WO1998020277A1 - Reflective optics and special stative for video camera mounted on a dental lamp - Google Patents

Reflective optics and special stative for video camera mounted on a dental lamp Download PDF

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WO1998020277A1
WO1998020277A1 PCT/DE1997/002532 DE9702532W WO9820277A1 WO 1998020277 A1 WO1998020277 A1 WO 1998020277A1 DE 9702532 W DE9702532 W DE 9702532W WO 9820277 A1 WO9820277 A1 WO 9820277A1
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Benno Raddatz
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/56Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof provided with illuminating means
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    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details

Abstract

The present invention enables any dental lamp to be converted into an operation lamp with a centrally installed video camera. Furthermore, a video camera with reflective optics and a special stative is mounted on the dental lamp. The special stative allows for the camera to be adjusted so as to have its optical axis parallel to the central beam of the dental lamp. Owing to the reflective optics, the optical axis of the video camera is virtually deflected to the centre of the light beam, so that the video recordings are always made with the best entrance angle from the centre of the dental lamp and, as a result, do not have the slightest shadow. A well trained physician/assistant team should be able in future to apply a treatment using a video monitor with reduced eye strain.

Description

Beschreibungdescription
U lenkopti und Spezialstativ für auf Dental 1 euchte montierte ideokameraU steering optics and special tripod for ide camera mounted on Dental 1 luminaire
Bei der Erfindung handelt es sich um eine Umlenkoptik und ein Spezialstativ für eineThe invention is a deflection optics and a special tripod for one
Videokamera, die schnell abnehmbar auf jede beliebige Dentalleuchte montiert werden kann.Video camera that can be quickly removed from any dental light.
Zur Dokumentation und auch zur Patienten-Demonstration werden in der Zahnheilkunde neben normalen Video- und Foto-Kameras zunehmend Intraoral-Kameras eingesetzt. Bei diesen Intraoral-Kameras wird das Objektiv mehr oder weniger weit in den Mund des Patienten eingeführt. Die Beleuchtung des Objektes - Zahn oder Mundschleimhaut - erfolgt meistens durch Kaltlicht, von entfernten Halogenlampen erzeugtes Licht, das mittels Glasfasern zur Frontlinse des Objektives geführt wird. Zur Aufnahme muß die Intraoral-Videokamera entweder vom Zahnarzt oder seiner Assistenz geführt werden. So muß bei Ihrer Anwendung stets die Behandlung unterbrochen werden, da entweder die freie Sicht auf die Zähne etc. behindert wird oder das Objektiv (intraoral) durch Beschlagen oder Verschmutzung (Speichel, Bohrspäne etc.) zur Reinigung aus dem Mund genommen werden muß. Da die Kamera selbst mit einer elektrischen Spannung (meist 12 Volt) betrieben wird, besteht ein Restrisiko eines Strom-Unfalles im Patienten-Mund. Diese Intraoral-Kameras haben zusammengefaßt folgende Nachteile:For documentation and patient demonstration, intraoral cameras are increasingly being used in dentistry in addition to normal video and photo cameras. With these intraoral cameras, the lens is inserted more or less far into the patient's mouth. The illumination of the object - tooth or oral mucosa - is usually done by cold light, light generated by distant halogen lamps, which is guided to the front lens of the lens by means of glass fibers. The intraoral video camera must be operated either by the dentist or his assistant. The treatment must always be interrupted during your application, since either the unobstructed view of the teeth etc. is obstructed or the lens (intraoral) must be removed from the mouth for cleaning due to fogging or dirt (saliva, drilling chips etc.). Since the camera itself is operated with an electrical voltage (usually 12 volts), there is a residual risk of a power accident in the patient's mouth. In summary, these intraoral cameras have the following disadvantages:
1.) zusätzliche Beleuchtung1.) additional lighting
Für ihren Einsatz ist eine zusätzliche Beleuchtung notwendig (s.o.)Additional lighting is required for their use (see above)
2.) Kontamination2.) Contamination
Die Kamera-Optik wird durch den Kontakt mit dem Patienten-Mund verunreinigt und muß so nach jeder Anwendung desinfiziert, besser, sterilisiert werden.The camera optics is contaminated by contact with the patient's mouth and must therefore be disinfected, better, sterilized after each use.
3.) Beschlagen3.) fogging
Durch die Temperaturunterschiede, kalte Kameraoptik/warmer Patientenmund beschlagen die meisten Intraoral-Kameras am Beginn der Aufnahme.Due to the temperature differences, cold camera optics / warm mouth of the patient, most intraoral cameras fog up at the beginning of the recording.
4.) Elektro-Magnetische Wirkungen4.) Electromagnetic effects
Zwar werden alle Intraoral-Videokameras mit Niederspannung (12 Volt) betrieben, jedoch ist ein Restrisiko eines Stromunfalls nicht ganz auszuschließen.Although all intraoral video cameras are operated with low voltage (12 volts), a residual risk of a power accident cannot be completely ruled out.
5.) schlechte optische Abbildung5.) poor optical imaging
Da bei diesen Kameras die optischen Eintrittsöffnungen (Linsensysteme) sehr klein sind, treten vermehrt Abbildungsfehler auf (Aberrationen etc.). 6.) mangelhafte ErgonomieSince the optical entry openings (lens systems) in these cameras are very small, imaging errors (aberrations etc.) occur more frequently. 6.) poor ergonomics
Bei der Anwendung der Intraoral-Kameras muß der Zahnarzt die Behandlung unterbrechen und die Kamera in die Hand nehmen.When using the intraoral cameras, the dentist must interrupt the treatment and take the camera in hand.
Die extraoralen Kameras im zahnärztlichen Bereich sind meist normale Camcorder (Kamera-Recorder-Kombinationen), die für die Aufnahme an einem separaten Stativ (Boden- oder Decken-Stative) befestigt sind oder vom Zahnarzt selbst mit der Hand gehalten werden müssen. Als Beleuchtung dient entweder die zahnärztliche Dentalleuchte oder eine separate Lichtquelle außerhalb des Patienten-Mundes. Diese „normalen" Videokameras haben im zahnärztlichen Sektor folgende Nachteile.The extra-oral cameras in the dental field are usually normal camcorders (camera-recorder combinations), which are attached to a separate tripod (floor or ceiling tripods) or have to be held by the dentist himself with the hand. Either the dental dental light or a separate light source outside the patient's mouth serves as lighting. These "normal" video cameras have the following disadvantages in the dental sector.
1.) Zusatz-Beleuchtung1.) Additional lighting
Will man den Patientmund optimal - schattenfrei - beleuchten, braucht man eine zusätzliche Beleuchtung, die aus der Richtung der optischen Achse der Kamera kommen muß (Kamera-Licht; bei Foto-Kameras am besten: Ringblitz) 2.) Mangelhafte Ergonomie und UnhandlichkeitIf you want to illuminate the patient's mouth optimally - shadow-free - you need additional lighting that has to come from the direction of the optical axis of the camera (camera light; best for photo cameras: ring flash) 2.) Poor ergonomics and unwieldiness
Der Behandler oder seine Assistenz brauchen beide Hände zur Aufnahme.The practitioner or his assistant need both hands for the admission.
Außer dem wird für die Dauer der Aufnahme dem Patienten die Sicht auf denIn addition, the patient is given a view of the patient for the duration of the admission
Monitor verwährt (da der Zahnarzt vor ihm steht). 3.) intraorale Aufnahmen mit angeflanschtem Mundspiegel sind nur bedingt möglich.Monitor refuses (since the dentist stands in front of him). 3.) Intraoral recordings with a flanged mouth mirror are only possible to a limited extent.
Daneben gibt es noch Konstruktionen (s. u.a. Gebrauchsmuster DE 29621838 U1 voml 3.03.97 ), bei denen die Miniatur-Videokamera mit der Arbeitsfeldleuchte des Zahnarztes kombiniert wird und so das Licht der Dentalleuchte zur Ausleuchtung des Mundes benutzt. Diese Kameras sind am Rand des Leuchtenreflektors, also exzentrisch angeordnet, und haben ohne Umlenkoptik folgenden Nachteil:There are also designs (see, among others, utility model DE 29621838 U1 dated 3.03.97) in which the miniature video camera is combined with the dentist's work area light and thus uses the light from the dental light to illuminate the mouth. These cameras are arranged on the edge of the lamp reflector, i.e. eccentrically, and have the following disadvantage without deflecting optics:
Da das Kamerabild bei unterschiedlichen Aufnahmeabständen nicht jeweils auf den Zentralstahl der Dentalleuchte zentriert ist (s. Parallaxefehler), muß die Kamera bei einem Wechsel des Aufnahmeabstandes nicht nur neu fokussiert, sondern auch neu auf das Operationsfeld, d.h. auf den Zentrahlstrahl der Dentalleuchte, ausgerichtet werden. Vollwertige Operationsleuchten mit zentral integrierter Kamera und gerader Optik sind in vielen Kliniken im Einsatz (u.a. Gebrauchsmuster G 88 14. 303.1 vom 12.01.89). Sie sind relativ groß und schwer, da hier mehrere Strahler mit eigenen Reflektoren um die Kamera herum angeordnet sind.Since the camera image is not centered on the central steel of the dental light at different shooting distances (see parallax error), the camera must not only be refocused when changing the shooting distance, but also reoriented to the operating field, i.e. to the central beam of the dental light . Fully-fledged surgical lights with a centrally integrated camera and straight optics are used in many clinics (including utility model G 88 14. 303.1 from January 12, 1989). They are relatively large and heavy, since several spotlights with their own reflectors are arranged around the camera.
Die Nachteile dieser OP-Leuchten sind neben Größe und Gewicht auch ein hoher Anschaffungspreis. Sie sind für normale Zahnarztpraxen nicht geeignet. Eine Nachrüstung der normalen Dentalleuchte ist nicht möglich.In addition to size and weight, the disadvantages of these surgical lights are a high purchase price. They are not suitable for normal dental practices. Retrofitting the normal dental lamp is not possible.
Die Nachteile der obengenannten Kontruktions-Typen können durch die Erfindung vollständig eliminiert werden:The disadvantages of the construction types mentioned above can be completely eliminated by the invention:
Die Erfindung nutzt zum einen die Beweglichkeit und Beleuchtungsstärke jeder beliebigen Dentalleuchte zur Erzielung optimaler Video-Aufnahmen ohne eine Unterbrech- nung des Behandlungsablaufes. Zum anderen macht es die Erfindung möglich, immer und vom Aufnahmeabstand unabhängig eine optimal beleuchtete und schattenfreie Aufnahme eines Objektes zu erreichen, da die Lichtquelle um die optische Achse des aufnehmenden Objektives angeordnet ist und die Lichtstrahlen immer parallel zur optischen Achse verlaufen.The invention uses the mobility and illuminance of any dental lamp to achieve optimal video recordings without interrupting the treatment process. On the other hand, the invention makes it possible to achieve an optimally illuminated and shadow-free recording of an object, regardless of the recording distance, since the light source is arranged around the optical axis of the receiving lens and the light beams always run parallel to the optical axis.
Optimale Beleuchtung durch DentalleuchteOptimal lighting with a dental lamp
Bei der Erfindung wird die optische Achse des Objektives durch die doppelte Strahlum- lenkung der Periskop-Optik und den ausziehbaren zweiten Spiegel in die Mitte des Strahlenganges der Dentalleuchte verlegt (Fig. 1). Dadurch werden Parallaxe-Fehler (Fig. 2) vermieden und die Aufnahme erfolgt so stets im Zentrum des Lichtkegels der Dentalleuchte. Eine intraorale Aufnahme, z.B. der Rückfläche eines Zahnes, kann einfach durch einen Mundspiegel erfolgen (Fig. 5/1).In the case of the invention, the optical axis of the objective is moved into the center of the beam path of the dental lamp by the double beam deflection of the periscope optics and the pull-out second mirror (FIG. 1). This avoids parallax errors (FIG. 2) and the image is always taken in the center of the light cone of the dental lamp. An intraoral intake, e.g. the back surface of a tooth can easily be done with a mouth mirror (Fig. 5/1).
Indem der Zahnarzt die zu filmende Fläche mit seinem Mundspiegel beleuchtet (er lenkt mit dem Mundspiegel das Licht der Dentalleuchte auf den Zahn), wird von der Kamera automatisch auch die beleuchtete Fläche aufgenommen (Fig. 5/2). Ausschluß von Kontamination und Beschlagen der OptikBy the dentist illuminating the area to be filmed with his mouth mirror (he directs the light from the dental lamp onto the tooth with the mouth mirror), the camera automatically records the illuminated area (Fig. 5/2). Exclusion of contamination and fogging of the optics
Die leuchtenmontierte Videokamera mit Umlenkoptik macht also eine Intraoral-Kamera überflüssig. Somit entfällt jede Kontamination des Objektivs mit Speichel oder Blut und eine deshalb notwendige Desinfektion des Objektives. Ein Infektionsrisiko des Patienten durch verschmutzte Optiken wird gänzlich ausgeschlossen.The light-mounted video camera with deflection optics makes an intraoral camera unnecessary. This eliminates any contamination of the lens with saliva or blood and therefore disinfection of the lens is necessary. A risk of infection of the patient due to soiled optics is completely excluded.
Keine Elektromagnetische WirkungenNo electromagnetic effects
Ferner hat die extraorale "Intraoral-Kamera" den Vorzug, daß keinerlei elektromagnetische Spannungen im Patientenmund auftreten können (Kurzschlüsse etc.)Furthermore, the extraoral "intraoral camera" has the advantage that no electromagnetic voltages can occur in the patient's mouth (short circuits, etc.)
Gute optische AbbildungGood optical illustration
Durch die relativ großen Linsen der Umlenkoptik (Durchmesser ca.12-20mm) fällt soviel Licht auf den CCD(CMOS)-Chip, daß eine starke Abbiendung durch die CCD-Iris oder eine eingebaute Blende (06) (Fig. 1) erfolgen kann.Due to the relatively large lenses of the deflecting optics (diameter approx. 12-20mm), so much light falls on the CCD (CMOS) chip that a strong bending by the CCD iris or a built-in aperture (06) (Fig. 1) can take place .
Die kleine Blendenöffnung bewirkt eine große Schärfentiefe und minimale optische Abbildungsfehler. Durch das Teleobjektiv mit einer Brennweite von 30 bis 150mm (je nach Chip-Oberfläche; Normalobjektiv bei 1/2" CCD-Chip = 7mm) werden im normalen Arbeitsabstand von 600-700mm (Leuchte - Patientenmund) Zahn und Nachbarzähne formatfüllend auf dem Beobachtungs-Monitor abgebildet. Bei weiterer Annäherung der Leuchte an den Patientenmund ist auf einem 14"-Monitor eine 25-40fache Vergrößerung möglich.The small aperture causes a large depth of field and minimal optical aberrations. Thanks to the telephoto lens with a focal length of 30 to 150mm (depending on the chip surface; normal lens with 1/2 "CCD chip = 7mm), teeth and neighboring teeth are filled in the normal working distance of 600-700mm (lamp - patient's mouth) on the observation If the lamp is brought closer to the patient's mouth, it can be enlarged 25-40 times on a 14 "monitor.
Wirtschaftlichkeit und ErgonomieEconomy and ergonomics
Durch das Spezial-Leuchten-Stativ kann jede beliebige Dentalleuchte mit der Erfindung nachgerüstet werden. Das Schnellwechsel-Stativ macht weitere Kameras - z. B. in jedem Behandlungsraum eine weitere Kamera - überflüssig, da lediglich auf jede Dentaileuchte ein Stativ montiert (geklebt) werden und ein Kabel für die Video- Anschlüsse/Stromversorgung und evtl. Audio verlegt werden muß. Bei der zahnärztlichen Behandlung muß die Mitte des Lichtkegels (= der Zentralstrahl) der Dentalleuchte auf den zu behandelnden Zahn ausgerichtet werden. Da die optische Achse der Videokamera durch die Umlenkoptik in diese Mitte und parallel zum Lichtkegel verlegt wird, kann die Assistenz auf dem Monitor die exakte Einstellung der Leuchte und auch die Schärfe der Abbildung kontrollieren, ohne daß sich der Behandler darum kümmern muß. Wird der zu behandelnde Zahn durch zahnärztliche Instrumente oder die Finger des Arztes verschattet, so ist auch eine einwandfreie Aufnahme unmöglich. Zahnarzt und Assistenz haben so ständig die Kontrolle über die Video-Aufnahme und somit ist eine kontinuierliche Beobachtung und Dokumentation der zahnärztlichen Behandlung ohne Unterbrechnung des Behandlungsablaufes möglich. Ein weiterer Vorteil ist, daß durch die zweifache Strahlumlenkung (Periskop- Optik) alle Objekte seitenrichtig auf dem Beobachtungs-Monitor abgebildet werden. Thanks to the special lamp stand, any dental lamp can be retrofitted with the invention. The quick-change tripod makes more cameras - e.g. B. in each treatment room another camera - superfluous, since only a tripod is mounted (glued) on each dental lamp and a cable for the video connections / power supply and possibly audio must be laid. For dental treatment, the center of the light cone (= the central beam) of the dental lamp must be aligned with the tooth to be treated. Since the optical axis of the video camera is laid in this center and parallel to the light cone by the deflecting optics, the assistant on the monitor can control the exact setting of the lamp and also the sharpness of the image without the dentist having to worry about it. If the tooth to be treated is shaded by dental instruments or the doctor's fingers, it is also impossible to obtain a perfect image. The dentist and assistant have constant control of the video recording and thus continuous observation and documentation of the dental treatment is possible without interrupting the treatment process. Another advantage is that the double beam deflection (periscope optics) means that all objects are imaged correctly on the observation monitor.
Zeichnungen (Fig 1- 9)Drawings (Fig 1- 9)
Parallaxefehler:Parallax error:
In der Fotografie ist die Parallaxe der Winkel zwischen der optischen Achse des Objektives, dem zu fotografierenden Gegenstand und dem Sucher. Der Parallaxenfehler - was man durch den Sucher sieht, stimmt nicht mit dem uberein was fotografiert wird - wird somit um so großer, je naher man dem Objekt kommt. Auf die Dentalleuchte übertragen heißt das, je naher eine Kamera, die auf der Leuchte montiert ist dem Patientenmund kommt, desto weiter divergieren Zentralstrahl der Leuchte und optische Achse der Videokamera (Fig 7). In der Fotografie wurde dieses Problem mit der Spiegelreflex-Technik gelost.In photography, the parallax is the angle between the optical axis of the lens, the object to be photographed and the viewfinder. The parallax error - what you see through the viewfinder does not match what is being photographed - is the bigger the closer you get to the object. Transferred to the dental light means that the closer a camera that is mounted on the light comes to the patient's mouth, the further the central beam of the light and the optical axis of the video camera diverge (FIG. 7). In photography, this problem was solved with the SLR technique.
BezuqszeichenReference sign
Fig. 1 Kamera-Optik auf Leuchte undFig. 1 camera optics on light and
K = KameraK = camera
C = CCD/CMOS-Chip der KameraC = CCD / CMOS chip of the camera
L1 = DentalleuchteL1 = dental light
L2 = HalogenlampeL2 = halogen lamp
L3 = LeuchtenreflektorL3 = luminaire reflector
SS = Strahlengang der LeuchteSS = beam path of the lamp
SP1 = Spiegel 1SP1 = mirror 1
SP2= Spiegel 2, in der Lange verstellbarSP2 = mirror 2, adjustable in length
01 = Adapter-Stück01 = adapter piece
02 = Außenteleskop02 = external telescope
03 = Innenteleskop03 = inner telescope
04 = Linsensystem04 = lens system
05 = Halterung für langenverschiebbaren Frontspiegel05 = Bracket for long sliding front mirror
06 = Blende06 = aperture
07 = Fokussierhebel A = optische Achse07 = focusing lever A = optical axis
ZS = Zentrahlstrahl der Dentalleuchte Y = FokussierwegZS = central beam of the dental lamp Y = focusing path
Fig. 2 Parallaxe-FehlerFig. 2 parallax error
L1 ,L2,L3 = Positionen der Dentalleuchte 1 , 2, 3 = Auftrefforte des Zentrahlstrahls der Dentalleuchte bei den einzelnen LeuchtenpositionenL1, L2, L3 = positions of the dental lamp 1, 2, 3 = point of impact of the central beam of the dental lamp at the individual lamp positions
Fig. 3 Zentralstrahl/optische AchseFig. 3 central beam / optical axis
A = optische Achse ZS = Zentralstrahl der Dentalleuchte SS = Strahlengang der Dentalleuchte D = optimale Arbeitsdistanz: 700mm Fig. 4 Fokussierung mit StiftenA = optical axis ZS = central beam of the dental lamp SS = beam path of the dental lamp D = optimal working distance: 700mm Fig. 4 focusing with pins
07 = Fokussierstifte07 = focusing pins
Y = FokussierwegY = focusing path
Fig. 5/1 Indirekte Aufnahme mit MundspiegelFig. 5/1 Indirect exposure with a mirror
Fig. 5/2 Zentrahlstrahl wird mit Mundspiegel auf Zahn reflektiertFig. 5/2 central ray is reflected on the tooth with a mouth mirror
Fig. 6 Kamera direkt auf das Außenteleskop montiertFig. 6 camera mounted directly on the outer telescope
K = KameraK = camera
KK = KabelKK = cable
H = HalterungH = bracket
C = CCD/CMOS-Chip der KameraC = CCD / CMOS chip of the camera
L1 = DentalleuchteL1 = dental light
SP = Spiegel, in der Länge verstellbarSP = mirror, adjustable in length
02 = Außenteleskop02 = external telescope
03 = Innenteleskop 07 = Fokussierhebel A = optische Achse03 = inner telescope 07 = focusing lever A = optical axis
ZS = Zentrahlstrahl der DentalleuchteZS = central beam of the dental lamp
Y = FokussierwegY = focusing path
Fig. 7 Kameratunnel (..äußeres Gehäuse) mit innen rotierbarer KameraFig. 7 camera tunnel (.. outer housing) with an internally rotatable camera
K = Videokamera mit GehäuseK = video camera with housing
C = CCD(CMOS)-ChipC = CCD (CMOS) chip
G = Äußeres GehäuserohrG = outer casing tube
D = Deckel mit integriertem SpiegelD = lid with integrated mirror
F = Kameraringfassungen mit FührungsbändernF = camera ring frames with guide bands
S = Schlitz in äußerem GehäuseS = slot in outer housing
H = Hebel zur Rotation der KameraH = lever for rotating the camera
Fig. 8 Oberkiefer vor/nach Rotation der Kamera im KameratunnelFig. 8 Upper jaw before / after rotation of the camera in the camera tunnel
G = Äußeres GehäuserohrG = outer casing tube
C = CCD/CMOS-ChipC = CCD / CMOS chip
A = Kieferposition des liegenden PatientenA = jaw position of the lying patient
B = Monitorbild bei liegendem PatientenB = monitor image with patient lying down
C = Monitorbild nach Rotation der KameraC = monitor image after rotation of the camera
Fig. 9/1 Leuchten-Reflektor mit Stativ-Kappe und Hülse und Fig. 9/2 LeuchtenstativFig. 9/1 lamp reflector with tripod cap and sleeve and Fig. 9/2 lamp tripod
51 = an Reflektor adaptierte aufgeklebte Kappe51 = glued-on cap adapted to the reflector
52 = Steckhülse52 = socket
53 = Rändelschrauben53 = knurled screws
54 = Stativ-Bein, arretierbar54 = tripod leg, lockable
55 = Kugelkopf, in Hülse arrettierbar55 = ball head, lockable in sleeve
56 = Hülse 56 = sleeve

Claims

SchutzansprücheProtection claims
Die Umlenkoptik für das zahnärztliche, auf die Dentalleuchte montierte, Videokamera- System ist gekennzeichnet durch:The deflection optics for the dental video camera system mounted on the dental light is characterized by:
Merkmal 1:Feature 1:
Die Umlenkoptik hat eine zweifache 90-Grad-Strahlumlenkung (=Periskop). DieThe deflection optics have a double 90-degree beam deflection (= periscope). The
Strahlumlenkung wird erreicht durch optische Spiegel (Sp1/Sp2) oder Prismen. Diese Optik kann mittels Adapter-Stück (01) an jede beliebige Videokamera angeflanscht werden. Die Umlenkoptik ermöglicht eine Parallelverschiebung der optischen Achse (A) der Videokamera (Fig. 1).Beam deflection is achieved using optical mirrors (Sp1 / Sp2) or prisms. These optics can be flanged to any video camera using an adapter (01). The deflection optics enables a parallel shift of the optical axis (A) of the video camera (Fig. 1).
Merkmal 2:Feature 2:
Einen in der Länge verstellbaren (z.B. ausziehbaren) zweiten Spiegel oder ein Prisma (Sp2), wodurch die optische Achse der Videokamera exakt in den Mittelpunkt des Strahlenbündels jeder beliebigen Dentalleuchte verlegt werden kann (Fig. 1) Die optische Achse der Videokamera verläuft so parallel und in der Mitte des Zentralstrahls der Dentalleuchte. Parallaxe-Fehler werden vermieden(Fig. 2).A length adjustable (e.g. extendable) second mirror or a prism (Sp2), whereby the optical axis of the video camera can be placed exactly in the center of the beam of any dental light (Fig. 1) The optical axis of the video camera runs parallel and in the middle of the central beam of the dental lamp. Parallax errors are avoided (Fig. 2).
Merkmal 3:Feature 3:
Eine Umlenkoptik mit langer Brennweite (je nach CCD- oder CMOS-Chip: 1/5", 1/4", 1/3", 1/2"-Chip) von 30 bis 150mm (Normaibrennweite bei 1/2" CCD-Chip = 7mm). So können die zu behandelnden Zähne bei einer durchschnittlichen Distanz (D) Leuchte - Patientenmund von ca. 600-700mm mit jeweils einem Nachbarzahn formatfüllend auf dem Beobachtungs-Monitor abgebildet werden (Fig 3).A deflection lens with a long focal length (depending on the CCD or CMOS chip: 1/5 ", 1/4", 1/3 ", 1/2" chip) from 30 to 150mm (standard focal length at 1/2 "CCD- Chip = 7mm) The teeth to be treated can be displayed on the observation monitor in a format-filling manner with an adjacent tooth at an average distance (D) between lamp and patient mouth of approximately 600-700mm (Fig. 3).
Noch größere Abbildungsmaßstäbe, z.B. zur Demonstration feinster Zahndefekte oder Zahnfleischerkrankungen, werden durch die Annäherung der Dentalleuchte und somit des Objektivs bis auf 300mm an den Patientenmund erreicht. Eine weitere Heranführung der Dentalleuchte würde die Sicht des Zahnarztes behindern. Durch Zwischenschaltung eines optischen Extenders ( = Brennweitenverdopplers ) kann der Abbildungsmaßstab weiter vergrößert werden. Merkmal 4:Even larger imaging scales, for example for demonstrating the finest tooth defects or gum disease, are achieved by approaching the dental light and thus the lens up to 300mm from the patient's mouth. A further introduction of the dental lamp would hinder the dentist's view. The imaging scale can be enlarged further by interposing an optical extender (= focal length doubler). Feature 4:
Eine einhändige Schnell-Fokussierung mittels teleskopierender Verschiebung des vorderen Objektiv-Linsenpaares (Fig. 4). Bei den langen Brennweiten von 30mm bis 150mm (bei 1/5" bzw. 1/2" CCD- oder CMOS-Chip) beträgt der Fokussierweg, um zwischen den beiden extremen Aufnahmeabständen von 300mm und 1500mm zu fokussieren mehr als 30mm. Eine schnelle und mit nur einer Hand zu bewerkstelligende Fokussierung wird durch die teleskopierende Verschiebung des vorderen Linsenpaares im Innentubus (oder im Außentubus) gegen den Außentubus (bzw. Innentubus) der Periskop-Optik erreicht (evtl. mittels zweier Stifte (07), die mit den Fingern gegeneinander verschoben werden). Eine schnelle Fokussierung bei annähernd gleichem Aufnahmeabstand kann auch durch die Veränderung der Objektdistanz selbst (Distanz Leuchte -Zahn) durch Hin -und Herschwenken der Dentalleuchte erfolgen.A one-handed quick focusing by means of telescoping displacement of the front lens-lens pair (Fig. 4). With the long focal lengths of 30mm to 150mm (with 1/5 "or 1/2" CCD or CMOS chip), the focusing path to focus between the two extreme shooting distances of 300mm and 1500mm is more than 30mm. Fast focusing, which can be achieved with just one hand, is achieved by telescoping the front pair of lenses in the inner tube (or in the outer tube) against the outer tube (or inner tube) of the periscope optics (possibly by means of two pins (07), the fingers are moved against each other). Fast focusing with approximately the same shooting distance can also be achieved by changing the object distance itself (distance between luminaire and tooth) by swiveling the dental luminaire back and forth.
Merkmal 5:Feature 5:
Mit einem gewöhnlichen Mundspiegel, der das Licht der Dentalleuchte auf die zu betrachtende Zahnfläche reflektiert, kann jede beliebige Zahnfläche dargestellt werden, da die optische Achse der Video-Optik exakt in der Mitte des Lichtbündels der Dentaleuchte verläuft. Intraoral-Kameras, die in den Patientenmund eingeführt werden müssen, sind somit überflüssig (Fig. 5/1).With an ordinary dental mirror, which reflects the light of the dental lamp on the tooth surface to be viewed, any tooth surface can be displayed, since the optical axis of the video optics runs exactly in the middle of the light beam of the dental lamp. Intraoral cameras that have to be inserted into the patient's mouth are therefore superfluous (Fig. 5/1).
Merkmal 6:Feature 6:
Schutzanspruch wird auch erhoben auf eine Abwandlung der Umlenkoptik, wobei die Miniatur-Kamera direkt auf das Außenteleskop (bzw. Innenteleskop) montiert wird und somit der erste Spiegel (bzw. das Prisma) entfällt (Fig. 6).Protection is also claimed for a modification of the deflection optics, whereby the miniature camera is mounted directly on the outer telescope (or inner telescope) and the first mirror (or the prism) is therefore omitted (Fig. 6).
Merkmal 7:Feature 7:
Ferner wird Schutzanspruch erhoben auf eine Abwandlung der Verbindung zwischen Kamera und Umlenkoptik. Bei dieser Verbindung (Fig. 7) kann die Kamera (und somit der Bildaufnahmechip) um jeweils 90 Grad nach rechts oder nach links gegen die Optik rotiert werden. Dadurch können ansteigende oder abfallende Bildlinien so rotiert werden, daß sie auf dem Monitor als horizontale Linien dargestellt werden (Fig.8). Dies dient besonders bei Fortbildungsveranstaltungen der Orientierung der Zuschauer, die die Operation nicht direkt sondern per Video-Monitor oder Projektor in einem Nebenraum verfolgen. Das Spezialstativ zur Montage der Videokamera auf die Dentalleuchte ist gekennzeichnet durch:Protection claims are also made for a modification of the connection between the camera and the deflection optics. With this connection (FIG. 7), the camera (and thus the image recording chip) can be rotated 90 degrees to the right or to the left against the optics. As a result, rising or falling image lines can be rotated so that they are displayed on the monitor as horizontal lines (Fig. 8). This is particularly useful for advanced training events in orienting viewers who do not follow the operation directly but via a video monitor or projector in an adjacent room. The special tripod for mounting the video camera on the dental light is characterized by:
Merkmal 8:Feature 8:
Ein auf den beweglichen, reflektortragenden Teil (Rück-, Ober- oder Unterseite des Leuchtenreflektors) der Dentalleuchte adaptiertes und montiertes (z.B. geklebtes) Plättchen (Kappe) (S1) aus hitzebeständigem Material mit Hülse (S2) (Fig. 9/1).A plate (cap) (S1) made of heat-resistant material with a sleeve (S2) adapted and mounted on the movable, reflector-carrying part (back, top or bottom of the lamp reflector) of the dental lamp (S1) (Fig. 9/1).
Merkmal 9:Feature 9:
Ein schnell arretierbares Miniatur-Stativ mit in jeder Lage mit Schraube o.a. (S3) arretierbarem Kugelgelenkkopf (S5/S6). Durch das (Kugel)gelenk kann die optische Achse der Kamera parallel zum Zentralstrahl jeder beliebigen Dentalleuchte ausgerichtet werden (Fig. 9/2). Damit die Kamera parallel zum Strahlengang der Leuchte ausgerichtet werden kann, bedarf es einer einmaligen Justierung. Das Miniatur-Stativ ermöglicht auch das schnelle Entfernen und Wiederbefestigen der Videokamera, um sie z.B. in ein anderes Behandlungszimmer zu bringen. A quickly lockable miniature tripod with screw or the like in any position (S3) lockable ball joint head (S5 / S6). The (ball) joint enables the optical axis of the camera to be aligned parallel to the central beam of any dental lamp (Fig. 9/2). A one-time adjustment is required so that the camera can be aligned parallel to the light's beam path. The miniature tripod also enables the video camera to be quickly removed and reattached, e.g. to be brought to another treatment room.
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