CN109307551B - 用于测量物体的颜色或色度的系统和方法 - Google Patents
用于测量物体的颜色或色度的系统和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109307551B CN109307551B CN201810831378.4A CN201810831378A CN109307551B CN 109307551 B CN109307551 B CN 109307551B CN 201810831378 A CN201810831378 A CN 201810831378A CN 109307551 B CN109307551 B CN 109307551B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- distal end
- probe portion
- tooth
- light
- spacer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 212
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims abstract description 152
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 94
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 claims description 43
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 33
- 210000004268 dentin Anatomy 0.000 claims description 26
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 25
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000002087 whitening effect Effects 0.000 description 38
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 28
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 28
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 20
- 238000003491 array Methods 0.000 description 8
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 7
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 7
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/1032—Determining colour for diagnostic purposes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
- G01J3/50—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors
- G01J3/508—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors measuring the colour of teeth
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C19/00—Dental auxiliary appliances
- A61C19/04—Measuring instruments specially adapted for dentistry
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
- A61B5/0075—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence by spectroscopy, i.e. measuring spectra, e.g. Raman spectroscopy, infrared absorption spectroscopy
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
- A61B5/0082—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes
- A61B5/0088—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes for oral or dental tissue
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C19/00—Dental auxiliary appliances
- A61C19/10—Supports for artificial teeth for transport or for comparison of the colour
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/0202—Mechanical elements; Supports for optical elements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/10—Arrangements of light sources specially adapted for spectrometry or colorimetry
Abstract
本发明涉及用于测量物体的颜色或色度的系统和方法，具体涉及一种颜色或色度评估系统以及一种评估物体的颜色或色度的方法。所述系统可以包括具有终止于远端处的探头部分、光发射器组件和光接收器组件的颜色或色度测量装置。此外，包括从近端延伸到远端并限定通道的套筒的间隔件可以联接到探头部分。间隔件可以在以下(1)和(2)之间可改变：(1)第一状态，在所述第一状态下间隔件从探头部分脱离；和(2)第二状态，在所述第二状态下探头部分的至少一部分延伸到套筒的中心通道中，并且探头部分的远端位于套筒的近端和远端之间。
Description
技术领域
本发明涉及用于测量物体的颜色或色度的系统和方法。
背景技术
已认识到需要用于测量牙齿和其它物体的颜色，色度或其它光学特性的装置，系统和方法，特别是在牙科领域。最值得注意的是，在安装牙科假体之前，牙医和其他口腔保健人员将测量与牙科假体放置位置相邻的牙齿的色度，以确保牙科假体的色度和与其相邻牙齿的色度匹配。牙齿美白方面的最近改善已产生牙齿美白制剂，所述牙齿美白制剂仅美白牙齿的外表面。用于测量牙齿色度的典型装置不能使用这样的牙齿美白制剂来检测牙齿美白的结果，原因是它们在牙齿外表面下方的某个光学深度处测量牙齿的色度。因此，需要一种用于测量诸如牙齿的物体的颜色或色度的系统，其克服上述缺陷。
发明内容
本发明涉及可以在物体的不同深度进行颜色或色度测量的颜色或色度测量装置，如分光光度计等。具体地，间隔件可以联接到颜色或色度测量装置以修改从其发射的光穿透进入正在测量颜色或色度的物体的深度。
在一方面，本发明可以是一种牙齿评估系统，其包括：颜色或色度测量装置，所述颜色或色度测量装置包括：终止于远端处的探头部分；光发射器组件，所述光发射器组件配置成从所述探头部分的远端产生并发射光；光接收器组件，所述光接收器组件配置成接收从所述探头部分的远端发射并且返回到所述探头部分的远端的光的一部分作为接收光，并且基于接收光生成指示颜色或色度的数据；间隔件，所述间隔件可脱离地联接到所述探头部分，从而在所述间隔件从所述探头部分脱离的第一状态和所述间隔件联接到所述探头部分并突出超过所述探头部分的远端的第二状态之间可改变；并且其中所述间隔件和所述光发射器组件配置成使得：(1)在所述第一状态下，当所述探头部分的远端放置成与牙齿接触时，从所述探头部分的远端发射的光穿透进入牙齿的釉质层和牙质层；并且(2)在所述第二状态下，当所述间隔件的远端放置成与牙齿接触时，由所述探头部分的远端发射的光不会穿透超过牙齿的釉质层。
在另一方面，本发明可以是一种牙齿评估系统，其包括：颜色或色度测量装置，其包括：颜色或色度测量装置，所述颜色或色度测量装置包括：终止于远端处的探头部分；光发射器组件，所述光发射器组件配置成从所述探头部分的远端产生并发射光；光接收器组件，所述光接收器组件配置成接收从所述探头部分的远端发射并且返回到所述探头部分的远端的光的一部分作为接收光，并且基于接收光生成指示颜色或色度的数据；间隔件，所述间隔件包括从近端延伸到远端并限定中心通道的套筒，所述间隔件在以下之间可改变：(1)第一状态，在所述第一状态下所述间隔件从所述探头部分脱离；和(2)第二状态，在所述第二状态下所述探头部分的至少一部分延伸到所述套筒的所述中心通道中，并且所述探头部分的远端位于所述套筒的近端和远端之间。
在又一方面，本发明可以是一种评估牙齿颜色或色度的方法，所述方法包括：a)提供颜色或色度测量装置，所述颜色或色度测量装置包括：终止于远端处的探头部分；光发射器组件，所述光发射器组件配置成从所述探头部分的远端产生并发射光；以及光接收器组件，所述光接收器组件配置成：(1)接收从所述探头部分的远端发射并且返回到所述探头部分的远端的光的一部分作为接收光；(2)基于接收光生成指示颜色或色度的数据，其中当所述探头部分的远端放置成与牙齿接触并且启动所述光发射器组件时，由所述探头部分的远端发射的光穿透进入牙齿的釉质层和牙质层；b)将间隔件联接到所述探头部分，使得所述间隔件突出超过所述探头部分的远端；c)使牙齿的表面与所述间隔件的远端接触并且启动所述光发射器组件，使得从所述探头部分的远端发射的光不会穿透超过牙齿的釉质层；d)用所述光接收器组件接收在步骤c)中发射的光的至少一部分；以及e)基于在步骤d)中接收的光生成指示牙齿的颜色或色度的数据。
在另一方面，本发明可以是一种用于评估物体的颜色或色度的系统，所述系统包括：颜色或色度测量装置，所述颜色或色度测量装置包括：终止于远端处的探头部分；光发射器组件，所述光发射器组件配置成从所述探头部分的远端产生并发射光；光接收器组件，所述光接收器组件配置成接收从所述探头部分的远端发射并且返回到所述探头部分的远端的光的一部分作为接收光，并且基于接收光生成指示颜色或色度的数据；间隔件，所述间隔件可脱离地联接到所述探头部分，从而在所述间隔件从所述探头部分脱离的第一状态和所述间隔件联接到所述探头部分并突出超过所述探头部分的远端的第二状态之间可改变；并且其中所述间隔件配置成使得：(1)在所述第一状态下，当所述探头部分的远端放置成与物体接触时，从所述探头部分的远端发射的光穿透进入物体第一平均深度；并且(2)在所述第二状态下，当所述间隔件的远端放置成与牙齿接触时，由所述探头部分的远端发射的光穿透进入物体第二平均深度，所述第一平均深度大于所述第二平均深度。
本发明的其他适用领域从下文提供的详细说明中将变得显而易见。应了解，详细说明和特定实例虽然指示本发明的优选实施方案，但旨在仅用于说明的目的而无意限制本发明的范围。
附图说明
从详细说明和附图中将更全面地理解本发明，其中：
图1是根据本发明的实施例的颜色或色度测量装置的前透视图；
图2是图1的颜色或色度测量装置的仰视图(示出了其显示)；
图3是图1的颜色或色度测量装置的部分剖视图；
图4是图1的颜色或色度测量装置的探头部分的远端的前视图；
图5是透视图，其示出了图1的颜色或色度测量装置正用于进行牙齿的色度或颜色的测量；
图6是沿着图5的线VI-VI截取的横截面图；
图7是构造成可脱离地联接到图1的颜色或色度测量装置的探头部分的间隔件的透视图；
图8是图7的间隔件的端视图；
图9是透视图，其示出了将图7的间隔件联接到图1的颜色或色度测量装置的方式；
图10是透视图，其示出了具有与其联接的图7的间隔件的图1的颜色或色度测量装置；
图11是透视图，其示出了如图10中所示具有与其联接的间隔件的颜色或色度测量装置正用于进行牙齿的色度或颜色的测量；
图12是沿着图11的线XII-XII截取的横截面图；
图13是透视图，其示出了在牙齿上施用牙齿美白制剂之前如图10中所示具有与其联接的间隔件的颜色或色度测量装置正用于进行牙齿的色度或颜色的测量；
图14是透视图，其示出了牙齿美白制剂正被加入到图13的牙齿；
图15是透视图，其示出了在牙齿上施用牙齿美白制剂之后如图10中所示具有与其联接的间隔件的颜色或色度测量装置正用于进行牙齿的色度或颜色的测量；
图16A和16B是在没有联接到颜色或色度测量装置的间隔件的情况下光穿透进入牙齿的深度的示意图；
图17是具有测试结果的表，指示使用具有不同长度的间隔件的颜色或色度测量装置处理之前和之后的牙齿的色度或颜色；
图18是图17的表的处理前部分的图形；以及
图19是图17的表的处理后部分的图形。
具体实施方式
以下对优选实施方案的描述在本质上仅是示例性的，并且决不意图限制本发明、本发明的应用或用途。
根据本发明的原理的说明性实施方案的描述旨在结合附图阅读，这些附图将被视为整个书面描述的部分。在本文中公开的本发明的实施方案的描述中，对方向或取向的任何提及仅旨在方便描述，而无意以任何方式限制本发明的范围。相对性术语诸如“下”、“上”、“水平”、“垂直”、“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“顶部”和“底部”以及其派生词(例如，“水平地”、“向下地”、“向上地”等)应理解成参考如稍后描述的或在论述中的附图中所示的取向。这些相对性术语仅是为了方便描述，而并不要求装置以特定取向构造或操作，除非明确指明如此。术语诸如“附接”、“附连”、“连接”、“联接”、“互连”以及类似词语是指其中结构彼此或直接或通过居间结构间接固定或附接的关系，以及两者可移动或固定不动的附接或关系，除非另外明确描述并非如此。此外，参考示例性实施方案来例示本发明的特征和益处。因此，本发明明显不应限于示出可单独或以其他特征组合存在的特征的一些可能的非限制性组合的此类示例性实施方案；本发明的范围由随附权利要求书限定。
如通篇所用，范围用作描述范围内的每个值的简略表达方式。范围内的任何值可被选为该范围的终点。另外，本文引用的所有参考文献据此以引用的方式整体并入。如果本公开中的定义和所引用参考文献的定义发生冲突，则以本公开为准。
首先同时参考图1-6，将根据本发明的实施例描述颜色或色度测量装置100。颜色或色度测量装置100在某些实施例中可以是分光光度计，其是用于捕获和评估颜色的装置。具体地，颜色或色度测量装置100将光传输到物体(例如但不限于，可能期望获得颜色或色度测量的牙齿，皮肤或其它表面)上并且接收从物体返回到颜色或色度测量装置100的光。返回的光由光接收器组件(其可以包括光谱仪)处理，所述光接收器组件配置成基于返回的光的性质生成指示物体的颜色，色度或其它光学特性的数据。该数据可以显示在显示器上，所述显示器形成颜色或色度测量装置100的一部分或与其分离(例如监视器，智能电话，膝上型计算机，计算机等)并且与其可操作地联接以显示指示物体的色度，颜色或其它光学特性的信息。
颜色或色度测量装置100大体上包括具有主体部分120和探头部分130的外壳110。外壳110可以由塑料材料形成并且形成颜色或色度测量装置100的某些电子部件定位在其中的壳体。颜色或色度测量装置100的主体部分120沿着第一纵向轴线A-A从第一端部121延伸到第二端部122。探头部分130沿着第二纵向轴线B-B从近端131延伸到远端132。在示例性实施例中，探头部分130的纵向轴线B-B垂直于主体部分120的纵向轴线A-A。然而，本发明不限于此，并且探头部分130可以相对于主体部分120成其它角度定向，或者主体和探头部分120、130可以布置成彼此平行。此外，主体部分120和探头部分130的形状本质上仅仅是示例性的，并不旨在以任何方式限制本发明。因此，主体部分120和/或探头部分130可以具有附加的轮廓，圆形特征等，以便在操作和使用中增加舒适性。此外，在一些实施例中探头部分130可以是与主体部分120连续的结构，使得外壳110是具有无缝外观的单一结构。
外壳110的探头部分130包括从主体部分120延伸到远端134的第一部分133和从第一部分133的远端134延伸到探头部分130的远端132的第二部分135。第一部分133的远端134形成从探头部分130的第二部分135径向突出的环形肩部136。在这方面，探头部分130的第一部分133具有第一最小直径D1并且探头部分130的第二部分135具有第二最大直径D2，第一部分133的第一最小直径D1大于第二部分135的第二最大直径D2。探头部分130的第二部分135也具有从探头部分130的第一部分133的远端134到探头部分130的远端132测量的第一长度L1。环形肩部136用作可以联接到探头部分130的间隔件的邻接特征或对准特征，如下面更全面地所述。
在示例性实施例中，显示器125位于外壳110的主体部分120的第一端部121上。显示器配置成显示指示正被测量物体的色度或颜色的信息从而以用户友好的方式向用户提供该信息。在其它实施例中，显示器125可以位于沿着外壳110的其它位置。此外，在另外的其它实施例中，显示器125可以是与外壳110分离的结构，其可操作地联接到颜色测量装置100，使得数据可以在颜色测量装置100和显示器125之间传输。在示例性实施例中，颜色或色度测量装置100也包括致动器126。致动器126可以在所示位置或任何其它位置位于外壳110的主体部分120上。替代地，致动器126可以位于外壳110的探头部分130上。致动器126可以用于使用颜色或色度测量装置100开始测量。在替代实施例中，颜色或色度测量装置100可以自动地检测何时其处于适当定位以进行测量，并且因此其可以自动进行测量而不需要启动致动器。在这样的实施例中，致动器126可以被省略。
外壳110限定颜色或色度测量装置100的各种部件可以位于其内的内腔113。具体地，颜色或色度测量装置100包括光发射器组件150和光接收器组件170。光发射器组件150配置成从探头部分130的远端132产生并发射光。光接收器组件170配置成接收先前从探头部分130的远端132发射并且已返回到探头部分130的远端132的光的一部分作为接收光。具体地，光接收器组件170接收由光发射器组件150发射到物体上并且从物体反射，发荧光或以其它方式返回到探头部分130的远端132的光。
光接收器组件170也配置成基于接收光生成指示物体的颜色或色度的数据。颜色测量装置100也可以包括可操作地联接到光发射器组件150和/或光接收器组件170的电源(即，电池等)199。在示例性实施例中，光发射器组件150和光接收器组件170(在下文中更完整地描述)的部件以及电源199位于外壳110的内腔113内。然而，在替代实施例中，光发射器组件150和光接收器组件170中的一个或两者的部件或部分可以位于外壳110的内腔113的外部。此外，在替代实施例中，电源199可以位于内腔113的外部。
在示例性实施例中，光发射器组件150包括光源151和可操作地联接到光源151并且从光源151延伸到探头部分130的远端132的光纤子组件152。光纤子组件152将来自光源151的光运载到探头部分130的远端132，在所述远端处它可以被发射到期望物体上。光纤子组件152在图3中示出为单个光纤光缆。然而，如图4和6中最佳所示，光纤子组件152可以分成多个光纤光缆157、158，使得位于探头部分130的远端132处的每个光纤光缆157的远端形成从探头部分130的远端132发射光的光发射器。尽管在本文中描述为包括光纤光缆的光纤子组件152，但是本发明不限于此，并且光纤子组件152可以是配置成将由光源151产生的光运载到探头部分130的远端132的任何子组件，在所述远端处它可以被发射到期望物体上。因此，光纤光缆可以是将光从光源151移动到目的地或物体的任何类型的光管或其它光传输机构。
此外，尽管在示例性实施例中光源151位于靠近外壳部分120的第一端部121的外壳部分120的底端上，但是本发明不限于此。在其它实施例中，光源151可以位于内腔113内的其它位置，在主体部分120内或甚至在外壳110的探头部分130内。在另外的其它实施例中，光源151可以位于内腔113的外部，使得来自光源151的光经由光纤光缆，光缆组件，光纤集合，光管系统(未示出)等被提供到外壳110中并且然后被提供到探头部分130的远端132。
在示例性实施例中，光纤子组件152终止于第一光发射器阵列155和第二光发射器阵列156中。第一光发射器阵列155包括多个第一光发射器153，其每一个由光纤光缆157中的一个的终端形成。第二光发射器阵列156包括多个第二光发射器154，其每一个由光纤光缆158中的一个的终端形成。在示例性实施例中，第一和第二光发射器阵列155、156布置成使得第二光发射器阵列156围绕第一光发射器阵列155。具体地，第一和第二光发射器阵列155、156的每一个以圆形布置定位，使得第一和第二光发射器阵列155、156是同心的。然而，在所有实施例中，本发明不受第一和第二光发射器阵列155、156的位置和布置限制。因此，在其它实施例中，第一和第二光发射器阵列155、156的不同布置是可能的。
例如，在一些实施例中，多个第一和第二光发射器153、154可以以随机方式布置。在其它实施例中，多个第一和第二光发射器153、154可以不可区分为独立阵列，而是可以替代地仅仅是从探头部分130的远端132发射光的光发射器的随机布置。多个第一和第二光发射器153、154可以定向成以垂直角度将光发射到物体的表面上或者相对于物体的表面以倾斜角度发射(参见图16A)。多个第一和第二光发射器153、154可以以对准的行和/或列，或随机和不均匀的布置进行布置。无论多个第一和第二光发射器153、154的确切布置如何，它们都将光发射到期望物体上，使得光返回到光接收器组件170，如下面更完整地描述。
光接收器组件170包括处理单元171和从探头部分130的远端132延伸到处理单元171的光纤子组件172。在某些实施例中，处理单元171可以是或形成光谱仪的一部分。因此，颜色测量装置100可以是分光光度计，使得光接收器组件170包括包含处理装置的光谱仪。这样的光谱仪将光谱分析从被测物体返回的光，并且由光谱分析生成的数据将被进一步处理以用于色度或颜色或颜料预测，颜色或光谱数据的显示等。
在示例性实施例中，光纤子组件172包括从处理单元171延伸到探头部分130的远端132的单个光纤光缆。光纤子组件172的光纤光缆终止于探头部分130的远端132处的光接收器175。当然，在替代实施例中，可以有多个光纤光缆和位于探头部分130的远端132处的多个光接收器175。在示例性实施例中，光接收器175居中地位于探头部分130的远端132上，使得光接收器175由第一光发射器阵列155围绕。当然，在替代实施例中，光接收器175相对于第一和第二光发射器阵列155、156的其它位置和定位是可能的。此外，可以有多个光接收器175，每个光接收器根据需要联接到相同的处理单元171或不同的处理单元以实现期望的测量目标。
在使用期间，用户启动致动器126，从而使光发射器组件150的光源151产生光。产生的光经由光纤子组件152运载或以其它方式移动到探头130的远端132。光然后从探头130的远端132发射到期望物体上。发射的光最终作为接收光返回到探头130的远端132。接收光由光接收器175接收并且从光接收器175运载或以其它方式移动到光接收器组件170的处理单元171中。处理单元171基于接收光的性质生成指示光发射到其上并从其返回的物体的颜色或色度的数据。具体地，数据可以涉及色度指导值，涂料或其它颜料说明符或制剂，通过/失败指示等。例如，处理单元171可以根据牙齿色度指导生成牙齿色度的数据。
处理单元171在一些实施例中可以包括处理器和存储器装置。处理器和存储器装置可以是独立部件，或者存储器装置可以与处理单元171内的处理器集成。此外，处理单元171可以仅包括一个处理器和一个存储器装置，或者它可以包括多个处理器和多个存储器装置。处理单元171的处理器可以是任何计算机或中央处理单元(CPU)，微处理器，微控制器，计算装置，或配置用于执行本文所述的一些或所有处理的电路，包括但不限于：(1)启动和停用光源151；以及(2)基于接收光的性质生成数据。处理单元171的存储器装置可以包括但不限于任何合适的易失性或非易失性存储器，包括随机存取存储器(RAM)及其各种类型，只读存储器(ROM)及其各种类型，USB闪存，以及磁性或光学数据存储装置(例如内部/外部硬盘，软盘，磁带CD-ROM，DVD-ROM，光盘，ZIPTM驱动器，蓝光光盘等)，其可以写入与其可操作地连接的处理器和/或由处理器读取。存储器装置可以存储可以(由处理器)使用的算法和/或计算以基于如本文所述的接收光来确定颜色或色度数据。
简要参考图5、6、16A和16B，在一个实施例中，颜色或色度测量装置100可以用于测量牙齿200的色度或颜色。如本领域所知，牙齿具有多个层，包括釉质层201和牙质层202。釉质层201是构成牙齿的通常可见部分的牙齿200的最外层。牙质层202位于釉质层201的下方，使得牙质层202通常被釉质层201覆盖。釉质层201大体上是半透明的，其颜色从浅黄色变为浅灰色/浅蓝色，并且牙质层202可能有从白色到黄色的一系列颜色。然而，由于釉质层201是半透明的，因此牙质层202的颜色强烈地影响牙齿200的外观，原因是它在半透明釉质层201的下方是可见的。
图5和6示出了正用于测量牙齿200的颜色或色度的颜色测量装置100，并且图16A和16B示出了由第一和第二光发射器153、154发射的光的穿透深度。具体地，为了使用颜色测量装置100来测量牙齿200的色度或颜色，探头部分130的远端132放置成与正被测量的牙齿200接触。然后，启动光发射器组件150以从探头部分130的远端132产生光并将光发射到牙齿200上。如图所示，当在测量期间探头部分130的远端132与牙齿200接触时，从探头部分130的远端132发射的光穿透进入牙齿200的釉质层201和牙质层202。如图16A和16B中共同最佳所示，第一和第二光发射器153、154可以定向成以一定角度将光发射到牙齿200上。从第一光发射器153发射的光可以行进大约1.41mm，其等于进入牙齿200约1mm的深度，并且从第二光发射器154发射的光可以行进大约2.8mm，其等于进入牙齿200约2mm的深度。
基于上述的穿透深度，在示例性实施例中，从多个第一光发射器153发射的光可以穿透进入釉质层201而不穿透进入牙质层202，而同时从多个第二光发射器153发射的光可以穿透进入牙质层202。穿透水平或深度的差异基于第一和第二光发射器153、154的位置以及它们将光朝着牙齿200引导的角度。因此在该实施例中并且在该状态下，在测量期间从探头部分130的远端132发射的光穿透进入牙齿200的釉质层201和牙质层202。
在接触牙齿200之后，从探头部分130的远端132发射的光的一部分然后作为接收光返回到探头部分130的远端132。接收光由探头部分130的远端132处的光接收器175接收，并且然后经由光纤子组件172运载到处理单元171。处理单元171然后处理接收光并且基于接收光生成指示牙齿200的颜色或色度的数据(根据牙齿色度指导)。由于接收光是已穿透到牙齿200的釉质层201和牙质层202的光，因此生成的数据基于釉质层201和牙质层202的色度/颜色信息的组合。这在一些情况下是可接受的，原因是如上所述，由于釉质层201的半透明性，牙质层202指示牙齿的一些可见的色度或颜色。因此，处理来自从釉质层201和牙质层202返回的光的数据提供了牙齿200的色度或颜色的准确评估。
然而，牙齿美白制剂和处理的最新发展已导致牙齿美白制剂能够立即美白牙齿。这样的牙齿美白制剂以与指甲油类似的方式操作，原因是它们涂覆在牙齿的外表面上。更具体地，这样的牙齿美白制剂附着到牙釉质以赋予牙齿立即可辨别的美白作用，因此迅速改变观察者辨别的牙齿表面的颜色或色度。可以领会，如本文所述的颜色测量装置100将不能准确地检测仅在釉质中出现的牙齿颜色或色度的差异，原因是在牙齿颜色或色度确定中使用的至少一些光是从牙齿的牙质返回的光(其不受本段中所述的即时牙齿美白制剂影响)。因此，为了通过在即时牙齿美白制剂施用于牙齿之前和之后立即进行牙齿颜色或色度测量来证明即时牙齿美白制剂的有效性，颜色测量装置100将不是有效的测量工具。
在这方面，参考图7-9，在某些实施例中本发明可以涉及一种牙齿评估系统300，其包括上文中所述的颜色测量装置100和配置用于可脱离地联接到颜色测量装置100的间隔件210。具体地，间隔件210尺寸确定成并成形为使其能够容易地附接到颜色/色度测量装置100的探头部分130和从其脱离。当联接到颜色/色度测量装置100的探头部分130时，间隔件210用于增加探头部分130的远端132和正被测量的牙齿之间的距离，使得从探头部分130的远端132发射的光不会穿透远至间隔件210未联接到颜色测量装置100的探头部分130的情况。当以并排方式观察图6和12时容易地示出该差异。
间隔件210包括套筒209，所述套筒沿着第三纵向轴线C-C从近端211延伸到远端212。间隔件210具有从套筒209的近端211到套筒209的远端212测量的第二长度L2。套筒209包括外表面213和内表面214。内表面214限定中心通道215，所述中心通道通过整个套筒209从位于套筒209的近端211处的第一开口216延伸到位于套筒209的远端212处的第二开口217。在示例性实施例中，中心通道215从套筒209的近端211到远端212具有恒定的直径。尽管这在所有实施例中不是必需的，但是它可以在间隔件210和探头部分130之间提供更好的附接，所述探头部分在示例性实施例中具有恒定的外径D2。
同时参考图9-12，间隔件210可脱离地联接到颜色测量装置100的探头部分130，从而在间隔件210从探头部分130脱离的第一状态(图9)和间隔件210联接到探头部分130的第二状态(图10)之间可改变。通过简单地将间隔件210在颜色测量装置100的探头部分130的第二部分135上沿着轴线CC在相反方向(一个方向是将间隔件210滑动到探头部分130的第二部分135上并且相反方向是将间隔件210从探头部分130的第二部分135脱离)上移动，间隔件210容易地在第一和第二状态之间转变。具体地，为了将间隔件210联接到探头部分130，将探头部分130的远端132插入间隔件210的套筒209的近端211中的第一开口216中。然后将间隔件210在其纵向轴线C-C的方向上平移，直到间隔件210的套筒209的近端211接触或邻接探头部分130的第一部分133的远端134(即，环形肩部136)。因此，由于探头部分130的第一部分133相对于探头部分130的第二部分135的增加直径，间隔件210在其被探头部分130的第一部分133的远端134形成的环形肩部136阻止进一步滑动之前仅能够滑动到探头部分130上一定距离。
在示例性实施例中，间隔件210经由套筒209的内表面214与探头部分130的第二部分135的外表面137之间的摩擦接合而联接到探头部分130的第二部分135。具体地，当间隔件210联接到探头部分130的第二部分135时，探头部分130的第二部分135的外表面137至少部分地与间隔件210的套筒209的内表面214表面接触。探头部分130的第二部分135的外径和间隔件210的套筒209的内径可以选择成确保间隔件210可以滑动到探头部分130的第二部分135上并且由于探头部分130的第二部分135的外表面137与间隔件210的套筒209的内表面214之间的摩擦接合而保持在其上。当然，摩擦接合仅是一种连接技术，并且其它也是可能的，包括机械接合特征(即，肋和凹槽)，卡扣配合等。
在示例性实施例中，没有附加的锁定特征以将间隔件210保持在探头部分130上。相反，上述的摩擦接合是用于保持间隔件210定位在探头部分130的第二部分135上的唯一手段。当然，在替代实施例中可以增加锁定特征以将间隔件210牢固地保持在探头部分130上。这些可以是配合凹口/棘爪或凸块/凹槽，挠性突片，突起和槽口，螺纹等。然而，在示例性实施例中，这样的锁定特征不是必需的，原因是套筒209的内表面214与探头部分130的第二部分135的外表面137之间的摩擦接合足以在标准操作条件下将套筒209保持在探头部分130的第二部分135上。
在示例性实施例中，套筒209的外径与探头部分130的第一部分133的外径大致相同。当间隔件210联接到探头部分130时，这产生无缝且齐平的外观。然而，本发明在所有实施例中不限于此，并且在其它实施例中，套筒209的外径可以小于或大于探头部分130的第一部分133的直径。
当间隔件210联接到探头部分130时，探头部分130的至少一部分延伸到套筒209的中心通道215中，并且探头部分130的远端132位于套筒209的近端和远端211、212之间。在示例性实施例中，当间隔件210处于第二状态并联接到探头部分130时，整个探头部分130位于套筒209的中心通道215内。这是由于套筒209的近端211邻接探头部分130的第一部分133的远端134并且套筒209的长度L2大于探头部分130的第二部分135的长度L1。因此，在第二状态下，套筒209的远端212突出超过探头部分130的远端132。这在图10和12中最佳地看到。结果，在间隔件210附接到探头部分130的第二状态下，与未附接间隔件210相比，探头部分130的光发射端(即，远端132)在颜色/色度测量期间与牙齿200进一步间隔。结果，与间隔件210未附接到探头部分130时相比，当间隔件210附接到探头部分130时，从探头部分130发射到齿200中的光的穿透深度减小。
在某些实施例中，间隔件210的长度L2可以在1cm至2cm的范围内，更具体地为1.2cm至1.8cm，更具体地为1.4cm至1.6cm，并且更具体地为约1.5cm。在一些实施例中，L2和L1之间的差值在0.1mm至5mm之间，或在0.1至3mm之间，或更具体地在1mm至3mm之间，在1.5mm至3mm之间，或在2mm至3mm之间。在其它实施例中，L2和L1之间的差值在2mm至5mm之间。间隔件210的长度可以取决于期望的最终用途和取决于探头部分130的第二部分135的长度而改变。在一些实施例中，系统可以包括多个间隔件210，每个间隔件具有不同的长度。具体地，系统可以包括各种间隔件，使得L2和L1之间的差值为2mm，2.5mm，3mm，3.5mm，4mm，4.5mm和5mm。也可以包括附加的间隔件。在其它实施例中可以使用具有尺寸长度调节的单个间隔件。这样的间隔件可以配置成通过伸缩特征等伸长或缩短，并且间隔件可以能够被暂时锁定到各种不同的长度。取决于期望的最终用途和目的，可能需要不同尺寸的间隔件(或具有长度调节能力的间隔件)。每个间隔件210可以可脱离地联接到颜色测量装置100的探头部分130，如本文中所述。探头部分130的光发射表面需要离被测物体越远以获得期望的结果，可以使用的间隔件越大。
尽管本文中主要关于用于测量牙齿色度的用途进行描述，但是本发明在所有实施例中不限于此。可以使用以间隔件210作为附件的本文描述的装置来测量除牙齿以外的物体或表面的颜色或色度。在一些实施例中，其上具有间隔件210的装置可以用于测量人的皮肤的颜色。这可以在皮肤病学领域中用于说明用于改变患者肤色的治疗效果(在治疗病症期间，为了美容目的，或为了选择目的)。间隔件210可以用作改装装置以使颜色或色度测量装置100由从物体表面内的第一深度进行颜色或色度测量的装置转换成从物体表面内的第二深度进行颜色或色度测量的装置，第二深度小于第一深度。在一些实施例中，间隔件210可以是改装装置，其确保颜色或色度测量装置100仅从被测物体的暴露外表面进行色度或颜色测量。
间隔件210可以由多种材料中的任何材料形成，包括各种不同类型的硬塑料，金属，木材等。然而，在某些实施例中，间隔件210由不透明材料形成，所述不透明材料防止任何环境光在第二状态下使用该装置期间进入中心通道215，这可能影响由该装置进行的测量。在一些实施例中，间隔件210可以是黑色的，但这在所有实施例中不是必需的。间隔件210可以通过注射模制，3D打印，挤出等形成。
参考图11和12，示出了使用期间的牙齿评估系统300，其中间隔件210处于第二状态(即，联接到探头部分130)。当间隔件210处于第二状态时，为了使用牙齿评估系统300测量牙齿的颜色或色度，间隔件210的套筒209的远端212放置成与牙齿200接触。当牙齿评估系统300在第二状态下与间隔件210一起使用时，由探头部分130的远端132发射的光不会穿透超过牙齿200的釉质层201。一些光可以接触牙齿200的暴露外表面203并且然后返回到探头部分130的远端132处的光接收器175，并且一些光在返回到探头部分130的远端132处的光接收器175之前可以穿透牙齿200的釉质层201而不穿透牙齿200的牙质层202。
更具体地，在示例性实施例中，从第一光发射器阵列155的多个光发射器153发射的光可以接触牙齿200的暴露外表面203，并且然后返回到光接收器175。此外，在示例性实施例中，从第二光发射器阵列156的多个光发射器154发射的光在返回到光接收器175之前可以穿透牙齿200的釉质层201而不穿透超过釉质层201并进入牙齿200的牙质层202。因此，当间隔件210联接到探头部分130时光的穿透深度减小，原因是当附接间隔件210时发射光的探头部分130的远端132与齿200间隔更大距离。当然，取决于多个第一和第二光发射器153、154的布置，牙齿评估系统300可以配置成使得当间隔件210处于第二状态时，没有从探头部分130的远端132发射的光穿透牙齿200的暴露外表面203。相反，可以确保所有发射的光仅接触牙齿200的暴露外表面203并且然后返回到探头部分130的远端132以用于分析牙齿200的色度或颜色。这可能是期望的，以如上所述检测即时美白制剂的有效性，但即使一些光穿透釉质层201也可以检测其有效性，只要它不穿透牙质层202即可。
比较当间隔件210处于如图6中所示的第一状态时和间隔件210处于如图12中所示的第二状态时的操作，在第一状态下(未附接间隔件，图6)从探头部分130的远端132发射的光穿透进入牙齿200第一平均深度，并且在第二状态下(附接间隔件，图12)从探头部分130的远端132发射的光穿透进入牙齿200第二平均深度。应当领会，第一平均深度大于第二平均深度。因此，当间隔件210联接到探头部分130时，与当间隔件210未联接到探头部分130时相比，光穿透进入齿200中的深度更小。
现在参考图13-15，将特别关于确定即时牙齿美白制剂的有效性描述使用颜色测量装置100和间隔件210评估牙齿颜色或色度的方法。如上所述，颜色测量装置100不限于检测牙齿的颜色或色度，尽管这是一种可能的用途。然而，颜色测量装置100可以具有其它用途，例如用于肤色等的测量。
图13示出了在先前附图中示出并且在上面描述的颜色测量装置100正用于测量未处理牙齿400的颜色或色度，其中间隔件210处于第二状态(即，附接到探头部分130)。首先提供上述的颜色测量装置100。接下来，将间隔件210联接到颜色测量装置100的探头部分130，如上所述。然后将间隔件210的远端212(其从探头部分130的远端132突出)放置成与未处理牙齿400的暴露外表面接触。接下来，启动光发射器组件150，使得光由光发射器组件150产生并从探头部分130的远端132发射。如上面参考图12所述，该光不会穿透超出未处理牙齿400的釉质层。相反，光或者接触未处理牙齿400的暴露外表面并且然后返回到探头部分130的远端132，或者光穿透进入未处理牙齿400的釉质层而不进入未处理牙齿400的牙质层。因此，在间隔件210联接到探头部分130的情况下，从探头部分130的远端132发射的光不会穿透超过未处理牙齿400的釉质层。
接下来，在发射光返回到探头部分130的远端132时颜色测量装置100的光接收器组件170接收发射光的至少一部分。然后光接收器组件170基于接收光生成指示未处理牙齿的颜色或色度的数据。颜色测量装置100可以在形成颜色测量装置100的一部分(如示例性实施例中所示)或位于独立于颜色测量装置100的装置上的显示器125上显示指示牙齿的颜色或色度的信息。显示的信息可以与已知的牙齿颜色或色度标度或指导相关，使得数据是可量化的并且可以被用户理解。
接下来参考图14，用户可以将牙齿美白制剂405施用到未处理牙齿400以形成处理牙齿410。具体地，处理牙齿410是牙齿美白制剂405附着于其上或以其它方式定位于其上的未处理牙齿400。在一些实施例中，牙齿美白制剂405可以是例如上文已描述的即时牙齿美白制剂。当然，在替代实施例中，可以改善使用其上具有间隔件210的颜色或色度测量装置100测量的结果的其它试剂可以用于代替牙齿美白制剂。
最后，参考图15，再次对相同牙齿(现在是处理牙齿410)重复测试。具体地，将间隔件210的远端212放置成与处理牙齿410的暴露外表面接触，并且启动光发射组件150。光发射组件150产生光并从探头部分130的远端132发射光。再次，光不会穿透超过处理牙齿410的釉质层。换句话说，发射光不会穿透进入处理牙齿410的牙质层。相反，光或者入射到处理牙齿410的暴露外表面而根本不穿透处理牙齿410，或者光穿透进入处理牙齿410的釉质层而也不穿透进入处理牙齿410的牙质层。
在光接触处理牙齿410之后，其返回到探头部分130的远端132，在所述远端处其由光接收器175接收。然后分析接收光并且根据牙齿颜色或色度标度或指导生成指示处理牙齿的颜色或色度的数据，使得数据是可量化的并且可以被用户理解。数据可以显示在位于颜色测量装置100上或者是独立显示装置(即，屏幕，计算机，膝上型计算机，智能电话等)的一部分的显示器125上。用户可以将来自未处理牙齿的数据与来自处理牙齿的数据进行比较以确定牙齿美白制剂405的有效性。例如，牙齿颜色或色度标度可以是1至20的标度，其中1是最白的并且20是最黑的。在未处理牙齿的测试期间，数据可以指示牙齿颜色或色度是17。在处理牙齿的测试期间，数据可以指示牙齿颜色或色度是3。因此，用户将具有对牙齿美白制剂的有效性的量化理解(即，牙齿美白制剂使牙齿美白14个色度等)。
尽管牙齿美白制剂405仅可以涂覆处理牙齿410的外表面，但具有与其联接的间隔件210的颜色测量装置100将能够辨别颜色/色度的差异，原因是其发射光仅穿透远至釉质层而不是牙质层。用没有与其附接的间隔件210的颜色测量装置100不能有效地检测颜色/色度的差异，原因是光将穿透进入处理牙齿410太远，使得由光接收器组件170分析的光将不指示其上具有牙齿美白制剂405的处理牙齿410的部分。因此，仅在间隔件210与其联接的情况下，颜色测量装置100才能准确地检测基于仅涂覆牙齿的外部的即时牙齿美白制剂的牙齿色度/颜色的变化。
因此，具有与其联接的间隔件210(即，处于第二状态)的颜色测量装置100可以在贸易展示和演示中使用，从而以用户容易理解的方式向用户(立即结果)说明牙齿美白制剂405的有效性。另外，具有与其联接的间隔件210的颜色测量装置100可以在牙科诊所或家中使用以量化涂覆牙齿的外部而不实际改变牙齿内部的颜色/色度的牙齿美白制剂的牙齿结果。
本文使用的术语颜色和色度完全可互换。关于牙齿，颜色通常以色度来讨论，并且因此术语颜色和色度具有相似的含义。然而，一般情况下术语颜色和色度可以具有不同的含义，特别是在不同的技术领域。具体地，术语色度可指各种特定颜色(即，红色色度，黄色色度，绿色色度等)。无论如何，如本文所使用的，颜色或色度测量装置100配置成测量特定物体的颜色或色度或颜色和色度两者。
在某些实施例中，用于特定评估的间隔件的长度由从颜色或色度测量装置发射的光的强度决定。因此，发射较高强度光的装置可能需要较长的间隔件以确保光不会穿透超过牙齿的釉质，而发射较低强度光的装置可能需要较短长度的间隔件以确保发射光到达釉质而不穿透它。因此，在某些实施例中，间隔件和光发射器组件配置成确保在没有间隔件的情况下光穿透牙齿的釉质层和牙质层，并且在有间隔件的情况下光不会穿透超过釉质层。
参考图17-19，将描述在处理牙齿之前和之后使用具有不同长度的间隔件的颜色或色度测量装置100的实验结果。在图17的表中，路径长度是L2和L1之间的差值，而不是间隔件的总长度。因此，零的路径长度是当在没有任何间隔件的情况下使用颜色或色度测量装置100时，2的路径长度是当颜色或色度测量装置100与间隔件一起使用时，使得间隔件的长度L2比探头部分130的第二部分135的长度L1大2mm，等等。实验中使用了三个牙齿样本，称为样本1，样本2和样本3(即，图17的表中的Sam 1，Sam 2，Sam 3)。图表中的数值是以扩展漂白指导为单位的测量色度，其是具有从1-29的数值的指导。数字越低，牙齿越白。列检查者，Ext.BLG色度是通过视觉检查而不是使用颜色或色度测量装置100确定的色度值。因此，这是用于确定哪个间隔件长度实现最接近地匹配通过视觉检查获得的值的测量值的比较值。实验中的间隔件是使用3D打印机创建的，并且实验的目的是确定用即时美白产品处理牙齿后测量表面颜色的最佳路径长度。
现在将描述实验的方法。使用可从VITA获得的VITA
装置，在正常操作状态下在环境条件下，用每个间隔件测量三个人牙齿样本。这些间隔件采用3D打印创建，并用硬塑料复合材料制成以提高强度和耐用性。在测量之间再次润湿牙齿样本以确保研究期间表面水分含量保持恒定。在分析前用湿布除去过量水分。对牙齿表面进行重复测量并且结果取平均值。
在进行基线测量之后(标记“处理前”的图17的顶部分和图18的图形)，用含有1.5％的TiO2的涂覆即时美白产品处理牙齿。干燥后，牙齿在测量之间储存在水中。在每次测量之前，将间隔件放在
深头的尖端上。该装置用100％反射白砖校准并且然后用于测量牙齿表面。
图17-19示出处理前后的结果。没有间隔件的数据(即，0的路径长度)显示
装置未检测到即时美白产品的存在。结果在测量之前和之后是相似的，原因是对于内和外阵列分别为1.41mm和2.8mm的测量深度(基于光学部件的物理性质，如图16B中所示)将光良好地聚焦在牙齿的表面之下。基于所示的几何结构，对于外阵列测量表面颜色的理论最佳路径长度为2.8mm(大约3mm)。表中所示的数据表明，基于将结果与颜色的检查者评估(即，视觉评估)进行比较，发现最佳路径长度接近3mm(即，对于该研究而言，L2-L1大约为3mm是最佳的)。增加路径长度超过该厚度并不能改善装置测量和检查者测量之间的一致性。应当指出的是，不同的牙齿美白技术可能需要不同的间隔件，并且因此可能需要优化实验以确定不同牙齿美白技术的最佳间隔件要求。
图18和图19以图形方式展示了在图17的表中发现的数据。以扩展漂白指导(1-29)为单位的色度根据基线测量和处理后测量的路径长度进行绘制。
使用间隔件的发明允许在使用旨在立即为牙齿的表面赋予美白效果的化妆品之后，使用低成本办公
美白测量装置来测量以扩展漂白指导为单位的色度变化。在该示例中，大约3mm的L2-L1值提供最佳结果，但其它L2-L1长度(和因此其它间隔件长度)可能需要用于其它表面颜色变化技术。可以开发和销售与该装置一起使用的一系列间隔件以涵盖未来的潜在应用。
虽然已关于特定示例(包括实行本发明的当前优选模式)描述了本发明，但是本领域的技术人员应了解，存在上文所述的系统和技术的众多变型和置换。应了解，可利用其它实施例，并且可在不脱离本发明的范围的情况下进行结构和功能修改。因此，本发明的精神和范围应当广义地解释为如随附的权利要求书中陈述的。
Claims (18)
1.一种牙齿评估系统，其包括：
颜色或色度测量装置，所述颜色或色度测量装置包括：
终止于远端处的探头部分；
光发射器组件，所述光发射器组件配置成从所述探头部分的远端产生并发射光；
光接收器组件，所述光接收器组件配置成接收从所述探头部分的远端发射并且返回到所述探头部分的远端的光的一部分作为接收光，并且基于所述接收光生成指示颜色或色度的数据；
间隔件，所述间隔件可脱离地联接到所述探头部分，从而在所述间隔件从所述探头部分脱离的第一状态和所述间隔件联接到所述探头部分并突出超过所述探头部分的远端的第二状态之间可改变；并且
其中所述间隔件和所述光发射器组件配置成使得：(1)在所述第一状态下，当所述探头部分的远端放置成与牙齿接触时，从所述探头部分的远端发射的光穿透进入牙齿的釉质层和牙质层；并且(2)在所述第二状态下，当所述间隔件的远端放置成与牙齿接触时，由所述探头部分的远端发射的光不会穿透超过牙齿的釉质层。
2.根据权利要求1所述的系统，其中在所述第一状态下，从所述探头部分的远端发射的光穿透进入牙齿的第一平均深度，并且在所述第二状态中，由所述探头部分的远端发射的光穿透进入牙齿的第二平均深度，所述第一平均深度大于所述第二平均深度。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的系统，其中在所述第二状态下，来自光源的光的至少一部分接触牙齿的暴露外表面而不穿透牙齿的暴露外表面。
4.根据权利要求1至2中任一项所述的系统，其中所述光接收器组件包括位于所述探头部分的远端处的至少一个光接收器，并且其中所述光发射器组件包括位于所述探头部分的远端处并围绕所述至少一个光接收器的第一光发射器阵列以及位于所述探头部分的远端处并围绕所述第一光发射器阵列的第二光发射器阵列。
5.根据权利要求4所述的系统，其中在所述第一状态下，当所述探头部分的远端放置成与牙齿接触时，从所述第一光发射器阵列发射的光不穿透超过牙齿的釉质层，并且从所述第二光发射器阵列发射的光穿透进入牙齿的牙质层，并且其中在所述第二状态下，从所述第一光发射器阵列发射的光接触牙齿的暴露外表面而不穿透牙齿，并且当所述间隔件的远端放置成与牙齿接触时，从所述第二光发射器阵列发射的光穿透进入牙齿的釉质层而不穿透进入牙齿的牙质层。
6.根据权利要求1至2中任一项所述的系统，其中所述颜色或色度测量装置还包括主体部分，所述探头部分包括从所述主体部分延伸到远端的第一部分以及从所述第一部分的远端延伸到所述探头部分的远端的第二部分，所述第一部分具有第一最小直径并且所述第二部分具有第二最大直径，所述第一最小直径大于所述第二最大直径。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述间隔件包括沿着纵向轴线从近端延伸到远端的套筒，所述套筒具有限定中心通道的内表面，所述中心通道从所述套筒的近端处的第一开口延伸到所述套筒的远端处的第二开口，并且其中在所述第二状态下，所述探头部分的至少一部分延伸到所述套筒的所述中心通道中，并且所述探头部分的远端位于所述套筒的近端和远端之间。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述间隔件经由所述套筒的内表面与所述探头部分的所述第二部分的外表面之间的摩擦接合而联接到所述探头部分的所述第二部分。
9.根据权利要求7所述的系统，其中所述探头部分的所述第二部分具有从所述探头部分的所述第一部分的远端到所述探头部分的远端测量的第一长度，并且其中所述间隔件具有从所述套筒的近端到所述套筒的远端测量的第二长度，所述第二长度大于所述第一长度。
10.根据权利要求7所述的系统，其中所述套筒的所述中心通道具有从所述第一开口到所述第二开口的恒定直径。
11.根据权利要求7所述的系统，其中所述探头部分的所述第一部分的远端形成从所述探头部分的所述第二部分径向突出的环形肩部，并且其中在所述第二状态下，所述套筒的近端邻接所述探头部分的所述第一部分的所述环形肩部，并且所述套筒的远端延伸超过所述探头部分的远端。
12.根据权利要求1至2中任一项所述的系统，其还包括配置用于可脱离地联接到所述探头部分的多个间隔件，所述多个间隔件的每一个包括从近端延伸到远端的套筒并且具有在近端和远端之间测量的不同长度。
13.根据权利要求1至2中任一项所述的系统，其中由所述光接收器组件生成的数据指示牙齿的色度，并且还包括在外壳上的显示器以用于基于由所述光接收器组件生成的数据显示指示牙齿的色度的信息。
14.根据权利要求1至2中任一项所述的系统，其中所述光发射器组件包括光源和从所述光源延伸到所述探头部分的远端的光纤子组件。
15.根据权利要求1至2中任一项所述的系统，其中所述颜色或色度测量装置是分光光度计。
16.根据权利要求1至2中任一项所述的系统，其中所述光接收器组件包括光谱仪。
17.一种评估牙齿颜色或色度的方法，所述方法包括：
a)提供颜色或色度测量装置，所述颜色或色度测量装置包括：终止于远端处的探头部分；光发射器组件，所述光发射器组件配置成从所述探头部分的远端产生并发射光；以及光接收器组件，所述光接收器组件配置成：(1)接收从所述探头部分的远端发射并且返回到所述探头部分的远端的光的一部分作为接收光；和(2)基于所述接收光生成指示颜色或色度的数据，其中当所述探头部分的远端放置成与牙齿接触并且启动所述光发射器组件时，由所述探头部分的远端发射的光穿透进入牙齿的釉质层和牙质层；
b)将间隔件联接到所述探头部分，使得所述间隔件突出超过所述探头部分的远端；
c)使牙齿的表面与所述间隔件的远端接触并且启动所述光发射器组件，使得从所述探头部分的远端发射的光不穿透超过牙齿的釉质层；
d)用所述光接收器组件接收在步骤c)中发射的光的至少一部分；以及
e)基于在步骤d)中接收的光生成指示牙齿的颜色或色度的数据。
18.一种用于评估物体的颜色或色度的系统，所述系统包括：
颜色或色度测量装置，所述颜色或色度测量装置包括：
终止于远端处的探头部分；
光发射器组件，所述光发射器组件配置成从所述探头部分的远端产生并发射光；
光接收器组件，所述光接收器组件配置成接收从所述探头部分的远端发射并且返回到所述探头部分的远端的光的一部分作为接收光，并且基于所述接收光生成指示颜色或色度的数据；
间隔件，所述间隔件可脱离地联接到所述探头部分，从而在所述间隔件从所述探头部分脱离的第一状态和所述间隔件联接到所述探头部分并突出超过所述探头部分的远端的第二状态之间可改变；并且
其中所述间隔件配置成使得：(1)在所述第一状态下，当所述探头部分的远端放置成与物体接触时，从所述探头部分的远端发射的光穿透进入物体第一平均深度；并且(2)在所述第二状态下，当所述间隔件的远端放置成与物体接触时，由所述探头部分的远端发射的光穿透进入物体第二平均深度，所述第一平均深度大于所述第二平均深度。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201762538115P | 2017-07-28 | 2017-07-28 | |
| US62/538,115 | 2017-07-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109307551A CN109307551A (zh) | 2019-02-05 |
| CN109307551B true CN109307551B (zh) | 2020-12-08 |
Family
ID=63079760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810831378.4A Active CN109307551B (zh) | 2017-07-28 | 2018-07-25 | 用于测量物体的颜色或色度的系统和方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10568545B2 (zh) |
| EP (1) | EP3456289B1 (zh) |
| CN (1) | CN109307551B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2253968Y (zh) * | 1995-03-16 | 1997-05-14 | 李春淑 | 牙齿色度比较仪 |
| US7768644B2 (en) * | 2002-02-21 | 2010-08-03 | Vita Zahnfabrik H. Rauter Gmbh & Co. Kg | Miniaturized system and method for measuring optical characteristics |
| EP3111883A1 (fr) * | 2015-06-30 | 2017-01-04 | Tcm | Procede de realisation et de controle de conformite d'une prothese dentaire a partir de parametres obtenus avec un dispositif de prise de teinte |
| WO2017001779A2 (fr) * | 2015-06-30 | 2017-01-05 | Tcm | Appareil de mesure de teinte dentaire |
| CN206056781U (zh) * | 2016-10-11 | 2017-03-29 | 胡波 | 数字比色笔 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6254385B1 (en) | 1997-01-02 | 2001-07-03 | Lj Laboratories, Llc | Apparatus and method for measuring optical characteristics of teeth |
| US5773835A (en) * | 1996-06-07 | 1998-06-30 | Rare Earth Medical, Inc. | Fiber optic spectroscopy |
| US6577391B1 (en) * | 1999-03-25 | 2003-06-10 | Spectrx, Inc. | Apparatus and method for determining tissue characteristics |
| ATE299665T1 (de) | 1999-12-08 | 2005-08-15 | X Rite Inc | Optisches messgerät |
| US6519037B2 (en) | 1999-12-23 | 2003-02-11 | Lj Laboratories, Llc | Spectrometer having optical unit including a randomized fiber optic implement |
| CA2517252A1 (fr) * | 2005-08-29 | 2007-02-28 | Neks Technologies Inc. | Detection de la carie interproximale a l'aide d'une sonde optique examinant la surface occlusale de la dent |
| KR20080090415A (ko) * | 2005-12-08 | 2008-10-08 | 피터 에스 러블리 | 적외선 치아 촬영 |
| WO2008036644A1 (en) * | 2006-09-21 | 2008-03-27 | X-Rite, Inc. | Color measurement instrument |
| US8570530B2 (en) | 2009-06-03 | 2013-10-29 | Carestream Health, Inc. | Apparatus for dental surface shape and shade imaging |
| US8848991B2 (en) | 2012-03-16 | 2014-09-30 | Soek Gam Tjioe | Dental shade matching device |
| US20160278615A1 (en) * | 2013-02-05 | 2016-09-29 | Scopernicus, LLC | Wireless endoscopic surgical device |
| US20170000591A1 (en) * | 2015-06-30 | 2017-01-05 | Tcm | Method And Device For Manufacturing And Controlling The Conformity Of A Dental Prosthesis From Parameters Obtained With A Shade Selecting Device |
| US11154186B2 (en) * | 2015-07-31 | 2021-10-26 | University Of Utah Research Foundation | Devices, systems, and methods for imaging and treating a selected tissue |
| US11202559B2 (en) * | 2016-04-27 | 2021-12-21 | Csa Medical, Inc. | Vision preservation system for medical devices |
-
2018
- 2018-07-25 CN CN201810831378.4A patent/CN109307551B/zh active Active
- 2018-07-27 EP EP18185932.3A patent/EP3456289B1/en active Active
- 2018-07-27 US US16/047,159 patent/US10568545B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2253968Y (zh) * | 1995-03-16 | 1997-05-14 | 李春淑 | 牙齿色度比较仪 |
| US7768644B2 (en) * | 2002-02-21 | 2010-08-03 | Vita Zahnfabrik H. Rauter Gmbh & Co. Kg | Miniaturized system and method for measuring optical characteristics |
| EP3111883A1 (fr) * | 2015-06-30 | 2017-01-04 | Tcm | Procede de realisation et de controle de conformite d'une prothese dentaire a partir de parametres obtenus avec un dispositif de prise de teinte |
| WO2017001779A2 (fr) * | 2015-06-30 | 2017-01-05 | Tcm | Appareil de mesure de teinte dentaire |
| CN206056781U (zh) * | 2016-10-11 | 2017-03-29 | 胡波 | 数字比色笔 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3456289B1 (en) | 2021-04-07 |
| EP3456289A1 (en) | 2019-03-20 |
| CN109307551A (zh) | 2019-02-05 |
| US10568545B2 (en) | 2020-02-25 |
| US20190029564A1 (en) | 2019-01-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7945312B2 (en) | Multisensor probe for tissue identification | |
| EP2863205B1 (en) | Skin evaluation device | |
| JP5276228B2 (ja) | 光学測定システム、光学測定装置、校正用部材および校正方法 | |
| US10905331B2 (en) | Image capturing device and sensing protection device | |
| CN111133285A (zh) | 光谱系统及其方法 | |
| CN109307551B (zh) | 用于测量物体的颜色或色度的系统和方法 | |
| US11744489B2 (en) | Noninvasive optical sensor for analyzing a level of a substance in a subject by illuminating the sclera | |
| ES2908682T3 (es) | Dispositivo para la generación de imágenes de lesiones cutáneas | |
| US8471221B2 (en) | Device for measuring fluorescent radiation on biological substances with a semi-conductor sensor arrangement | |
| EP3405095B1 (en) | Tissue sample analysis | |
| WO2017111576A1 (en) | Optical probe for measuring a tissue sample | |
| KR101334289B1 (ko) | 검출 깊이에 따른 형광성능 측정용 팬텀이 구비된 팬텀장치 | |
| US20130242313A1 (en) | Scanning methods and apparatus | |
| JP7343569B2 (ja) | 歯肉炎検出器における測定値選択およびプローブガイドのためのシステムおよび方法 | |
| US10018559B2 (en) | Tissue inspection system with optical fibers and continuous calibration | |
| JP5420163B2 (ja) | 生体計測装置 | |
| Rahman et al. | Detection of stain formation on teeth by oral antiseptic solution using fiber optic displacement sensor | |
| Dolotov et al. | Features of applying fiber-optic sensors in spectral measurements of biological tissues | |
| KR101971867B1 (ko) | 피부의 색소침착 측정방법 | |
| NL2028538B1 (en) | A system for identifying a biological sample and a method for identifying a biological sample | |
| JP3645369B2 (ja) | 肌の明るさ及び色合い測定装置 | |
| US20220378295A1 (en) | Dynamic Calibration of Light Intensity in a System For Non-invasive Detection of Skin Cancer Using Elastic Scattering Spectroscopy | |
| JP3063086B1 (ja) | 爪の評価装置 | |
| US11547331B1 (en) | Hydration monitor and methods of use | |
| CN105916449B (zh) | Mri指标的推算方法以及生物体测定装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |