CN108478177B - 口腔扫描仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种口腔扫描仪,包括外壳、反射镜、发热源、光机模块及强制对流组件。外壳具有空腔。反射镜位于空腔的前端。发热源位于外壳内。光机模块位于在外壳内,其中光机模块与外壳之间形成热通道。强制对流组件配置在热通道,且用以将发热源的废热强制排至空腔,以利用废热加热反射镜。如此,既可降低发热源的温度,也可利用废热加热反射镜,避免反射镜产生雾气。
Description
技术领域
本发明是有关于一种口腔扫描仪,且特别是有关于一种具有强制对流组件的口腔扫描仪。
背景技术
口腔扫描仪在口腔内运作时,因为口腔温度与口腔扫描仪内部温度不同而使口腔扫描仪的光学镜产生雾气。雾气会负面影响口腔扫描仪的影像撷取质量,因此,如何改善口腔扫描仪的光学镜产生雾气是本领域技术人员努力目标之一。
发明内容
本发明的目的在于提出一种口腔扫描仪,通过强制对流组件将发热源的废热强制排至外壳的空腔,以利用废热加热反射镜。
根据本发明的一实施例,提出一种口腔扫描仪,包括:外壳,具有空腔;反射镜,位于该空腔的前端;发热源,位于该外壳内;光机模块,位于在该外壳内,其中该光机模块与该外壳之间形成热通道;以及强制对流组件,配置在该热通道,且用以将该发热源的废热强制排至该空腔,以利用该废热加热该反射镜。
作为可选的技术方案,该外壳包括前段部,该前段部具有该空腔及与该空腔相通的开孔,其特征在于,该口腔扫描仪还包括:透镜,配置在该开孔;其中,该前段部的热传导系数介于0.3cal/cm.s.℃与0.4cal/cm.s.℃之间。
作为可选的技术方案,该外壳包括前段部,该前段部具有该空腔;该前段部是金属件,该金属件传导该废热至该反射镜,以直接加热该反射镜。
作为可选的技术方案,该外壳包括前段部,该前段部具有该空腔及与该空腔相通的开孔,该空腔通过该开孔成为开放空间,且该前段部为塑料件。
作为可选的技术方案,还包括:第一分隔件,位于该反射镜与该光机模块之间,该光机模块的光路通过该第一分隔件,且该第一分隔件具有第三开口,该第三开口连通该空腔与该热通道。
作为可选的技术方案,该强制对流组件具有流体入口及流体出口,其特征在于,该口腔扫描仪还包括:第二分隔件,与该外壳连接且隔离该流体入口与该流体出口;以及承载件,承载该强制对流组件;其中,该承载件与该第二分隔件为一体成形。
作为可选的技术方案,该发热源为电路板。
作为可选的技术方案,还包括:温度感知器,位于该空腔,以侦测该空腔内的温度;以及控制器,用以当该空腔内的该温度高于预设温度值时,关闭该光机模块的运作、该发热源的运作及该强制对流组件的运作,或者关闭该光机模块的运作及该发热源的运作,但维持该强制对流组件的运作。
作为可选的技术方案,还包括:温度感知器,位于该空腔,以侦测该空腔内的温度;以及控制器,用以当该空腔内的该温度高于预设温度值时,增加该强制对流组件的转速。
作为可选的技术方案,该控制器还用以:在增加该强制对流组件的转速一段时间后,若该空腔内的该温度仍高于该预设温度值,关闭该光机模块的运作及该发热源的运作
与现有技术相比,本发明提出的口腔扫描仪包括外壳、反射镜、发热源、光机模块及强制对流组件,外壳具有空腔,反射镜位于空腔的前端,发热源位于外壳内,光机模块位于在外壳内,其中光机模块与外壳之间形成热通道,其中强制对流组件配置在热通道,且用以将发热源的废热强制排至空腔,以利用废热加热反射镜。如此,既可降低发热源的温度,又可加热反射镜,避免反射镜产生雾气。
附图说明
图1绘示依照本发明一实施例的口腔扫描仪的示意图。
图2绘示图1的口腔扫描仪沿方向2-2’的剖视图。
图3A及图3B绘示图2的承载件、热引导件及盖板的示意图。
图3C绘示图3A的第二分隔件与承载件的示意图。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征及其功能有进一步的了解,兹配合实施例详细说明如下。
请参照图1及图2,图1绘示依照本发明一实施例的口腔扫描仪100的示意图,图2绘示图1的口腔扫描仪100沿方向2-2’的剖视图。
口腔扫描仪100包括外壳110、反射镜120、发热源130、光机模块140、强制对流组件150、透镜160、第二分隔件170、承载件175、热引导件180、第一分隔件185、温度感知器190及控制器195。
外壳110具有空腔110a。反射镜120位于空腔110a的前端。发热源130位于外壳110内。光机模块140位于在外壳110内,其中光机模块140与外壳110之间形成热通道C1。强制对流组件150配置在热通道C1,且用以将发热源130的废热H1强制排至空腔110a,以利用废热H1加热反射镜120,避免反射镜120产生雾气而影响影像撷取质量。综上可知,本发明实施例不需额外的加热器,通过口腔扫描仪100既有的组件所产生的废热即可加热反射镜120,以避免反射镜120产生雾气。此外,通过将发热源130产生的废热H1引导至空腔110a,也可降低发热源130的温度,避免发热源130因温度过高而受损。
在本实施例中,发热源130例如是电路板。然而,废热H1的来源不限于发热源130,其可以是口腔扫描仪100任何会发热的组件,如光机模块140的任何子组件。
如图2所示,光机模块140包括投影模块141及取像模块142。投影模块141包括电路板1411、至少一个发光组件1412、至少一个第一反射镜1413及第一透镜组1414。发光组件1412配置且电性连接于电路板1411上。发光组件1412可发出侦测光L1沿第一光路至待测物10,以扫描待测物10的轮廓,其中第一光路依序经由至少一个第一反射镜1413、第一透镜组1414及反射镜120。待测物10例如是口腔内的任何组织,如牙齿。取像模块142包括至少一个第二反射镜1421、第二透镜组1422及影像感测组件1423。自待测物10反射的取像光L2沿第二光路至影像感测组件1423,影像感测组件1423可感测待测物10的轮廓影像,其中第二光路依序经由第二透镜组1422及至少一个第二反射镜1421。
此外,强制对流组件150例如是风扇,如轴流式风扇或离心式风扇。如图2所示,承载件175承载强制对流组件150。强制对流组件150具有流体入口151及流体出口152,废热H1从流体入口151被吸进强制对流组件150内,然后从流体出口152排出。第二分隔件170与外壳110连接且隔离流体入口151与流体出口152。如此,可避免从流体出口152排出的废热H1回流至流体入口151及热通道C1。
如图2所示,热引导件180配置在强制对流组件150的上游位置,使热引导件180与外壳110之间的热通道C1更靠近发热源130,以引导发热源130的更多或大部分的废热H1对流至强制对流组件150。如此,可更有效降低发热源130的温度及/或提升废热H1的利用率。
如图1及图2所示,外壳110包括前段部111及后段部112。在操作口腔扫描仪100时,操作人员可手握后段部112,将前段部111伸入口腔内部。
如图1及图2所示,前段部111具有前述空腔110a及与空腔110a相通的开孔111a。透镜160配置在开孔111a处。前段部111的热传导系数介于约0.3cal/cm.s.℃与约0.4cal/cm.s.℃之间,然亦可小于0.3cal/cm.s.℃或大于0.4cal/cm.s.℃。由于前段部111具有高热传导系数,因此即使透镜160封住开孔111a(空腔110a成为密闭空间或接近密闭),废热H1仍可通过前段部111的高导热性传导至前段部111的外表面,然后对流至口腔扫描仪100外,以避免前段部111的温度过高而烫伤口腔。此外,由于前段部111具有高热传导系数,因此能将废热H1直接传导至反射镜120,以直接加热反射镜120。在一实施例中,前段部111为金属件,其可由金属制成,如铜、铝或其合金。在较佳实施例中,前段部111可由AL 6061材料制成,其热传导系数约为0.37cal/cm.s.℃,然本发明实施例不限制前段部111的材料。
在另一实施例中,口腔扫描仪100可省略透镜160,即开孔111a内部不配置有实体组件,使空腔110a通过开孔111a成为开放空间。在此设计下,前段部111的热传导系数可小于前述前段部(如金属件)的热传导系数,例如,小于0.3cal/cm.s.℃或小于0.4cal/cm.s.℃。由于空腔110a为开放空间,因此即使前段部111具有低的热传导系数,废热H1仍可通过开口111a对流至口腔扫描仪100外,以避免前段部111的温度过高而烫伤口腔。在此实施例中,前段部111可为塑料件或由其它具有不高的热传导系数或甚至是低热传导系数的材料制成,如工程橡胶。
如图2所示,后段部112连接于前段部111。前述发热源130、光机模块140、强制对流组件150、第二分隔件170、承载件175、热引导件180、第一分隔件185及控制器195可配置在后段部112内。后段部112可由具有低导热系数的材料(如塑料)制成,可避免烫手。然而,由于本发明实施例的废热H1能引导至前段部111的空腔110a,因此即使后段部112不采用低导热系数的材料(如金属)制成,烫手的程度也能降低。
此外,温度感知器190位于空腔110a内,以侦测空腔110a内的温度。温度感知器190较佳但非限定地靠近透镜160或反射镜120。控制器195配置于电路板(如发热源130),并电性连接于发热源130的至少一个电子组件、光机模块140、强制对流组件150及温度感知器190。控制器195用以当空腔110a的温度高于预设温度值时,关闭光机模块140的运作、发热源130的运作及强制对流组件150的运作,以降低废热H1的产生量,进而避免口腔扫描仪100因温度过高而烫伤口腔及/或烫手。本文的预设温度值例如是介于约摄氏40度~摄氏60度之间,然亦可小于摄氏40度,或大于摄氏60度。
在另一实施例中,控制器195用以当空腔110a的温度高于预设温度值时,增加强制对流组件150的转速,以增强废热H1的强制对流性,进而降低口腔扫描仪100的温度,避免口腔扫描仪100因温度过高而烫伤口腔及/或烫手。
在其它实施例中,控制器195用以在增加强制对流组件150的转速一段时间后,若空腔110a的温度仍高于预设温度值,关闭光机模块140的运作及发热源130的运作,以减少废热H1的产生量,进而避免口腔扫描仪100因温度过高而烫伤口腔及/或烫手。
在其它实施例中,控制器195用以当空腔110a的温度高于预设温度值时,关闭光机模块140的运作及发热源130的运作,但维持强制对流组件150的运作,以更快速降低空腔110a的温度,避免口腔扫描仪100因温度过高而烫伤口腔及/或烫手。
请参照图3A~图3C,图3A及图3B绘示图2的承载件175、热引导件180、第一分隔件185及盖板181的示意图,图3C绘示图3A的第二分隔件170与承载件175的示意图。
如图3C所示,本实施例的第二分隔件170与承载件175为一体成形结构。例如,第二分隔件170与承载件175构成承载盒体170’,其中承载件175例如是承载盒体170’的底板,而第二分隔件170例如是承载盒体170’的第一侧板,其中底板与第一侧板相连接。承载盒体170’还包括连接于承载件175的第二侧板172、第三侧板173与第四侧板174,其中第二侧板172与第二分隔件170相对配置,而第三侧板173与第四侧板174相对配置,以围绕出容置部170r。强制对流组件150(未绘示)可配置在容置部170r内。
如图3A~图3C所示,第二侧板172具有入口172a。第二分隔件170具有第一开口170a。废热H1从入口172a进入容置部170r,再经过强制对流组件150(未绘示)后,从第一开口170a排出。承载件175具有第二开口175a,来自于第一开口170a的废热H1通过第二开口175a向空腔110a排放。如图3C所示,第三侧板173与第四侧板174不具任何开口,可减少废热H1的漏失量,进而提高废热H1的利用率。此外,承载盒体170’可由低导热系数的材料(如塑料)制成,可避免废热H1在进入空腔110a前散逸至口腔扫描仪100外,以提升废热H1的利用率。
如图2所示,第一分隔件185位于反射镜120与光机模块140之间,光机模块140的光路通过第一分隔件185。具体地,如图3A及图3B所示,第一分隔件185具有第一光通道185a1及第二光通道185a2,其分别允许光机模块140的侦测光L1及取像光L2通过。第一分隔件185具有第三开口185a,其与第一光通道185a1连通。在另一例子中,第三开口185a与第一光通道185a1可通过第一分隔件185的隔板(未绘示)隔离,以阻挡流经第三开口185a的废热H1流到第一光通道185a1,进而减少废热H1对通过第一光通道185a1的光线的负面影响。如图2所示,盖板181及承载盒体170’连接于第三开口185a,例如,盖板181及承载盒体170’卡合于第三开口185a。第三开口185a连通空腔110a与第二开口175a,并通过第二开口175a、第一开口170a及入口172a连通热通道C1(绘示于图2)。如此,位于热通道C1的废热H1可依序经由入口172a、第一开口170a、第二开口175a及第三开口185a排放至空腔110a。
如图3A及图3B所示,盖板181盖住承载盒体170’,可减少承载盒体170’内部的废热H1的漏失量,进而提高废热H1的利用率。此外,盖板181可由低导热系数的材料(如塑料)制成,可避免废热H1在进入空腔110a前散逸至口腔扫描仪100外,以可提升废热H1的利用率。
综上,本发明实施例的口腔扫描仪至少包括强制对流组件,其用以将发热源的废热强制排至空腔,以利用废热加热反射镜。如此,既可降低发热源的温度,又可加热反射镜,避免反射镜产生雾气。在一实施例中,口腔扫描仪的外壳可直接吸收废热,并将废热传导至反射镜,以直接加热反射镜。或者,空腔内的废热可对流至反射镜,以加热反射镜。此外,在一实施例中,口腔扫描仪内的废热可通过外壳本身的高导热性(如金属)或外壳的开孔对流至外界,以避免口腔扫描仪因温度过高而烫手及/或烫伤口腔;或者,口腔扫描仪的温度感知器可侦测口腔扫描仪的内部温度,控制器据以适度调整强制对流组件的转速、关闭光机模块的运作、发热源的运作及/或强制对流组件的运作,以控制口腔扫描仪的温度,避免口腔扫描仪的温度过高而烫手及/或烫伤口腔。由于可避免口腔扫描仪的温度过高,因此光线不致受到高温的影响,而能维持或增加影像撷取质量。
本发明已由上述相关实施例加以描述,然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是,已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地,在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰,均属本发明的专利保护范围。
Claims (12)
1.一种口腔扫描仪,其特征在于,包括:
外壳,具有空腔;
反射镜,位于该空腔的前端;
发热源,位于该外壳内;
光机模块,位于在该外壳内,其中该光机模块与该外壳之间形成热通道;
强制对流组件,配置在该热通道,且用以将该发热源的废热强制排至该空腔,以利用该废热加热该反射镜;以及
第一分隔件,位于该反射镜与该光机模块之间,该第一分隔件具有第一光通道与第三开口,该光机模块的光路经由该第一光通道通过该第一分隔件,该第三开口连通该空腔与该热通道。
2.如权利要求1所述的口腔扫描仪,该外壳包括前段部,该前段部具有该空腔及与该空腔相通的开孔,其特征在于,该口腔扫描仪还包括:
透镜,配置在该开孔;
其中,该前段部的热传导系数介于0.3cal/cm.s.℃与0.4cal/cm.s.℃之间。
3.如权利要求1所述的口腔扫描仪,其特征在于,该外壳包括前段部,该前段部具有该空腔;该前段部是金属件,该金属件传导该废热至该反射镜,
以直接加热该反射镜。
4.如权利要求1所述的口腔扫描仪,其特征在于,该外壳包括前段部,该前段部具有该空腔及与该空腔相通的开孔,该空腔通过该开孔成为开放空间,且该前段部为塑料件。
5.如权利要求1所述的口腔扫描仪,该强制对流组件具有流体入口及流体出口,其特征在于,该口腔扫描仪还包括:
第二分隔件,与该外壳连接且隔离该流体入口与该流体出口;以及
承载件,承载该强制对流组件;
其中,该承载件与该第二分隔件为一体成形。
6.如权利要求5所述的口腔扫描仪,其特征在于,该第一分隔件与该第二分隔件组装以配合,该第二分隔件及该承载件分别提供第一开口及第二开口,该废热经由该第一开口、第二开口及该第三开口排放至该空腔。
7.如权利要求5所述的口腔扫描仪,其特征在于,该第二分隔件还配置有热引导件。
8.如权利要求1所述的口腔扫描仪,其特征在于,该第三开口与该第一光通道通过隔板分隔以相对设置,其中,该第三开口设置于该第一分隔件的边缘处。
9.如权利要求1所述的口腔扫描仪,其特征在于,该发热源为电路板。
10.如权利要求1所述的口腔扫描仪,其特征在于,还包括:
温度感知器,位于该空腔,以侦测该空腔内的温度;以及
控制器,用以当该空腔内的该温度高于预设温度值时,关闭该光机模块的运作、该发热源的运作及该强制对流组件的运作,或者关闭该光机模块的运作及该发热源的运作,但维持该强制对流组件的运作。
11.如权利要求1所述的口腔扫描仪,其特征在于,还包括:
温度感知器,位于该空腔,以侦测该空腔内的温度;以及
控制器,用以当该空腔内的该温度高于预设温度值时,增加该强制对流组件的转速。
12.如权利要求11所述的口腔扫描仪,其特征在于,该控制器还用以:
在增加该强制对流组件的转速一段时间后,若该空腔内的该温度仍高于该预设温度值,关闭该光机模块的运作及该发热源的运作。
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