadvantages:
  • the lighting is provided by a halogen lamp and downstream light guides. Because of this design, the illumination of the area to be examined is not always very uniform. In addition, the spectral distribution of light from a halogen lamp is age-dependent and also varies from lamp manufacturer to lamp manufacturer and from batch to batch.
  • the beam path is angled by 90 ° in several known systems.
  • the handpiece is therefore only ergonomically unfavorable for the operator in a number of applications, since the distance between the skin surface and the handle part is comparatively small.
  • Another disadvantage is that a zoom lens is used in the known system.
  • the image enlargement is thus not fixed, so that the size comparison of images taken at different times and / or with different systems is made more difficult.
  • Inexpensive zoom lenses are not well suited for calibration due to their comparatively low and poorly reproducible image quality.
  • the invention is based on the object of specifying a dermatology image recording system in which the imaging scale of the recorded image is exactly known and exactly reproducible and / or the color of the image is reproduced exactly, so that comparisons with other times and / or images recorded with other systems are possible, and / or the handpiece is small and compact and ergonomically convenient to handle.
  • interchangeable spacer attachments can be attached to the handpiece, which have a different extension in the direction of the optical axis of the lens and whose distal end is placed directly on the skin during the recording.
  • the handpiece can be used to record overview images, for example the entire back of a person to be examined.
  • the recorded areas are thus clearly defined by the length of the respective spacer in the direction of the optical axis of the objective, so that the size of the recorded area is clearly defined.
  • the beam path in the objective is preferably angled by an angle of approximately 95 ° to approximately 145 ° and in particular approximately 110 °. This results in a comparatively large and thus ergonomically favorable distance in the area in which the operator holds the handle part with a small distance between the angled part (handle part) in the area of the head placed on the skin.
  • a beam deflection element with which a deflection of the beam path is obtained by such angles that deviate from 90 ° is a prism constructed in the manner of a pentaprism. This prism directs the beam path to the right around . This means that electronic image erection can be avoided and the system can work in real time.
  • the lens preferably has an inner focus, ie. H . an (inner) optical assembly that can be moved for focusing, so that the length of the lens does not change when focusing.
  • the lens is an ob j ekt Mer constant visual angle and the image side has an approximately telecentric beam path has, so that the imaging properties when changing the object distance - vignetting, distortion, contrast - not 'change.
  • the focusing for the individual spacer attachments is preset in the factory. This can be done, for example, by focusing using an adjusting element, such as. a slider - particularly favorable when focusing internally - or a rotating ring with a catch for the individual spacing sets. The operator then only has to adjust the actuating element to the catch that is provided for the respective spacer.
  • an adjusting element such as. a slider - particularly favorable when focusing internally - or a rotating ring with a catch for the individual spacing sets. The operator then only has to adjust the actuating element to the catch that is provided for the respective spacer.
  • the Abs may have a coding by means of which identifies the evaluation and control unit paragraphs respectively used andsauf set tandsauf sets.
  • the evaluation and control unit can then record information about the distance attachment used in each case - ie the magnification factor - together with the recorded image and / or focus the lens automatically on the basis of the detected coding. By saving the respective scale factor, later misinterpretations of a recorded image are excluded.
  • the spacer attachments have a cover glass and / or are held magnetically on the handpiece.
  • a cover glass it is particularly possible to use an immersion liquid.
  • the connection point between the handpiece and the spacer is sealed. This avoids that liquid can penetrate the handpiece. Sealing can take place, for example, with an O-ring.
  • the lighting unit has at least one white light LED as a light source.
  • LEDs are not subject to aging; in addition, the individual light-emitting diodes have a much more uniform spectrum than, for example, halogen lamps.
  • Suitable light-emitting diodes are sold, for example, by SLOAN under the name L3W34NO.
  • a particularly uniform lighting - which is clearly superior in particular to lighting with light guides - is obtained if a plurality of white light emitting diodes is provided in particular can be arranged in a ring around the optical axis of the objective.
  • the uniformity of the lighting can be greater than 90%. This value is significantly larger than in the prior art.
  • the uniformity of the lighting can be improved by a series of measures that can also be used together:
  • the light from the white light-emitting diodes can be directed onto a matt surface which reflects the light onto the area of the skin to be illuminated.
  • This matted surface can in particular be the inside of the spacer used.
  • This training has the advantage that the cone of the illuminating light is also adapted by replacing the Abstarids attachments.
  • a scattering element can be arranged in front of the light-emitting diode or diodes, which consists, for example, of a special film which has the property of always emitting the light with a very specific opening angle. Such films are available with opening angles between ⁇ 7.5 ° and ⁇ 45 °. In this way, differences in the light cones of the individual light-emitting diodes can be compensated and the apertures of the light bundles can be suitably shaped.
  • the power loss of the light emitting diodes can also be used to heat the spacer attachments to a skin-friendly temperature.
  • the distance attachments thermally coupled to the white light-emitting diodes.
  • a wide variety of electronic recorders and even films can of course be used as image recorders.
  • a CCD color sensor or several, in particular three, CCD sensors with an upstream spectral division are used as image sensors.
  • the exposure control can be carried out with the same lighting intensity by setting the collection time of the CCD sensor (s).
  • at least the parts of the inventive part that come into contact with the examined person Systems consist of a biocompatible material.
  • biocompatible parts are, for example, sapphire for the cover glass or cover window of the spacer attachments.
  • the metallic parts can be made of chrome or a chrome alloy or can be chrome-plated.
  • At least the spacer attachments can be sterilized and in particular autoclaved. If you want to avoid sterilization of the handpiece and still work under sterile conditions, it is advantageous if at least the handpiece can be inserted into a sterile cover, which is in particular between see handpiece and spacer can be inserted such that it does not hinder the illumination or the observation beam path, but still prevents contact of the sterile spacer and the non-sterile handpiece. It is particularly advantageous if - as already mentioned - the handpiece and the spacer are magnetically connected to one another.
  • the dermatology image recording system can have an evaluation and control unit which not only provides the energy supply for the lighting unit and the image recorder, but also stores the recorded image and carries out a comparison with later recorded images to scale.
  • the evaluation and control unit can have a conventional video unit known per se and a PC with a program which allows image processing, image storage and image management.
  • connection between the handpiece and the video unit can be made via a cable or wirelessly.
  • a power supply for the lighting unit and the image sensor is to be provided in the handpiece.
  • the evaluation and control unit converts the scales and / or enables a color comparison of images taken at different times when comparing images that have been recorded with different spacer attachments.
  • the dermatology image recording system according to the invention has the particular advantage that, because it can be calibrated, a direct comparison of different locations with different systems recorded images is permitted, so that it is suitable for telemedicine.
  • filters and in particular edge filters can be introduced and / or introduced into the illumination and / or in the observation beam path.
  • the filter or filters can be part of the lens (s), the cover plate, the optics or a separate component.
  • the evaluation and control unit spectrally evaluates and in particular filters the recorded image.
  • La and lb the basic structure of a handpiece designed according to the invention
  • 2 shows the structure of a beam deflecting element used according to the invention
  • Fig. 3 shows the structure of the front part of a handpiece and a spacer.
  • FIG. 1 schematically shows a handpiece designed according to the invention.
  • An image sensor 1 with an image plane 1 a is provided in the handpiece.
  • An optical system also shown only schematically, has two fixed components 2 and 3 and a component 5 which can be displaced in the direction of the optical axis 4 for focusing. 1, components 2, 3 and 5 are shown as individual lenses. Of course, the components can consist of several lenses with spherical or aspherical surfaces in a real version.
  • a beam steering element 6 shown in FIG. 2 is arranged, which deflects the optical axis 4 in the embodiment shown by 110 °.
  • the beam deflecting element 6 is constructed in the manner of a pentaprism.
  • the observation light beam enters perpendicularly through surface 61, is reflected on (mirrored) surfaces 62 and 64 and emerges perpendicularly through surface 65.
  • the angle between the surfaces 61 and 65 is in the shown Embodiment 110 °.
  • the prism redirects the beam path to the right so that no electronic image alignment is required and the system is therefore real-time capable.
  • different spacer attachments 7 can be placed, which, for. B. be held magnetically and have a different extension AI or Bl in the direction of the optical axis of the lens.
  • the spacer attachments 7 have a cover glass 71, for example made of sapphire, at their front end.
  • the component 5 is correspondingly shifted along the optical axis 4. This is indicated in Figures la and lb by the distances A2 and B2.
  • light-emitting diodes 8 are arranged in a ring around component 2 of the objective at the front end of the handpiece.
  • the light emitting diodes 8 are white light light emitting diodes.
  • the beam of light emanating from the light-emitting diodes 8 is shaped by scattering elements 9 with regard to its aperture and is directed onto the object field from the matt inside 72 of the spacer attachment 7 used in each case.
  • the system according to the invention has the further advantage that it has the same handling and imaging conditions offers' Like a dermatology hand magnifier, which is described in a parallel application filed on the same day.

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Abstract

Beschrieben wird ein Dermatologie-Bildaufnahmesystem mit einem Handstück, in dem eine Beleuchtungseinheit für den zu untersuchenden Hautbereich, ein Bildaufnehmer, und ein Objektiv vorgesehen sind, das den zu untersuchenden Hautbereich auf den Bildaufnehmer abbildet, und mit einer Auswerte- und Steuereinheit, an der die Ausgangssignale des Bildaufnehmers anliegen. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass zur Einstellung der Grösse des abgebildeten Hautbereichs am Handstück wechselbare Abstandsaufsätze anbringbar sind, die eine unterschiedliche Erstreckung in Richtung der optischen Achse des Objektivs aufweisen, und deren distales Ende bei der Aufnahme direkt auf die Haut aufgesetzt wird, und dass das Objektiv eine Innenfokussierung hat.

Description

BESCHREIBUNG DERMATOLOGIE-BILDÄÜFNAHMESYSTEM
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf ein Dermatologie-Bild- auf ähmesystem gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche .
Derartige Systeme werden beispielsweise zur Untersuchung pigmentierter Hautveränderungen zur Früherkennung des malignen Melano s eingesetzt. Für weitere Anwendungen derartiger Systeme wird auf die einschlägige medizinische Literatur verwiesen.
Stand der Technik
Ein Dermatologie-Bildaufnahmesystem, von dem bei der Formulierung des Oberbegriffs der unabhängigen Patentansprüche ausgegangen worden ist, ist unter der Bezeichnung „MoleMax n™« im Handel erhältlich. Dieses bekannte Der- matologie-Bildaufnahmesystem weist ein Handstück bzw. eine handgeführte Videoeinheit auf, in der eine Beleuchtungseinheit für den zu untersuchenden Hautbereich, ein CCD-Farbsensor als Bildaufnehmer und ein Objektiv vorgesehen sind, das den zu untersuchenden Hautbereich auf den Bildaufnehmer abbildet. Ferner ist eine mit dem Handstück über ein Kabel verbundene Auswerte- und Steuereinheit vorgesehen, an der die Ausgangssignale des Bildaufnehmers anliegen, und die die Kamera mit Energie versorgt. Dieses bekannte Dermatologie-Bildaufnahmesystem sowie weitere bekannte Systeme weisen (zum Teil- in unterschiedlicher Kombination) eine Reihe von Nachteilen auf:
Die Beleuchtung erfolgt über eine Halogenlampe und nachgeschaltete Lichtleiter. Aufgrund dieser Ausbildung ist die Beleuchtung des zu untersuchenden Hau^bereichs nicht immer sehr gleichmäßig. Zudem ist die spektrale Verteilung des Lichts einer Halogenlampe alterungsabhängig und variiert darüberhinaus von Lampenhersteller zu Lampenhersteller und von Charge zu Charge.
Dies erschwert insbesondere einen automatisierten Farbvergleich von zu unterschiedlichen Zeitpunkten - insbesondere nach einem Lampenwechsel - aufgenommenen Bildern. Entsprechend ist ein Farbvergleich bei den bekannten Systemen auch nicht vorgesehen.
Weiterhin ist bei mehreren bekannten Systemen der Strahlengang um 90° abgewinkelt. Damit ist das Handstück in einer Reihe von Anwendungsfällen nur ergono isch ungünstig von der Bedienungsperson zu halten, da der Abstand zwischen der Hautoberfläche und den Griffteil vergleichsweise klein ist.
Ein weiterer Nachteil ist, daß bei dem bekannten System ein Zoomobjektiv zum Einsatz kommt. Damit liegt die Bildvergrößerung nicht fest, so daß der Grδßenvergleich von zu unterschiedlichen Zeiten und/oder mit verschiedenen Systemen aufgenommenen Bildern erschwert wird. Auch sind kostengünstige Zoomobjektive aufgrund ihrer vergleichsweise geringen und schlecht reproduzierbaren Bildqualität nicht gut für eine Kalibrierung geeignet.
Auf die bekannten Systeme wird im übrigen zur Erläuterung aller hier nicht näher beschriebenen Einzelheiten und An- wendungsmαglichkeiten ausdrücklich verwies n.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dermatolo- gie-Bildaufnahmesystem anzugeben, bei dem der Abbildungs- maßstab des aufgenommenen Bildes genau bekannt und exakt reproduzierbar ist und/oder die Farbe des Bildes genau wiedergegeben wird, so daß Vergleiche mit zu anderen.Zeiten und/oder mit anderen Systemen aufgenommenen Bildern möglich sind, und/oder das Handstück klein und kompakt und ergonomisch günstig handhabbar ist.
Erfindungsgemäße Lösungen dieser Aufgabe sind in den unabhängigen Patentansprüchen angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Zur Einstellung der Größe des abgebildeten Hautbereichs sind an dem Handstück wechselbare Abstandsaufsätze anbringbar, die eine unterschiedliche Erstreckung in Richtung der optischen Achse des Objektivs aufweisen und deren distales Ende bei der Aufnahme direkt auf die Haut aufgesetzt wird. Darüberhinaus kann das Handstück zur Aufnahme von Über- sichtsbildern, beispielsweise der gesamten Rückenpartie einer zu untersuchenden Person eingesetzt werden.
Damit können ohne Objektivwechsel Abbildungen von unendlich" bis zu Makroaufnahmen realisiert werden.
Damit sind die aufgenommenen Bereiche durch die Länge des jeweiligen Abstandsaufsatzes in Richtung der optischen Achse des Objektivs eindeutig festgelegt, so daß der jeweils aufgenommene Bereich hinsichtlich seiner Größe eindeutig festlegt ist. Durch das Wechseln der Abstandsaufsätze können unterschiedliche Bereiche, die jedoch hinsichtlich ihrer Größe exakt reproduzierbar sind, aufgenommen werden, ohne daß die Optik ausgetauscht oder ein Zoomobjektiv verwendet werden müßte.
Bei einer weiteren Lösung der erfindungsgemäß gestellten Aufgabe ist der Strahlengang im Objektiv bevorzugt um einen Winkel von ca. 95° bis ca. 145°und insbesondere ca. 110°abgewinkelt. Hierdurch erhält man bei geringem Abstand des abgewinkelten Teils (Griffteils) im Bereich des auf die Haut aufgesetzten Kopfes einen vergleichsweise großen und damit ergonomisch günstigen Abstand in dem Bereich, in dem die Bedienungsperson das Griffteil hält.
Ein Strahlablenkelement, mit dem man eine Ablenkung der Strahlengangs um derartige, von 90°abweichende Winkel erhält, ist ein in Art eines Pentaprismas aufgebautes Prisma. Dieses Prisma lenkt den Strahlengang seitenrichtig um . Damit 'kann eine elektronische Bildaufrichtung vermieden werden und das System in Echtzeit arbeiten .
Zur Scharf Stellung weist das Objektiv bevorzugt eine In- nenfokussierung, d. h . eine zur Fokussierung verschiebbare (innere) Optische Baugruppe auf , so daß sich die Länge des Obj ektivs beim Fokussieren nicht ander_t.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Objektiv einen ob- j ektseitig konstanten Gesichtsfeldwinkel und bildseitig einen annähernd telezentrischen Strahlengang hat , so daß sich bei Änderung der Objektentfernung die Abbildungseigenschaften - Vignettierung, Verzeichnung, Kontrast - nicht ' ändern .
Um die Bedienung zu vereinfachen ist es ferner bevorzugt, wenn die Fokussierung für die einzelnen Abstandsaufsätze werksseitig vorgegeben ist . Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß die Fokussierung über ein Stellelement, wie z .B . einen Schieber - besonders günstig bei In- nenfokussierung - oder einen Drehring mit einer Rastung für die einzelnen Abs tandsauf sät ze erfolgt . Die Bedienungsperson mußt dann nur noch das Stellelement auf die Rastung einstellen, die für den jeweiligen Abstandsaufsatz vorgesehen ist .
Alternativ' und/oder zusätzlich können die Abs tandsauf Sätze eine Kodierung aufweisen, mittels derer die Auswerte- und Steuereinheit den jeweils verwendeten Abs andsauf satz identifiziert . Die Auswerte- und Steuereinheit kann dann eine Information über den jeweils verwendeten Abstandsaufsatz - d. h. den Vergrößerungsfaktor - zusammen mit dem aufgenommenen Bild aufzeichnen und/oder das Objektiv aufgrund der erkannten Kodierung selbsttätig fokussieren. Durch die Speicherung des jeweiligen Maßstabsfaktors sind spätere Fehlinterpretationen eines aufgezeichneten Bildes ausgeschlossen.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Abstandsaufsätze ein Deckglas haben und/oder magnetisch am Handstück gehalten sind. Bei der Ausführung des Abstandsaufsatzes mit einem Deckglas ist es insbesondere möglich, eine Immersionsflüssigkeit zu verwenden. Vor allem dann, wenn ein Deckglas vorhanden ist, ist es ferner bevorzugt, wenn die Verbindungsstelle zwischen Handstück und Abstandsaufsatz abgedichtet ist. Hierdurch wird vermieden, daß Flüssigkeit in das Handstück eindringen kann. Die Abdichtung kann beispielsweise durch einen O-Ring erfolgen.
Bei einer weiteren Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabenstellung weist die Beleuchtungseinheit als Lichtquelle wenigstens eine Weißlicht-Leuchtdiode auf. Leuchtdioden unterliegen keiner Alterung; zudem haben die einzelnen Leuchtdioden ein wesentlich gleichmäßigeres Spektrum als beispielsweise Halogenlampen. Geeignete Leuchtdioden werden beispielsweise von der Firma SLOAN unter der Bezeichnung L3W34NO vertrieben. Eine besonders gleichmäßige Beleuchtung - die insbesondere der Beleuchtung mit Lichtleitern deutlich überlegen ist - erhält man, wenn eine Mehrzahl von Weißlicht-Leuchtdioden vorgesehen ist, die insbesondere ringförmig um die optische Achse des Objektivs angeordnet sein können. Bei dem erfindungsgemäßen System kann die Gleichmäßigkeit der Beleuchtung größer als 90 % sein. Dieser Wert ist deutlich größer als beim Stand der Technik.
Die Gleichmäßigkeit der Beleuchtung kann durch eine Seihe von Maßnahmen, die auch zusammen eingesetzt werden können, verbessert werden:
So ist es möglich, daß das Licht der Weißlicht-Leuchtdioden auf eine mattierte Fläche gerichtet wird, die das Licht auf den zu beleuchtenden Hautbereich reflektiert. Diese mattierte Fläche kann insbesondere die Innenseite des jeweils verwendeten Abstandsaufsatzes sein. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß durch das Auswechseln der Abstaridsaufsätze auch der Kegel des Beleuchtungslichts angepaßt wird. Ferner kann vor der oder den Leuchtdioden ein Streuelement angeordnet sein, das beispielsweise aus einer Spezialfolie besteht, die die Eigenschaft hat das Licht immer mit einem ganz bestimmten Öffnungswinkel zu emittieren. Derartige Folien sind mit Öffnungswinkeln zwischen ±7,5° und ±45°erhältlich. So können Unterschiede in den Lichtkegeln der einzelnen Leuchtdioden ausgeglichen und die Aperturen der Lichtbündel geeignet geformt werden.
Die Verlustleistung der Leuchtdioden kann ferner dazu benutzt werden, die Abstandsaufsätze auf eine hautfreundliche Temperatur zu erwärmen. Hierzu können die Abstands- aufsätze thermisch mit den Weißlicht-Leuchtdioden gekoppelt sein.
Als Bildaufnehmer können selbstverständlich die unterschiedlichsten elektronischen Aufnehmer und sogar Filme eingesetzt werden. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn als Bildaufnehmer ein CCD-Farbaufnehmer oder mehrere, insbesondere drei CCD-Aufnehmer mit vorgeschalteter Spektralteilung eingesetzt werden. Im Falle der Verwendung von CCD-Aufnehmern kann die Belichtungsregelung bei gleichbleibender Beleuchtungsintensität durch die Einstellung der Sammelzeit des oder der CCD-Aufnehmer erfolgen. Selbstverständlich ist es aber auch möglich - wenn auch nicht bevorzugt -, Leuchtdioden abzuschalten, die VersorgungsSpannung der Leuchtdioden zu variieren oder zu takten und/oder verschiebbare Graukeile zu verwenden Weiterhin ist es bevorzugt, wenn zumindest die mit der untersuchten Person in Berührung kommenden Teile des erfindungsgemäßen Systems aus einem biokompatiblen Material bestehen. Derartige biokompatible Teile sind zum Beispiel Saphir für das Deckglas bzw. Deckfenster der Abstandsaufsätze. Die metallischen Teile können aus Chrom oder einer Chrom-Legierung bestehen oder chro iert sein.
Ferner ist es bevorzugt, wenn zumindest die Abstandsaufsätze sterilisierbar und insbesondere autoklavierbar sind. Will man eine Sterilisierung des Handstücks vermeiden und dennoch unter sterilen Bedingungen arbeiten, so ist es von Vorteil, wenn zumindest das Handstück in einen sterilen Überzug einsetzbar ist, der insbesondere zwi- sehen Handstück und Abstandsaufsatz derart eingelegt sein kann, daß er weder den Beleuchtungs- noch den Beobachtungsstrahlengang behindert, aber dennoch eine Berührung des sterilen Abstandsaufsatzes und des nicht sterilen Handstücks verhindert. Dabei ist es von besonderen Vorteil, wenn - wie bereits erwähnt - das Handstück und der Abstandsaufsatz magnetisch miteinander verbunden sind.
Weiterhin kann das erfindungsgemäße Dermatologie-BildaufnähmeSystem eine Auswerte- und Steuereinheit aufweisen, die nicht nur die Energieversorgung für die Beleuchtungseinheit und den Bildaufnehmer bereitstellt, sondern auch das aufgenommene Bild speichert und einen Vergleich mit später aufgenommenen Bildern maßstabsrichtig durchführt. Insbesondere kann die Auswerte- und Steuereinheit eine an sich bekannte herkömmliche Videoeinheit und einen PC mit einem Programm aufweisen, das eine Bildverarbeitung, Bildspeicherung und Bildverwaltung erlaubt.
Die Verbindung zwischen dem Handstück und der Videoeinheit kann über ein Kabel oder drahtlos erfolgen. Im letzteren Falle ist im Handstück eine Energieversorgung für die Beleuchtungseinheit und den Bildaufnehmer vorzusehen.
Insbesondere ist es bevorzugt, wenn die Auswerte- und Steuereinheit beim Vergleich von Bildern, die mit unterschiedlichen Abstandsaufsätzen aufgenommen worden sind, die Maßstäbe umrechnet und/oder einen Farbvergleich von zu unterschiedlichen Zeiten aufgenommenen Bildern ermöglicht. Das erfindungsgemäße Dermatologie-Bildaufnahmesystem hat dabei den besonderen Vorteil, daß ist aufgrund der Kali- brierbarkeit einen unmittelbaren Vergleich von unterschiedlichen Orten mit verschiedenen Systemen aufgenommenen Bildern erlaubt, so daß es Telemedizin-tauglich ist.
Weiterhin können in den Beleuchtungs - und/oder im Beobachtungsstrahlengang Filter und insbesondere Kantenfilter einbringbar und/oder eingebracht sein. Dabei können der oder die Filter Bestandteil der Streuscheibe (n) , der Deckscheibe, der Optik oder ein eigenes Bauelement sein. Selbstverständlich ist es aber auch möglich - und auch bevorzugt -, wenn die Auswerte- und Steuereinheit das aufgenommene Bild spektral bewertet und insbesondere filtert.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben, auf die im übrigen hinsichtlich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen:
Fig. la und lb den prinzipiellen Aufbau eines erfindungsgemäß ausgebildeten Handstücks, Fig. 2 den Aufbau eines erfindungsgemäß verwendeten Strahlumlenkelements, und
Fig. 3 den Aufbau des vorderen Teils eines Handstücks und eines Abstandsaufsatzes.
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
Fig. 1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Handstück. In dem Handstück ist ein Bildaufnehmer 1 mit einer Bildebene la vorgesehen. Ein ebenfalls nur schematisch dargestelltes optisches System weist zwei feststehende Komponenten 2 und 3 und eine in Richtung der optischen Achse 4 zur Fokussierung verschiebbare Komponente 5 auf. In Fig. 1 sind die Komponenten 2,3 und 5 als Einzellinsen dargestellt. Selbstverständlich können die Komponenten bei einer realen Ausführung aus mehreren Linsen mit sphärischen oder asphärrschen Flächen bestehen.
Zwischen den Komponenten 2 und 3 ist ein in Fig. 2 näher dargestelltes Strahlu lenkelement 6 angeordnet, das die optische Achse 4 bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel um 110° umlenkt.
Wie Fig. 2 zu entnehmen ist, ist das Strahlumlenkelement 6 in Art eines Pentaprismas aufgebaut. Der Beobachtungs- lichtstrahl tritt durch die Fläche 61 senkrecht ein, wird an den (verspiegelten) Flächen 62 und 64 reflektiert und tritt durch die Fläche 65 senkrecht aus. Der Winkel zwischen den Flächen 61 und 65 beträgt bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel 110° . Das Prisma lenkt dabei den Strahlengang seitenrichtig um, so daß keine elektronische Bildaufrichtung erforderlich und damit das System echt- zeittauglich ist.
Auf das vordere Ende des Handstücks sind verschiedene Abstandsaufsätze 7 aufsetzbar, die z. B. magnetisch gehalten werden und eine unterschiedliche Erstreckung AI bzw. Bl in Richtung der optischen Achse des Objektivs aufweisen.
Wie Fig. 3 zeigt, weisen die Abstandsaufsätze 7 an ihrem vordere Ende ein beispielsweise aus Saphir bestehendes Deckglas 71 auf. Zur Fokussierung auf die (nicht dargestellte) Hautoberfläche, auf die das Deckglas 71 aufgesetzt wird, wird die Komponente 5 entsprechend längs der optische Achse 4 verschoben. Dies ist in den Figuren la und lb durch die Abstände A2 und B2 angedeutet.
Wie ferner Fig. 3 zu entnehmen ist, sind am vorderen Ende des Handstücks Leuchtdioden 8 ringförmig um die Komponente 2 des Objektivs angeordnet. Bei den Leuchtdioden 8 handelt es sich um Weißlicht-Leuchtdioden. Das von den Leuchtdioden 8 ausgehende Lichbündel wird durch Streuelemente 9 hinsichtlich seiner Apertur geformt und von der mattierten Innenseite 72 des jeweils verwendeten Abstandsaufsatzes 7 auf das Objektfeld gerichtet.
Das erfindungsgemäße System hat den weiteren Vorteil, daß es die gleichen Handhabungs- und Abbildungsbedingungen bietet' Wie eine Dermatologie-Handlupe, die in einer parallelen, am gleichen Tage eingereichten Anmeldung beschrieben ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Dermatologie-Bildaufnahmesystem mit einem Handstück, in dem eine Beleuchtungseinheit für den" zu untersuchenden Hautbereich, ein Bildaufnehmer, und ein Obj ktiv vorgesehen sind, das den zu untersuchenden Hautbereich auf den Bildaufnehmer abbildet, und mit einer Auswerte- und Steuereinheit, an der die AusgangsSignale des Bildaufnehmers anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Größe des abgebildeten Hautbereichs am Handstück wechselbare Abstandsaufsätze anbringbar sind, die eine unterschiedliche Erstreckung in Richtung der optischen Achse des Objektivs aufweisen und deren distales Ende bei der Aufnahme direkt auf die Haut aufgesetzt wird.
2. Dermatologie-Bildaufnahmesystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlengang im Objektiv abgewinkelt ist.
3. Dermatologie-Bildaufnahmesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlengang um einen Winkel von ca. 95°bis ca. 145"und insbesondere ca. 110°abgewinkelt ist.
4. Dermatologie-Bildaufnahmesystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein in Art eines Pen- taprismas aufgebautes Prisma den Strahlengang ablenkt, so daß das Bild seitenrichtig ist.
5. Dermatologie-Bildaufnahmesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektiv eine In- nenfokussierung hat.
6. Dermatologie-Bildaufnahmesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektiv einen ob- jektseitig konstanten Gesichtsfeldwinkel und bild- seitig einen annähernd telezentrischen Strahlengang hat, so daß sich bei unterschiedlichen Objektentfernungen die Abbildungseigenschaften nicht ändern.
7. Dermatologie-Bildaufnahmesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussierung für die einzelnen Abstandsaufsätze werksseitig vorgegeben ist.
8. Dermatologie-Bildaufnahmesystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussierung über •ein Stellelement, wie z.B. einen Schieber mit einer Rastung für die einzelnen Abstandsaufsätze erfolgt.
9. Dermatologie-Bildaufnahmesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsaufsätze eine Kodierung aufweisen, mittels derer die Auswerte- und Steuereinheit den jeweils verwendeten Abs andsaufsatz identifiziert.
10. Dermatologie-Bildaufnahmesystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerte- und Steuereinheit eine Information über den jeweils verwendeten Abstandsaufsatz zusammen mit dem aufgenommenen Bild aufzeichnet.
11. Dermatologie-Bildaufnah esystem nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerte- und Steuereinheit das Objektiv aufgrund der erkannten Kodierung fokussiert.
12. Dermatologie-Bildaufnahmesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsaufsätze ein Deckglas haben.
13. Der atolcgie-Bildaufriahmesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsaufsätze magnetisch am Handstücks gehalten sind.
14. Dermatologie-Bildaufnahmesystem nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstelle zwischen Handstück und Abstandsaufsatz abgedichtet ist.
15. Dermatologie-Bildaufnahmesystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung durch einen O-Ring erfolgt.
16. Dermatologie-Bildaufnahmesystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinheit als Lichtquelle wenigstens eine Weißlicht- Leuchtdiode aufweist.
17. Dermatologie-Bildaufnahmesystεm nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Weißlicht-Leuchtdioden vorgesehen ist.
18. Dermatologie-Bildaufnahmesystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Weißlicht-Leuchtdioden zur gleichmäßigen Ausleuchtung des Bildfeldes ringförmig angeordnet sind.
19. Der atolcgie-Bildaufnahmesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichmäßigkeit der Beleuchtung größer als 90 % ist.
20. Dermatologie-Bildaufnahmesystem nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht der Weißlicht-Leuchtdioden auf eine mattierte Fläche gerichtet ist, die das Licht auf den zu beleuchtenden Hautbereich reflektiert.
21. Dermatologie-Bildaufnahmesystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die mattierte Fläche die Innenseite des jeweils verwendeten Abstandsaufsatzes ist.
22. Dermatologie-Bildaufnahmesystem nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß vor der oder den Leuchtdioden ein Streuelement angeordnet is .
23. Dermatologie-Bildaufnahmesystem nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsaufsätze thermisch mit den Weißlicht-Leuchtdioden gekoppelt sind, so daß sie durch die Verlustleistung der Leuchtdioden erwärmt werden.
29. Dermatαlcgie-Bildaufnahmesystem nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der sterilen Überzug zwischen Handstück und Abstandsaufsatz eingelegt ist .
30. Dermatologie-Bildaufnahmesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerte- und Steuereinheit das aufgenommene Bild speichert und einen Vergleich mit später aufgenommenen Bildern maßstabsrichtig durchführt .
31. Dermatologie-Bildaufnahmesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerte- und Steuereinheit beim Vergleich von Bildern, die mit unterschiedlichen Abs andsaufsätzen aufgenommen worden sind, die Maßstäbe umrechnet.
32. Dermatologie-Bildaufnahmesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerte- und Steuereinheit einen Farbvergleich von zu unterschiedlichen Zeiten aufgenommenen Bildern ermöglicht .
33. Dermatologie-Bildaufnahmesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß im Beleuchtungsund/oder im Beobachtungsstrahlengang Filter und insbesondere Kantenfilter einbringbar und/oder eingebracht sind.
34. Der atologie-Bildaufnahmesystem nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Filter Bestandteil der Streuscheibe (n) , der Deckscheibe, der Optik oder ein eigenes Bauelement sind.
35. Dermatologie-Bildaufnahmesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerte- und Steuereinheit die das aufgenommene Bild spektral bewertet und insbesondere filtert.
36. Dermatologie-Bildaufnahmesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß das System in Echtzeit arbeitet .
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