AT407954B

AT407954B - Verfahren und vorrichtung zur bestimmung von zahnfarben

Info

Publication number: AT407954B
Application number: AT0069599A
Authority: AT
Inventors: Werner Kosma; Manfred Dipl Ing Bammer; Gerhard Ing Traxler
Original assignee: Oesterr Forsch Seibersdorf; Werner Kosma
Priority date: 1999-04-19
Filing date: 1999-04-19
Publication date: 2001-07-25
Also published as: ATA69599A; DE10081028D2; WO2000063661A1; CH694684A5; AU4384400A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung bzw. Anordnung gemäss dem Oberbegriff des Pa entanspruches 20.

Ziel der Erfindung ist es, Zahnfarben- und/oder -formen reproduzierbar zu bestimmen, um insbesondere möglichst naturnahen Zahnersatz herstellen und/oder Füllmaterialien einsetzen zu können, die sich von vorhandenen Zähnen möglichst wenig unterscheiden.

Derartige Verfahren und Einrichtungen sind z. B. bekannt aus WO 97/24/075, DE 90 12 977.6 U1, EP 0 777 113 A1, DE 195 46 634 A1.

Bei diesen bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Farbbestimmung von Zähnen im Bereich der Dentaltechnik treten immer wieder Schwierigkeiten bei der Bestimmung der Absolutf rbe der Zähne ein. Es ist bekannt, dass die Bestimmung absoluter Farben stark durch die Beleuch ung und deren spektraler Zusammensetzung sowie Stabilität beeinflusst wird. Dadurch ergeben sich zwangsläufig unterschiedliche Farbeindrücke. Auch die Stabilität des eingesetzten Lichtdete tors spielt bei der Farbbestimmung eine grosse Rolle. Speziell bei der Bestimmung von Zahnfarben wird die Problematik dadurch verschärft, dass die Zahnfarben in einem kleinen Abschnitt des gesa ten Farbraumes liegen und geringe Messfehler eine grosse Farbabweichung ergeben.

Aufgabe der Erfindung ist es, die oben angeführten Einflussfaktoren möglichst auszusch Iten und die Farbbestimmung von Zähnen oder Zahnbereichen möglichst absolut vorzunehmen. E rfin- dungsgemäss wird dieses Ziel bei einem Verfahren der eingangs genannten Art mit den im Kannzeichen des Anspruches 1 angeführten Merkmalen erreicht. Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäss durch die im Kennzeichen des Anspruches 20 angeführten erkmale charakterisiert.

Durch die Verwendung und den Einsatz zumindest eines Referenzstückes, dessen Farbv kto- ren bzw. dessen Farbwerte möglichst genau bekannt sind bzw. das unter genau definierten erstellungsbedingungen angefertigt wurde, erfolgt eine mitlaufende Kalibrierung jeder Messung,
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Der Messvorgang kann somit auf eine Reiativmessung, bezogen auf ein Referenzstück mit genau bekannten Parametern, reduziert werden. Die Schwierigkeiten bei der Bestimmung der Lage der Farbvektoren in dem relativ kleinen Bereich des Farbraumes, der die einander sehr ähnli hen Zahnfarben umfasst, werden damit beträchtlich reduziert.

Insbesondere wird durch die Verwendung eines Detektors mit einem matrixförmigen CCD- ensor der Nachteil von Ein- und Mehrpunktspektrometem vermieden, die nur punktuelle und/oder integrate Aufnahmen eines Zahnes durchführen können. Mit der erfindungsgemässen Vorgangs eise können jedoch auch Schattierungen, Flecken und partielle Verfärbungen genau erfasst werden, welche Merkmale sowohl bei der Nachbildung als auch beim Füllen einzelner Zähne von g &num;er Bedeutung sind. Darüberhinaus können mit der erfindungsgemässen Vorrichtung auch Panor ma- aufnahmen mehrerer Zähne gemacht werden, die für die Formgebung von Ersatzzähnen unfür den gesamten Farbeindruck von Bedeutung sind.

Nach dem erfindungsgemässen Verfahren bzw. mit einer erfindungsgemässen Vorrichtung werden auch die Farben der Zahnersatz- bzw. Zahnfüllmaterialien gemessen. In der Beschreibung und den Patentansprüchen wird zumeist nur auf die Farbfeststellung von Zähnen oder von einem hn- bereich bezug genommen ; ist aber erfindungsgemäss vorgesehen, dass für die Ermittlun der Farben von Zahnersatz und -füllmaterialien dieselbe Vorgangsweise gewählt wird, da letztlich möglichst übereinstimmende Verhältnisse bei der Bestimmung der Farbwerte von Zähnen und von Zahnersatzmaterial angestrebt werden müssen. Somit sind sämtliche Ausführungen in der Beschreibung und in den Patentansprüchen betreffend die Aufnahme, Ermittlung und Auswertung von
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gültig und anwendbar. Dazu werden aus den Zahnersatz- und -füllmaterialien entsprechend Ersatzzähne bzw.

Kronen bzw. Probestücke hergestellt und gemeinsam mit einem Referenz tück vermessen bzw. aufgenommen. Die ermittelten Farbwerte werden, wie später noch näher d irauf eingegangen wird, gespeichert und für Vergleichszwecke zur Verfügung gehalten.

Bei der erfindungsgemässen Vorgangsweise wird für vorzugsweise jeden einzelnen Bild unkt eines aufgenommenen Bildes ein Farbvektor bzw. die diesen Farbvektor bildenden Farbwert bestimmt und die für die einzelnen Bildpunkte ermittelten Farbvektoren werden jeder für sich ode @r für benachbarte Flächenbereiche bzw. Zahnbereiche oder für den gesamten Zahn bzw. für einen

Ersatzzahn oder Proben aus Ersatz- oder Füllmaterial zusammengefasst und - gegebenenfalls nach einer Mittelwertbildung - ausgewertet. Je nach eingesetzten Mittelungsverfahren oder vorgegebenen Kriterien für Farbverläufe erhält man Werte für den Farbverlauf und/oder für die Fleckigkeit und/oder für einen Grundton des Zahnes für die gesamte Zahnfläche oder über Zahnbereiche.

Die für den gesamten Zahn und/oder Zahnbereiche ermittelten oder gemittelten resultierenden absoluten Farbvektoren können auf einer Anzeigeeinheit bzw. einem Bildschirm dargestellt werden und zeigen ein naturgetreues Farbbild des Zahnes.

Es ist möglich, dieses Bild mit von Nachbarzähnen ermittelten Bildern zu vergleichen oder dieses Bild mit dem Bild von Nachbarzähnen gleichzeitig darzustellen, womit ein optimaler Farbeindruck für den Zahnersatz oder für die Zahnfüllmaterialien gefunden werden kann.

Vorteilhaft ist auch die Möglichkeit, erfindungsgemässe Vorrichtungen sowohl bei einem Zahnarzt als auch in einem Dentallabor aufzustellen, sodass eine Datenübertragung betreffend aufgenommene Bilder von Zähnen und Zahnersätzen erfolgen kann und zwischen dem Dentallabor und der Arztpraxis die entsprechenden Farb- und Formdaten übermittelt werden können.

Vorteilhaft ist die erfindungsgemässe Vorgangsweise auch deshalb, weil zu jedem Zeitpunkt des Auswertungsverfahrens entsprechende Bearbeitungen der aufgenommenen Bildsignale, z. B.

Mittelwertbildungen od.dgl., vorgenommen werden können.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung wird insbesondere unter Verwendung eines Mikroprozessors realisiert, welchem entsprechende Speichereinheiten bzw. Bildverarbeitungseinrichtungen zugeordnet sind. Die erfindungsgemäss erforderlich werdenden Berechnungen erfolgen unter Steue- rung des Mikroprozessors bzw. einer Recheneinheit ; Ergebnisse können auf einer Anzeigeein- heit dargestellt werden.

Um eine entsprechende Anzahl, d. h. zumindest drei, Bilder bzw. Aufnahmen eines Zahnes, eines Zahnbereiches oder von Probestücken aus Zahnersatz bzw. Zahnfüllmaterial zu erhalten, um aus diesen Bildern das (Farb-)Bild zusammensetzen zu können, kann gemäss den Merkmalen der Ansprüche 2,3 oder 4 vorgegangen werden. Jede dieser Vorgangsweisen bietet aufgrund der voneinander unterschiedlichen apparativen Aufwände und des der Auswertung zugrundeliegenden Rechenverfahrens spezielle Vorteile. Z.

B. ergibt die Vorgangsweise gemäss den Merkmalen des Patentanspruches 2 die Möglichkeit einer sehr genauen Auswertung aufgrund der erhaltenen drei Bilder; die Vorgangsweise gemäss Patentanspruch 3 reduziert die rechnerische Auswertung und ermöglicht eine gute Bearbeitung der aufgenommenen Bilder; die Vorgangsweise nach Patentanspruch 4 ermöglicht einen sehr einfachen Aufbau der erfindungsgemässen Anordnung. Entsprechend einsetzbare Vorrichtungen weisen die Merkmale der Ansprüche 21, 23 oder 24 auf.

Zu bemerken ist, dass die von der Bildaufnahmeeinheit bzw. der Kamera bzw. dem matrixförmigen Detektor abgegebenen Bildsignale in aller Regel digitalisiert und in digitaler Form verarbeitet werden ; das aus den zusammengesetzten Bildern erhaltene (Farb-)Bild wird ebenfalls vorteilhafterweise in digitalisierter Form gespeichert und es erfolgt auch ein Vergleich der digital gespeicherten Werte der einzelnen Bildpunkte des (Farb-)Bildes mit den in digitaler Form gespeicherten Farbwerten der Zahnersatz- bzw. -füllmaterialien.

Die Vorgangsweise gemäss Patentanspruch 6 bzw. eine Vorrichtung gemäss Anspruch 25, bietet Möglichkeiten zur Verknüpfung der Farbvektoren des Referenzstückes und des Zahnes je nach gewünschter Genauigkeit; vorteilhafterweise wird aus einer Vielzahl von Messungen der Zusammenhang zwischen den erhaltenen Farbvektoren des Referenzstückes und des Zahnes ermittelt und eine Kalibrierkurve, basierend auf den Farbvektoren des Referenzstückes, erstellt, womit Geräteparameter bzw. -instabilitäten zuverlässig ausgeschaltet werden können.

Eine Erhöhung der Genauigkeit bzw. Vereinfachung der Auswertung ergibt sich mit den Merkmalen des Patentanspruches 7.

Bevorzugt ist eine Vorgangsweise gemäss Anspruch 14; der Vergleich kann entweder durch eine Betrachtung der auf einem Bildschirm dargestellten Farben des Zahnes bzw. des Zahnbereiches und der Farben der Zahnersatz bzw. -füllmaterialien erfolgen. Prinzipiell ist es auch möglich, diesen Vergleich lediglich rechnerisch vorzunehmen und auf einer Anzeigeeinrichtung eine Angabe zu erhalten, welches Zahnersatz- bzw. -füllmaterial eingesetzt werden soll.

Von Vorteil sind die Merkmale der Ansprüche 29 bis 34, da damit ein, gegebenenfalls das Referenzstück tragendes, Distanzstück erstellt und in einer definierten Position auf dem Kopfstück angeordnet werden kann. Dieses Distanzstück schaltet störendes Umgebungslicht und uner-

wünschte Reflexe aus ; weiteren ist dieses Distanzstück austauschbar, womit hygienischer An- sprüchen Rechnung getragen werden kann.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschrei ung, den Patentansprüchen und der Zeichnung.

Es zeigen Fig. 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung. Fig. 3 zeigt ein Vektordiagramm. Fig. 2, 4, 5 und 6 zeigen Details einer erfindungsgemässen Vorrichtung.

In Fig. 1 ist ein Zahn 1 schematisch dargestellt, an den eine Distanzhülse 2 angelegt ist, die von einem Kopfstück 11 getragen ist, das Bestandteil einer erfindungsgemässen Vorrichtung 40 ist.

Die Distanzhülse 2 ist auf dem Kopfstück 11aus hygienischen Gründen abnehmbar bzw. aufs eckbar befestigt. Die Distanzhülse 2 trägt ein Referenzstück 3; wie in Fig. 2 als Alternative dargestellt, kann das Referenzstück 3 auch von einem Träger 10 getragen sein, der seinerseits auf dem Kopfstück 11 gegebenenfalls aus- und einschiebbar befestigt ist. Die Distanzhülse 2 kann in diesem Fall ausgewechselt werden, ohne dass eine Abnahme des Referenzstückes 3 erfolgen muss.

Das Referenzstück 3 ist auf der Distanzhülse 2 und/oder dem Träger 10 auswechselbar befestigt Die Distanzhülse 2 ist auf einem Absatz 29 des Kopfstückes 11gelagert, und zwar unter Zwisc @en- schaltung von FSR-Drucksensoren 19, welche bei ordnungsgemässem Sitz der Distanzhülse ein Schaltsignal abgeben, worauf ein die Vorrichtung 40 steuernder Mikroprozessor 15 den Betrieb freigibt.

In dem Kopfstück 11 ist, vorzugsweise mittig, eine Bildaufnahmeeinheit 12, d. h. eine Ka era mit einem matrixförmigen Detektor 7, angeordnet, dessen Signale, vorzugsweise nach einer igitalisierung, über eine Leitung 30 einer Bildformeinheit 31 zugeführt sind. Dem Sensorchip 7 v rge- ordnet ist eine Optik 8, die allenfalls über einen Filter 9 den durch die Distanzhülse 2 eingegre zten Bildaufnahmebereich auf den Sensorchip 7 abbildet. Gleichzeitig mit dem Zahn 1 oder einem Teilbereich des Zahnes wird das Referenzstück 3 von der Optik 8 auf den Sensorchip bzw. Detektor 7 abgebildet.

Rundum oder seitlich des Sensorchips 7 sind als Beleuchtungseinheit Lichtleiter 5 angeor Inet, mit denen eine Beleuchtung des Zahnes 1 oder eines Zahnbereiches und des Referenzstückes 3 durch den Lichtgenerator 13 erfolgt. Die Filter 9 dienen zur Unterdrückung von Lichtreflexionen.

Der Lichtgenerator 13 und die Bildaufnahmeeinheit 12 werden bei der Ausführungsform gemäss Fig. 1 von einer Steuereinheit oder dem Mikroprozessor 15 derart geschaltet, dass zumindest drei hintereinander erfolgende Aufnahmen des Zahnes 1 oder Zahnbereiches vorgenommen we den, wobei für jede dieser Aufnahmen eine unterschiedliche Beleuchtung des Zahnes 1 oder Za bereiches erfolgt. Die unterschiedliche Beleuchtung erfolgt mit Licht unterschiedlicher Wellenlänge oder unterschiedlicher Wellenlängenbereiche.

Zu diesem Zweck kann als Lichtgenerator 1 ein Weisslichtgenerator vorgesehen sein, dem für die einzelnen Beleuchtungsvorgänge untersch edli- che Farbfilter vorgeschaltet werden ; eskönnten allerdings auch Lichtquellen unterschiedlicher el- lenlänge oder unterschiedlicher Wellenlängenbereiche vorgesehen sein, welche alternativ a die Lichtleiter 5 angeschaltet werden.

Die von den Bildpunkten des matnxförmigen Detektors 7 abgeleiteten Bildsignale der hint ein-
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der hintereinander aufgenommenen Bilder R. G. B bildpunktweise ein (Farb-)Bild zusamm ge- setzt wird. Dieses (Farb)Bild umfasst sowohl den Zahn 1 bzw. Zahnbereich als auch das Refe enzstück 3. Prinzipiell könnten für den Zahn 1 und für das Referenzstück 3 auch getrennte (Farb) ilder zusammengesetzt werden.

Da die Lage des Farbvektors im Farbraum bzw. die Farbwerte des Farbvektors, nämlich Helligkeit, Intensität und Farbton, für das Referenzstück 3 durch entsprechende Herstellung und Vermessung des Referenzstückes 3 genau bekannt sind, kann der in Fig. 3 dargestellte absolute Farbvektor Ra für das Referenzstück 3 als bekannt vorausgesetzt werde . Im Zuge der Auswertung der Bildsignale wird für das Referenzstück 3 ein gemessener bzw. betechneter Farbvektor Rg ermittelt, der gegenüber dem absoluten Farbvektor Ra des Referenzstüc es 3 unterschiedlich ist ; der Differenzvektor D zwischen dem gemessenen Farbvektor Rg und dem absoluten Farbvektor Ra kann ermittelt und Messfehlern bzw. Messunstimmigkeiten zugeordnet werden, die bei der Bestimmung des Farbvektors Zg eines Zahnes 1 auftreten.

In der Bildformeinheit 31 werden die Farbvektoren Zg für die einzelnen Bildpunkte des a fge- nommenen Zahnes 1 bzw. Zahnbereiches ermittelt, welche Farbvektoren Zg in Fig. 3 dargestellt sind. Von diesen mit Messfehlern behafteten Farbvektoren Zg kann der ermittelte Differenzvek or D

verknüpft, insbesondere subtrahiert werden und man erhält reduzierte bzw. absolute Farbvektoren Za mit absoluten Farbwerten für jeden einzelnen Bildpunkt oder - je nach Mittelung - für Bildpunktbereiche des Zahnes 1 bzw. Zahnbereiches. Es ist auch möglich, dass eine Verknüpfung der Farbvektoren (Zg, Rg und Ra) nach einem empirisch ermittelten Zusammenhang, insbesondere abhängig von der Lage der Farbvektoren Zg, Rg und Ra im Farbraum, erfolgt.

Der Farbraum wird durch die Farbwerte Helligkeit H, Intensität I und Farbton T aufgespannt Der Farbraum besitzt als Z-Koordinate die Helligkeit H ; die Intensität I und der Farbton T bestimmen die Lage eines Farbvektors in der von I und T bestimmten Ebene nach Art eines Polarkoordinatensystems, dessen Ursprung in M gelegen ist.

Wie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben, ist es von Vorteil, wenn zur Aufnahme von zumindest drei Bildern des Zahnes 1 oder Zahnbereiches in Aufeinanderfolge unter jeweils unterschiedlicher Beleuchtung, insbesondere bei Beleuchtung mit Licht unterschiedlicher Wellenlänge oder unterschiedlicher Wellenlängenbereiche, der Bildaufnahmeeinheit 12 eine Licht unterschiedlicher Wellenlänge oder unterschiedlicher Wellenlängenbereiche abstrahlende Beleuchtungseinheit zugeordnet ist. Dazu kann vorgesehen sein, dass die Beleuchtungseinheit von einem in gesteuerter Aufeinanderfolge Licht unterschiedlicher Wellenlänge oder Wellenlängenbereiche in den Detektor 7 umgebende Lichtleiter 5 einspeisenden Lichtgenerator 13 gebildet ist.

Alternativen zu der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind in Fig. 5 und 6 erläutert.

Gemäss Fig. 5 erfolgt eine Beleuchtung des aufzunehmenden Zahnes 1 mit der Beleuchtungseinheit 12, jedoch sind für das für die Beleuchtung eingesetzte Licht keine Vorgaben vorhanden.

Die Aufnahme des Zahnes 1 erfolgt mit einem Sensorchip bzw. Detektor 7 einer Farbkamera. Aus den Bildsignalen der einzelnen Bildpunkte dieses Sensorchips werden in einer Recheneinheit 39 drei Bilder R, G, B, insbesondere ein Rotbild, ein Grünbild und ein Blaubild, ermittelt bzw. errechnet und diese drei Bilder R, G, B werden der Bildformeinheit 31 zugeleitet. Die Verarbeitung und Auswertung dieser drei ermittelten Bilder in der Bildformeinheit 31 erfolgt, wie zuvor in Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben. Erfindungsgemäss ist somit vorgesehen, dass die Bildaufnahmeeinheit 12 von einer Farbkamera gebildet ist, dass in der Bildformeinheit 31 ein Bildteiler 39 zur Ableitung bzw.

Ermittlung von zumindest drei Teilbildern R, G, B mit unterschiedlichen Wellenlängen oder in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen aus dem mit der Farbkamera aufgenommenen Bild vorgesehen ist und dass in der Recheneinheit 14 aus diesen Teilbildem R, G, B das (Farb-)Bild des Zahnes 1 oder Zahnbereiches und des Referenzstückes 3 zusammengesetzt wird.

In Fig. 6 ist eine weitere Alternative darstellt, bei der der Zahn 1 ebenfalls mit Licht beliebiger Qualität beleuchtet wird. Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass als Bildaufnahmeeinheit 12 eine, drei auf unterschiedliche Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche ansprechende Detektoren 7, vorzugsweise jeweils mit einem für unterschiedliche Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche durchlässigen Filter 41 oder mit einem Lichtteilerprisma versehene Detektoren, aufweisende Kamera vorgesehen ist, wobei in der Recheneinheit 14 die drei ermittelten bzw. aufgenommenen Teilbilder R, G, B zu dem (Farb)Bild des Zahnes 1 oder Zahnbereiches oder Zahnersatz- oder -füllmaterials und des Referenzstückes 3 zusammengesetzt werden. Auf diese Weise erhält man drei Bilder R, G, B mit unterschiedlicher Wellenlänge bzw. in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen, z.

B. ein Rotbild, ein Grünbild und ein Blaubild. Diese erhaltenen drei Bilder R, G, B werden wiederum der Bildformeinheit 31 zur Ermittlung des (Farb-)Bildes zugeführt.

Anstelle der vorgesehenen unterschiedlichen Farbfilter 41 könnte auch eine Aufspaltung des vom Zahn 1 abgegebenen Lichtes mittels eines Prismas erfolgen, welches den einzelnen Detektoren 7 Licht unterschiedlicher Wellenlängenbereiche zuführt.

Das eingesetzte Referenzstück 3, das zugleich mit dem Zahn 1 aufgenommen wird, kann von einem Graukeil oder Farbkeil gebildet werden, dessen Farbwerte kalibriert bzw. als bekannt vorausgesetzt sind. Auf diese Weise können die Farbvektoren exakter bestimmt werden. Prinzipiell ist es möglich, gleichzeitig auch mehrere Referenzstücke 3, z. B. Grau- oder Farbkeile, insbesondere abgestimmt auf vorliegende Zahnfarben von aufzunehmenden Zähnen, das heisst Referenzstücke 3 mit einer Anzahl von unterschiedlichen bekannten Farbvektoren, d. h. ein mehrfarbiges Referenzstück 3 einzusetzen. Die Auswertung kann über die Bildung und Mittelung mehrerer Differenzvektoren oder durch Mittelung einer Anzahl unter Verwendung der jeweiligen Differenzvektoren ermittelten absoluten Farbvektoren erfolgen.

Erfindungsgemäss werden in der Bildformeinheit 31 und in der Recheneinheit 14 die drei e mittelten bzw. aufgenommenen Teilbilder R, G, B zu dem (Farb)Bild des Zahnes 1 oder Zahnb rei- ches und des Referenzstückes 3 zusammengesetzt. Zweckmässig ist es demzufolge, wenr die Bildformeinheit 31 eine Verknüpfungseinheit umfasst, in der die Farbvektoren Rg bzw. Ra des F efe- renzstückes 3 oder der ermittelte Differenzvektor D zum Farbvektor Zg des Zahnes 1 oder Zehnbereiches addiert oder subtrahiert werden oder in der eine Verknüpfung der Farbvektoren Rg Ra und Zg nach einem empirisch ermittelten Zusammenhang, insbesondere abhängig von der age des Farbvektors Rg im Farbraum, erfolgt.

In der Bildformeinheit 31 werden aus den erhaltenen drei Bildern R, G, B sowohl (Farb-) ilder des Zahnes 1 oder des Zahnersatzmaterials als auch des Referenzstückes 3 zusammeng teilt und, wie beschrieben, zur Ermittlung der absoluten Farbvektoren Za für die einzelnen Bildpunkte ausgewertet. Dabei werden die Bildsignale der Bilder R, G, B des Zahnes 1 oder Zahnberei hes und des Referenzstückes 3 bildpunktweise zusammengesetzt bzw. addiert und zu dem jeweiigen (Farb)Bild bzw. absoluten Farbvektor Za zusammengesetzt. Für jeden Bildpunkt, für den ein ildsignal erhalten wird, wird ein reduzierter bzw. absoluter Farbvektor Za bestimmt.

Gegebene falls nach einer Mittelwertbildung für eine bestimmte Fläche und/oder eine bestimmte Anzahl von Bildpunkten wird zumindest einer der bestimmten reduzierten bzw. absoluten Farbvektoren Za mit den Farbwerten H, I, T des Zahnes 1 oder des Zahnbereiches mit vorzugsweise gespeicherten F arbvektoren und/oder Farbwerten von Zahnersatz- und/oder -füllmaterialien verglichen.

Um möglichst gleiche Beleuchtungsverhältnisse für den Zahn 1 als auch für das Referenzstück 3 zu schaffen, ist es vorteilhaft, wenn das Referenzstück 3 zur gleichzeitigen Aufnahme von Bildern des Zahnes 1 und des Referenzstückes 3 im wesentlichen parallel zur Zahnfläche, vorzugswei e in die Ebene der Vorderfläche des Zahnes, plaziert wird.

Vorteilhaft bei der Erfindung ist es, dass in einfacher Weise der Verlauf bzw. Veränderungen des absoluten Farbvektors Za und/oder der Farbwerte H, I, T über die Fläche des Zahnes 1 mittelt werden können. Dazu können die für eine vorgegebene Anzahl von nebeneinanderliege den Bildpunkten ermittelten Farbvektoren Za oder die für einen Flächenbereich vorgegebener G össe ermittelten Farbvektoren Za einer Mittelwertbildung unterzogen werden. Es ist auch möglich, dass aus einer Mehrzahl von Aufnahmen des Zahnes 1 und/oder Zahnbereiches, insbesondere bei denselben Beleuchtungsverhältnissen ein Mittelwert für die Bildsignale eines Bildpunktes ermittelt und zur Bestimmung des reduzierten Farbvektors herausgezogen wird.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist der Bildformeinheit 31 und/oder der dieser zugeordneten Re en- einheit 14 ein Mittelwertbildner 16 zugeordnet, mit dem die Bildsignale einzelner Bildpunkte der von Gruppen von Bildpunkten und/oder die gemessenen oder die absoluten Farbvektoren und der Farbwerte, die für einzelne Bildpunkte ermittelt wurden, nach vorgegebenen Kriterien gemittelt werden. An diese Einheiten ist zumindest ein Speicher 21 für die gemessenen Farbvektore Zg und/oder reduzierten bzw. absoluten Farbvektoren Za und/oder für die Farbwerte H, I, T des Zahnes 1 oder Zahnbereiches und/oder ein Speicher 22 für die absoluten Farbvektoren Ra bzw. die absoluten Farbwerte H, I, T des Referenzstückes 3 angeschlossen.

Des weiteren ist ein Spe cher 23 für den in der Recheneinheit 14 ermittelten Verlauf bzw. für Änderungen der absoluten arbvektoren Za und/oder der absoluten Farbwerte H, I, T über die Fläche des Zahnes 1 vorgesehe .

Vorteilhafterweise kann dabei vorgesehen sein, dass der Mittelwertbildner 16 eine Einheit zur Mittelung der absoluten Farbvektoren Za über einen vorgegebenen Flächenbereich zur Be ech- nung eines Grundtones für den Zahn 1 oder Zahnbereich umfasst.

Für die Praxis ist es wesentlich, dass ein Speicher 25 für Farbvektoren und/oder Farbwerte von Zahnersatz- und/oder -füllmaterialien vorgesehen ist und dass an die Speicher 21 und/oder 23 und an den Speicher 25 eine Vergleichseinheit 24 zum Vergleich der absoluten Farbvektore Za und/oder absoluten Farbwerte H, I, T mit den Farbvektoren und/oder Farbwerten der Zahner satzund/oder -füllmaterialien angeschlossen ist. Damit wird es einfach möglich, die richtigen Grun töne bzw. Farben für die Zahnersatz- bzw. -füllmaterialien auszuwählen.

Ergänzt wird die erfindungsgemässe Vorrichtung dadurch, dass der Recheneinheit 14 eine Einheit 27 mit einem Speicher zur Bestimmung und Aufzeichnung der Form des Zahnes 1 oder Zahnbereiches und/oder eine Einrichtung 26 zur Verknüpfung bzw. Überlagerung von gespeicherten Form- und Farbdaten zur Darstellung des Zahnes 1 oder Zahnbereiches auf einer Anzeigeei heit 18 zugeordnet ist.

Schliesslich kann vorgesehen sein, dass eine Einheit 28 für den Empfang oder zur Übertragung von aufgenommenen und/oder gespeicherten Daten bzw. Bildsignalen von oder an entfernt gelegene(n) Empfänger (n) vorgesehen ist.

Sämtliche Einheiten stehen unter der Steuerung einer zentralen Steuereinheit bzw. des Mikroprozessors 15, welcher zusammen mit den aufgezeigten Einheiten die wesentlichen Funktionen der erfindungsgemässen Vorrichtung erfüllen kann. Es ist auch möglich, einzelne Einheiten in den Mikroprozessor zu integrieren, der sodann diese Funktionen gemäss seiner Programmierung ausführt.

Die Einheit 32 umfasst weitere zur Bedienung derartiger Einrichtung notwendige Gerätschaften, wie z.B. Netzgeräte, A/D-Wandler, Anschlüsse für die Anzeigeeinheit 18 usw.
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Vergleich prinzipiell analog oder digital erfolgen kann.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform eines Kopfstückes 11 dargestellt, bei dem auf das Gehäuse 4 eine Distanzhülse 2 aufgesetzt ist, welche einen Umlenkspiegel 39 trägt, der in einem Winkel von etwa 45 zur optischen Achse des Detektors 7 geneigt, angeordnet ist. Eine derartige Anordnung dient insbesondere zur Aufnahme von Backenzähnen, deren Betrachtung mit einem senkrecht auf die Vorderfläche des Zahnes aufzusetzenden Kopfstück 11mitunter nicht einfach ist. Über den Umlenkspiegel 39 werden die Zahnfläche und das Referenzstück 3 gleichzeitig auf den Detektor 7 abgebildet. Auch für diese Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Brennebene einer dem Sensorchip 7 vorgelagerten Fokussierungs- bzw. Optikeinheit 8 auf die Endebene E der vorne offenen Distanzhülse 2 fix eingestellt ist.

Das Referenzstück 3 kann an der dargestellten Stelle liegen und entweder am Gehäuse 4 mittels eines Trägers oder am Distanzstück 2 befestigt sein. Die Distanzhülse 2 kann sämtliche Merkmale einer Distanzhülse aufweisen, wie sie im Zusammenhang mit der Fig. 1 beschrieben wurde.

Zur Erhöhung der Genauigkeit kann vorgesehen sein, dass der Bildformeinheit 31 und/oder der Recheneinheit 14 eine Linearisierungseinheit 38 zum Weiss- oder Farbabgleich des (r) Detektors(en) 7 zugeordnet ist. Die vorgesehene Linearisierungseinheit 38 verhindert ein Abdriften der elektronischen Einheiten, insbesondere der Detektoren und sorgt für stabile bzw. definierte Anfangsbedingungen für eine Messung.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Bestimmung oder Ermittlung von Zahnfarben und/oder -formen oder der Farbe von Zahnersatz- oder -füllmaterialien, bei dem zumindest ein Bild zumindest eines Zahnes (1) oder eines Zahnbereiches mit einer Bildaufnahmeeinheit bzw. einer Kamera aufgenommen wird und die von dem(n) aufgenommenen Bild(ern) abgeleiteten Bildsignale ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, - dass das (die) Bild(er) des Zahnes (1) oder Zahnbereiches oder des Zahnersatz- oder -füllmateriales mit einer zumindest einen matrixförmigen Detektor (7) aufweisenden Ka- mera, insbesondere einer CCD-Kamera oder einer Grauwertkamera, aufgenommen wird (werden), - dass bei vorzugsweise jeder Bildaufnahme gleichzeitig mit dem Zahn (1) oder Zahnbe- reich oder dem Zahnersatz- oder -füllmaterial zumindest ein Referenzstück (3)

unter denselben Beleuchtungsverhältnissen wie der Zahn (1) aufgenommen wird, dessen von den Farbwerten Helligkeit (H), Intensität (I) und Ton (T) bestimmter Farbvektor (Ra) innerhalb des Farbraumes möglichst genau definiert und bekannt ist, - dass die von der Kamera vom Zahn (1) oder Zahnbereich oder dem Zahnersatz- oder -füllmaterial und von dem Referenzstück (3) erhaltenen Bildsignale zu einem (Farb)Bild zusammengesetzt werden, - dass zur Bestimmung eines reduzierten bzw.

absoluten Farbvektors (Za) für den Zahn (1) oder Zahnbereich oder für das Zahnersatz- oder -füllmaterial der aus dem zusammen- gesetzten (Farb-)Bild ermittelte Farbvektor (Zg) des Zahnes (1) oder Zahnbereiches oder Zahnersatz- oder -füllmateriales und der aus dem zusammengesetzten (Farb-)Bild ermit- telte Farbvektor (Rg) des Referenzstückes (3) verknüpft werden und <Desc/Clms Page number 7> - dass der reduzierte bzw. absolute Farbvektor (Za) und/oder seine Farbwerte (H, I, T als für die Zahnfarbe des zumindest einen Zahnes oder Zahnbereiches oder des Zahner- satz- bzw. -füllmateriales repräsentativ gespeichert und/oder dargestellt und/oder zur weiteren Auswertung bereitgestellt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von jedem Zahn (1) oder hn- bereich oder Füll- oder Ersatzmaterial zumindest drei Bilder hintereinander, inbeson ere mit einer Grauwertkamera, aufgenommen werden, wobei jedes der hintereinander a fge- nommenen Bilder bei unterschiedlicher Beleuchtung des Zahnes oder Zahnbereiche (1) oder Füll- oder Ersatzmateriales mit Licht unterschiedlicher Wellenlänge oder untersc ied- lichem Wellenlängenbereich aufgenommen wird und wobei die bei den unterschiedli hen Beleuchtungsverhältnissen hintereinander aufgenommenen einzelnen Bilder (R, G, E) zu dem (Farb)Bild des Zahnes (1) oder Zahnbereiches oder Zahnersatz- oder -füllmater les und des Referenzstückes (3) zusammengesetzt sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von jedem Zahn (1) oder Z ahn- bereich oder Ersatz- oder Füllmaterial mit einer Farbkamera ein Bild aufgenommen wird, dass von den mit der Kamera erhaltenen Bildsignalen drei Teilbilder (R, G, B) mit u @ter- schiedlichen Wellenlängen oder in Wellenlängenbereichen abgeleitet bzw. ermittelt we den und dass diese drei Teilbilder zu dem (Farb)Bild des Zahnes (1) oder Zahnbereiches der Ersatz- oder Füllmateriales und des Referenzstückes (3) zusammengesetzt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von jedem Zahn (1) oder hn- bereich oder Ersatz- oder Füllmaterial mit einer drei matrixförmige, für unterschied @che Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche empfindliche Detektoren aufweisenden Kamera jeweils ein Bild aufgenommen wird, und dass die einzelnen aus den jeweiligen Detektoren abgeleiteten Bilder (R, G, B) zu dem (Farb)Bild des Zahnes (1) oder Zahnbereiches der Ersatz- oder Füllmateriales und des Referenzstückes (3) zusammengesetzt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Detektor (7) ein für unterschiedliche Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche durchlässiger Filter (41) v rge- schaltet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Be tim- mung eines reduzierten bzw. absoluten Farbvektors (Za) für den Zahn (1) oder Za be- reich oder für das Ersatz- oder Füllmaterial zu (von) dem aus dem zusammengese en (Farb)Bild ermittelten Farbvektor (Zg) der Differenzvektor (D) zwischen dem aus em zusammengesetzten (Farb)Bild ermittelten Farbvektor (Rg) des Referenzstückes (3) und dem definierten und bekannten Farbvektor (Ra) des Referenzstückes (3) addiert der subtrahiert wird oder dass eine Verknüpfung der Farbvektoren (Zg, Rg und Ra) nach e nem empirisch ermittelten Zusammenhang, insbesondere abhängig von der Lage der Far vek- toren (Zg, Rg und Ra) im Farbraum, erfolgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Refe enz- stück (3) ein vorzugsweise bekannte bzw. vorgegebene Farbvektoren (Rg) aufweisender oder kalibrierter Grau- oder Farbkeil eingesetzt wird, der vorzugsweise die Grautöne oder Farben des Bereiches des Farbraumes umfasst, in dem die Grautöne oder Farben von Zähnen liegen.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilds gna- le der einzelnen hintereinander aufgenommenen Bilder oder die Bildsignale der dre von dem Detektor der Farbkamera aufgenommenen Bilder oder die Bildsignale der einzeinen mit den drei Detektoren der Kamera aufgenommenen Bilder des Zahnes (1) oder Zahn- bereiches oder Ersatz- oder Füllmateriales und des Referenzstückes (3) bildpunktwei e zu Farbvektoren (Zg, Rg) zusammengesetzt bzw. verknüpft, insbesondere addiert, und zu dem (Farb-)Bild zusammengesetzt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestim- mung des reduzierten bzw. absoluten Farbvektors (Za) für das zu ermittelnde (Farb)Bild bildpunktweise erfolgt und für jeden aufgenommenen Bildpunkt, für den ein Bild signal abgeleitet bzw. erhalten wird, ein reduzierter bzw. absoluter Farbvektor (Za) für den Zahn (1) oder Zahnbereich bestimmt wird.

10 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die für den <Desc/Clms Page number 8> Bildpunkt des (Farb)Bildes erhaltenen Bildsignale und/oder die für den Zahn (1) und/oder das Referenzstück (3) ermittelten Farbvektoren (Zg, Rg) und/oder die reduzierten bzw. ab- soluten Farbvektoren (Za) für den Zahn (1) und/oder deren Farbwerte (H, I, T) gespeichert werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf bzw. Veränderungen des reduzierten bzw. absoluten Farbvektors (Za) und/oder seiner Farbwerte (H, I, T) über die Fläche des Zahnes (1) oder Zahnbereiches ermittelt werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die für eine vorgegebene Anzahl von nebeneinanderliegenden Bildpunkten ermittelten Farbvektoren (Za) oder die für Flächenbereiche vorgegebener Grösse ermittelten Farbvektoren (Za) einer Mittelwertbildung unterzogen werden und der Mittelwert als für diese definierten Flächen- bereiche als repräsentativ weiter ausgewertet wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der - gege- benenfalls aus einer Anzahl von reduzierten bzw. absoluten Farbvektoren (Za) durch Mit- telwertbildung ermittelte - reduzierte bzw. absolute Farbvektor (Za) des Zahnes (1) oder Zahnbereiches als Grundton des Zahnes (1) oder Zahnbereiches zur weiteren Auswertung herangezogen wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass - gegebe- nenfalls nach einer Mittelwertbildung für einen bestimmten Flächenbereich und/oder eine bestimmte Anzahl von Bildsignalen eines Bildpunktes - der reduzierte bzw. absolute Farb- vektor (Za) und/oder Farbwerte (H, I, T) des Zahnes (1) oder Zahnbereiches mit gespei- cherten Farbvektoren und/oder Farbwerten von Zahnersatz- und/oder -füllmaterialien ver- glichen werden und gegebenenfalls in Abhängigkeit dieses Vergleiches die Zahnersatz- und/oder -füllmaterialien ausgewählt werden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die reduzier- ten bzw. absoluten Farbvektoren (Za) und/oder die ermittelten Grundtöne auf einem den Zahn (1) und/oder Zahnbereich zeigenden Bildschirm dargestellt bzw. eingespielt werden.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass aus einer Mehrzahl von unter denselben Aufnahmebedingungen, insbesondere bei denselben Be- leuchtungsverhältnissen bzw. mit derselben Kamera folgenden Aufnahmen des Zahnes (1) und/oder Zahnbereiches ein Mittelwert für die Bildsignale bzw. den Farbvektor (Zg) eines Bildpunktes ermittelt und zur Bestimmung des reduzierten bzw. absoluten Farbvektors (Za) herangezogen wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnah- men des Zahnes (1) bzw. Zahnbereiches bei unterschiedlichen Beleuchtungsverhältnissen bei einer Beleuchtung mit Licht der Wellenlängenbereiche Rot, Blau und Grün oder mit weissem Licht oder mit gewichtete Wellenlängenbereiche umfassendem Licht durchgeführt werden.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermitt- lung eines (Farb-) Grundtones eines Zahnes (1) oder Zahnbereiches eine Mittelwertbildung der Bildsignale oder der Farbvektoren (Zg) für zumindest 50%, vorzugsweise zumindest 60%, der Bildpunkte der aufgenommenen Fläche des Zahnes (1) oder Zahnbereiches erfolgt und der diesem Grundton entsprechende Farbvektor und/oder die Farbwerte dieses Farbvektors mit gespeicherten Werten von Farbvektoren und/oder Farbwerten von Zahner- satz- und/oder -füllmaterialien verglichen werden.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Refe- renzstück (3) zur gleichzeitigen Aufnahme von Bildern des Zahnes (1) oder Zahnbereiches und des Referenzstückes (3) parallel zur Zahnebene, vorzugsweise in die Ebene der Vor- derfläche des Zahnes (1), plaziert wird.

20. Vorrichtung zur Bestimmung von Zahnfarben, mit einer Bildaufnahmeeinheit bzw. Kamera mit zumindest einem matrixförmigen Detektor zur Aufnahme zumindest eines Bildes zu- mindest eines Zahnes (1) oder Zahnbereiches oder von Zahnersatz- oder -füllmaterial, wo- bei die von dem(n) aufgenommenen Bild(em) abgeleiteten Bildsignale in einer Auswerte- einheit (20) ausgewertet und gegebenenfalls auf einer Anzeigeeinheit (18) dargestellt wer- den, wobei gegebenenfalls der Kamera eine Beleuchtungseinheit für den Zahn (1) oder <Desc/Clms Page number 9> Zahnbereich oder für das Zahnersatz- oder -füllmaterial zugeordnet ist, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennze ich- net, - dass im Bildaufnahmebereich der Bildaufnahmeeinheit bzw.

Kamera (12) zumindest ein Referenzstück (3) zur gleichzeitigen Aufnahme mit dem Zahn (1) oder Zahnbereich der Zahnersatz- bzw. -füllmaterial angeordnet ist, welches Referenzstück (3) einen durc die Farbwerte Helligkeit (H), Intensität (I) und Ton (T) definierten, insbesondere möglichst genau bekannten, Farbvektor (Ra) besitzt, - dass an die Bildaufnahmeeinheit (12) eine Bildformeinheit (31) angeschlossen ist, in der aus den Bildsignalen der Bildpunkte der aufgenommenen Bilder ein (Farb-)Bild des ah- nes (1) oder Zahnbereiches oder Zahnersatz- oder -füllmateriales und des Referenz tük- kes (3) zusammengesetzt wird, - dass an die Bildformeinheit (31) eine Recheneinheit (14) angeschlossen ist, in der zur Bestimmung eines reduzierten bzw.

absoluten Farbvektors (Za) für den Zahn (1) der Zahnbereich oder für das Zahnersatz- oder -füllmaterial der aus dem zusammenge etz- ten (Farb-)Bild ermittelte Farbvektor (Zg) des Zahnes (1) oder Zahnbereiches oder Z hn- ersatz- oder -füllmateriales und der aus dem zusammengesetzten (Farb-)Bild ermi elte Farbvektor (Rg) des Referenzstückes (3) verknüpft werden.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufnahme von zu in- dest drei Bildern (R, G, B) des Zahnes (1) oder Zahnbereiches oder des Zahnersatz- der -füllmateriales in Aufeinanderfolge unter jeweils unterschiedlicher Beleuchtung, insbe on- dere bei Beleuchtung mit Licht unterschiedlicher Wellenlänge oder unterschiedlicher Vel- lenlängenbereiche, der Bildaufnahmeeinheit (12) eine Licht unterschiedlicher Wellenlä nge oder unterschiedlicher Wellenlängenbereiche abstrahlende Beleuchtungseinheit zugeord- net ist 22.

Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinheit von einem in gesteuerter Aufeinanderfolge Licht unterschiedlicher Wellenlänge oder We len- längenbereiche in den Detektor (7) umgebende Lichtleiter (5) einspeisenden Lichtge ra- tor (13) gebildet ist, wobei gegebenenfalls die Lichtleiter (5) und der Detektor (7) m im wesentlichen parallel ausgerichteten optischen Achsen in einem gemeinsamen Geh use (4) angeordnet sind.

23. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildaufnahmeeinheit 12) von einer Farbkamera gebildet ist, dass in der Bildformeinheit (31) ein Bildteiler (39) zur Ableitung bzw. Ermittlung von zumindest drei Teilbildern (R, G, B) mit unterschiedli hen Wellenlängen oder in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen aus dem mit der Fa ka- mera aufgenommenen Bild vorgesehen ist und dass in der Recheneinheit (14) aus di sen Teilbildern (R, G, B) das (Farb)Bild des Zahnes (1) oder Zahnbereiches oder Zahne atz- oder -füllmateriales und des Referenzstückes (3) zusammengesetzt wird.

24. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass als Bildaufnahmeeinheit (12) eine drei auf unterschiedliche Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche ansprechende Detektoren (7), vorzugsweise jeweils mit einem für unterschiedliche Wellenlängen der Wellenlängenbereiche durchlässigen Filter (41) oder mit einem Lichtteilerprisma vers he- ne Detektoren, aufweisende Kamera vorgesehen ist, wobei in der Recheneinheit (14 die drei ermittelten bzw. aufgenommenen Teilbilder (R, G, B) zu dem (Farb)Bild des Za nes (1) oder Zahnbereiches oder Zahnersatz- oder -füllmaterials und des Referenzstücke (3) zusammengesetzt werden.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Bild- formeinheit (31) eine Verknüpfungseinheit umfasst, in der zur Bestimmung eines redu ier- ten bzw. absoluten Farbvektors (Za) für den Zahn (1) oder Zahnbereich oder für das Ersatz- oder Füllmaterial zu (von) dem aus dem zusammengesetzten (Farb)Bild ermittelten Farbvektor (Zg) der Differenzvektor (D) zwischen dem aus dem zusammengesetzten (Farb)Bild ermittelten Farbvektor (Rg) des Referenzstückes (3) und dem definierten und bekannten Farbvektor (Ra) des Referenzstückes (3) addiert oder subtrahiert wird oder dass eine Verknüpfung der Farbvektoren (Zg, Rg und Ra) nach einem empirisch ermittelten Zusammenhang, insbesondere abhängig von der Lage der Farbvektoren (Zg, Rg und Ra) <Desc/Clms Page number 10> im Farbraum, erfolgt.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Bild- aufnahmeeinheit (12), gegebenenfalls gemeinsam mit den Lichtleitern (15), in einem Kopf- stück (11) angeordnet ist, das mit einer an den Zahn (1) anlegbaren, vom Kopfstück vor- zugsweise abnehmbaren Distanzhülse (2) verlängert ist, wobei vorteilhafterweise die Dis- tanzhülse (2) einen Innendurchmesser aufweist, der etwa der Länge eines Zahnes ent- spricht.

27. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzstück (3) auf der Distanzhülse (2) oder auf dem Kopfstück (11) oder auf einem am Kopfstück (11) befestigten Träger (10), vorzugsweise auswechselbar, befestigt ist, wobei vorteilhaf- terweise der Träger (10) und/oder das Referenzstück (3) von der Distanzhülse (2) umge- ben sind.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Flä- che des Referenzstückes (3), deren Farbvektor (Ra) bekannt ist, im wesentlichen parallel zur aufzunehmenden Fläche des Zahnes (1) und/oder im wesentlichen parallel zur Stirn- fläche des Kopfstückes (11) und vorzugsweise senkrecht zur Richtung des zur Beleuch- tung eingestrahlten Lichtes bzw. parallel zur Stirnfläche der Lichtleiter (5) ausgerichtet ist.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Refe- renzstück (3) im Endbereich oder in der kopfstückfernen Endebene der Distanzhülse (2) angeordnet ist.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennebene einer dem Sensorchip (7) vorgelagerten Fokussierungs- bzw. Optikeinheit (8) auf die Endebene (E) der vorne offenen Distanzhülse (2) fix eingestellt ist.

31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Dis- tanzhülse (2) und die Beleuchtungseinheit (5) und der Sensorchip (7) bzw. die Optik (8) zur Aufnahme eines rechteckförmigen Bildausschnittes, insbesondere zur Aufnahme von mehreren, nebeneinanderliegenden Zähnen bzw. von Panoramaaufnahmen, eingerichtet sind bzw. dass die Distanzstücke rechteckförmigen Querschnitt aufweisen.

32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopf- stück (11) und/oder die Distanzhülse (2) runden, ovalen oder rechteckförmigen Querschnitt aufweisen.

33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Dis- tanzhülse (2) auf das Kopfstück (11) aufsteckbar bzw. an diesem auswechselbar befestig- bar ist.

34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Distanzhülse (2) und dem Kopfstück (11), insbesondere zwischen oder an der Stirnflä- che eines Absatzes (29) des Kopfstückes (11) und/oder an einer dieser Stirnfläche zuge- kehrten Stirnfläche der Distanzhülse (2) zumindest ein Drucksensor (19), vorzugsweise FSR-Sensor, insbesondere zur Lichtschaltkontrolle angeordnet ist, der bei ordnungsge- mässer Positionierung der Distanzhülse (2) am Kopfstück (11) ein Schaltsignal, insbeson- dere an den Lichtgenerator (13) oder zur Aufnahmeeinleitung, abgibt.

35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass als Be- leuchtungseinrichtung (12) im Kopfstück (11) vorzugsweise verschiedenfarbige LEDs oder vorzugsweise verschiedenfärbiges Licht abstrahlende Lasereinheiten angeordnet sind, die vom Lichtgenerator (13) hintereinander ein- und ausschaltbar sind.

36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass als Licht- generator (13) ein Weisslichtgenerator vorgesehen ist, dem verschiedenfarbige Farbfilter vorschaltbar sind und an den die, vorteilhafterweise alle, Lichtleiter (5) angeschlossen sind, wobei das vom Lichtgenerator (13) erzeugte Licht in zumindest einen, vorzugsweise in alle, die Bildaufnahmeeinheit (12) umgebenden Lichtleiter (5) eingespeist wird.

37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass im vorde- ren Endbereich des Gehäuses (4) bzw des Kopfstückes (11) ein Umlenkspiegel, vorzugs- weise in einem Winkel von 45 zur optischen Achse des Detektors (7) geneigt, angeordnet ist, mit dem der Zahn (1) oder Zahnbereich und das Referenzstück (3) auf den (die) Detek- tor(en) (7) abbildbar sind. <Desc/Clms Page number 11>

38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass der Bild- formeinheit (31) und/oder der Recheneinheit (14) ein Mittelwertbildner (16) zugeordne ist, mit dem die Bildsignale einzelner Bildpunkte oder von Gruppen von Bildpunkten und/oder die gemessenen oder die absoluten Farbvektoren und/oder Farbwerte, die für einz Ine Bildpunkte ermittelt wurden, nach vorgegebenen Kriterien gemittelt werden.

39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die or- richtung zumindest einen Speicher (21) für die gemessenen bzw. ermittelten Farbvektoren (Zg) und/oder die reduzierten bzw. absoluten Farbvektoren (Za) und/oder Farbwerte (H, I, T) des Zahnes (1) oder Zahnbereiches und/oder zumindest einen Speicher (22 für die absoluten Farbvektoren (Ra) bzw. die absoluten Farbwerte (H, I, T) und/oder die e mit- telten Farbvektoren (Rg) des Referenzstückes (3) vorgesehen ist.

40. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spei- cher (23) für den in der Recheneinheit (14) ermittelten Verlauf bzw. für Änderungen der absoluten Farbvektoren (Za) und/oder der absoluten Farbwerte (H, I, T) über die Fische des Zahnes (1) vorgesehen ist.

41. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass der M ttel- wertbildner (16) eine Einheit zur Mittelung der absoluten Farbvektoren (Za) über einen vor- gegebenen Flächenbereich zur Berechnung eines Grundtones für den Zahn (1) oder Z hn- bereich umfasst.

42 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spei- cher (25) für Farbvektoren und/oder Farbwerte von Zahnersatz- und/oder -füllmateria lien vorgesehen ist und dass an den Speicher (23) und an den Speicher (25) eine Verglei hs- einheit (24) zum Vergleich der absoluten Farbvektoren (Za) und/oder absoluten Farbwerte (H, I, T) mit den Farbvektoren und/oder Farbwerten der Zahnersatz- und/oder -füllmat ria- lien angeschlossen ist.

43. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass der Re- cheneinheit (14) eine Einheit (27) mit einem Speicher zur Bestimmung und Aufzeich ung der Form des Zahnes (1) oder Zahnbereiches und eine Einrichtung (26) zur Verknüp ung bzw. Überlagerung von gespeicherten Form- und Farbdaten zur Darstellung des Zal nes (1) oder Zahnbereiches auf einer Anzeigeeinheit (18) zugeordnet ist.

44. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ein- heit (28) für den Empfang oder zur Übertragung von aufgenommenen und/oder ge pei- cherten Daten bzw. Bildsignalen an entfernt gelegene Vorrichtungen oder Empfänger vor- gesehen ist.

45. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass der Bild- formeinheit (31) und/oder der Recheneinheit (14) eine Linearisierungseinheit (38) um Weiss- oder Farbabgleich des (r) Detektors (en) (7) zugeordnet ist.

46. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung der Vorrichtung ein Mikroprozessor (15) vorgesehen ist, in den gegebene alls die Einheiten (13, 14, 16, 21 bis 28, 31 und 38) integriert sind.

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