CN109998486B - 手持式口内三维扫描仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种手持式口内三维扫描仪，包括可拆卸连接的手持部和内窥部，内窥部包括主内窥部和一个或多个辅助内窥部；主内窥部和辅助内窥部选择性与手持部连接，包括与手持部连接的第一端和伸入到口腔内的第二端；第二端设置有光通道口，光通道口中设置有反射装置，主内窥部的反射装置和投射光路的主光轴形成的主夹角与辅助内窥部的反射装置和投射光路的主光轴形成的辅助夹角的角度不同。本发明由于内窥部和手持部可拆卸连接，并且内窥部包括多个角度不同的内窥部，因此，能够根据实际需要，选择不同的内窥部与手持部进行连接，对口腔内的被扫描物进行全方位扫描，可以对难以扫描到的死角区域进行扫描，从而能够提供准确的扫描结果。

Description

手持式口内三维扫描仪

技术领域

本发明涉及三维扫描仪领域，具体涉及一种手持式口内三维扫描仪。

背景技术

口内三维扫描仪一般包括手持部和内窥部，在使用时，使用者会将内窥部伸入到客户的口腔内以对口腔内的牙齿、上下颌或舌头等被扫描物进行扫描，使用者会根据扫描结果会客户制定相应的诊疗方案，扫描结果的准确性直接关系到能否准确进行诊疗。目前的三维扫描仪，手持部和内窥部是一体结构，并且内窥部的头部角度也是固定的，难以对空腔内的死角区域进行扫描，扫描结果不够准确。

因此，亟待需要提供一种扫描结果准确的手持式口内三维扫描装置。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种手持式口内三维扫描仪，该扫描仪具有多个角度的内窥部，能够对空腔内的死角区域进行准确扫描，从而提供准确的扫描结果。

本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种手持式口内三维扫描仪，包括可拆卸连接的手持部和内窥部，所述内窥部包括主内窥部和一个或多个辅助内窥部；所述主内窥部和所述辅助内窥部选择性与所述手持部连接，所述主内窥部和辅助内窥部均包括与所述手持部可拆卸连接的第一端和伸入到口腔内的第二端；所述第二端设置有光通道口，所述光通道口中设置有反射装置，所述主内窥部的反射装置和投射光路的主光轴形成的主夹角与所述辅助内窥部的反射装置和投射光路的主光轴形成的辅助夹角的角度不同。

本发明实施例提供的手持式口内三维扫描仪，由于内窥部和手持部可拆卸连接，内窥部包括主内窥部和一个或多个辅助内窥部，并且主内窥部的反射装置与投射光路的主光轴形成的角度与辅助内窥部的反射装置与投射光路的主光轴形成的角度不同，因此，能够根据实际需要，选择不同角度的内窥部与手持部进行连接，对口腔内的被扫描物进行扫描，从而能够实现对口腔内的被扫描物的全方位扫描，可以对难以扫描到的死角区域进行扫描，从而能够提供准确的扫描结果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的手持式口内三维扫描仪的结构示意图；

图2和图3为本发明一实施例提供的手持式口内三维扫描仪的内窥部的结构示意图；

图4和图5为本发明另一实施例提供的手持式口内三维扫描仪的内窥部的结构示意图；

图6和图7为本发明另一实施例提供的手持式口内三维扫描仪的内窥部的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

图1为本发明实施例提供的手持式口内三维扫描仪的结构示意图；图2和图3为本发明一实施例提供的手持式口内三维扫描仪的内窥部的结构示意图；图4和图5为本发明另一实施例提供的手持式口内三维扫描仪的内窥部的结构示意图；图6和图7为本发明另一实施例提供的手持式口内三维扫描仪的内窥部的结构示意图。

如图1至图7所示，本发明实施例提供的手持式口内三维扫描仪，包括可拆卸连接的手持部1和内窥部2。内窥部2包括主内窥部和一个或多个辅助内窥部。所述主内窥部和所述辅助内窥部选择性与所述手持部1连接，即，主内窥部和辅助内窥部与手持部1不同时连接，具体地，当所述主内窥部与所述手持部连接时，所述辅助内窥部不与所述手持部连接，当任一所述辅助内窥部与所述手持部连接时，所述主内窥部和其他辅助内窥部不与所述手持部连接。所述主内窥部和辅助内窥部均包括与所述手持部可拆卸连接的第一端和伸入到口腔内的第二端；所述第二端设置有光通道口3，所述光通道口中设置有反射装置4，该光通道口3是三维扫描仪向口腔内被扫描物投射光线的出口，以及接收口腔内被扫描物反射光线的入口。其中，所述主内窥部的反射装置4和投射光路的主光轴形成的主夹角与所述辅助内窥部的反射装置4和投射光路的主光轴形成的辅助夹角不同，即，在本发明实施例中，反射装置相对于内窥部的轴向方向倾斜设置，反射装置与投射光路的主光轴之间形成一定的倾斜角度，这样，根据实际的扫描需要，可选择具有不同倾斜角度的内窥部与手持部1连接进行扫描，进而可通过所述主内窥部、所述辅助内窥部和所述手持部之间的配合实现对口腔内的被扫描物的全方位扫描。

在本发明中，手持部可设计成任意方便用户手持以进行口内三维扫描操作的结构。手持部1与内窥部2之间的连接可采用任何适合可拆卸连接的连接结构，本发明对此没有特别限制，例如，可采用卡接、螺接等连接结构。

在本发明实施例中，主内窥部为常规使用的内窥部，其结构可为图2和图3所示出的主内窥部201。如图2所示，主内窥部201的可为类梯形体，其在第二端的端部倾斜形成有四方形的光道窗口3，该光道窗口3中设置有反射装置4。在一个示例中，主内窥部201的反射装置4和投射光路的主光轴形成的主夹角可为43°～47°，优选可为45°或者优选为约45°(即允许工业或机械加工误差)，如图3所示，这样，正常使用三维扫描仪时，投射至反射装置4的投射光线，经反射装置4反射后会以垂直于或近似垂直于被扫描物(例如牙齿)的方式投射到被扫描物(例如牙齿)上，从而使得扫描效果较以非垂直或近似垂直的投射角度更优。

进一步地，在本发明实施例中，辅助内窥部的结构与主内窥部的结构可基本上相同，即都为类梯形体结构，不同的是反射装置和投射光路的主光轴之间的角度，即具有不通过的倾斜角度。多个辅助内窥部的多个辅助夹角可各不相同。本发明并不意图限制辅助内窥部的数量，但在一个优选示例中，内窥部2可包括两个辅助内窥部，分别为第一辅助内窥部和第二辅助内窥部，其结构可分别如图4至图7示出的内窥部202和203，当然，也可根据实际需要，设置两个以上具有不同倾斜角度的辅助内窥部。

在一个示意性的实施例中，所述第一辅助内窥部202的反射装置4和投射光路的主光轴形成的辅助夹角小于所述主夹角，所述第二辅助内窥部203的反射装置4和投射光路的主光轴形成的辅助夹角大于所述主夹角。

根据本发明的该实施例，辅助夹角的角度设置满足以下条件，从而保证辅助内窥部能够在扫描主内窥部不能获得较好扫描效果的被扫描物的区域时，获得较好的扫描效果：

其中，A0为主夹角，A1和A2分别为第一、二辅助内窥部的辅助夹角。V0为口内三维扫描仪的有效视角；本发明中，有效视角与三维扫描仪的自身的机械、光学结构以及扫描获取图像的处理方法相关，在有效视角范围内，三维扫描仪能够获得满足口内扫描要求的扫描结果；在一个可选实施例中，V0的角度约45°左右。M为口腔能够张开的最大角度经验值；本发明中，M是指一般患者口腔或者在统计学上处于绝大多数的患者口腔，在接收内窥部伸入时所能够自然张开或借助非创伤性辅助医用辅助设备张开的最大角度，并非是指极其特殊的或者类似“吉尼斯纪录”记载的最大张开角度；优选的，根据多个齿科患者的实验测量显示，M的取值为20°左右。S为口腔内被扫描物(例如牙齿或牙齿的局部)的法线与主内窥部平伸如口腔内时经过反射装置后的投射光线之间的最大角度经验值；以牙齿作为被扫描物为例说明，牙齿表面一般为具有不规则形态的曲面，曲面上不同点或者小平面具有不同的法线，本发明中，S是指一般患者口腔或者在统计学上处于绝大多数的患者口腔中的一般牙齿或者统计学上处于绝大多数的牙齿的这些法线与主内窥部平伸如口腔内时经过反射装置后的投射光线之间的最大角度经验值，并非是指极其特殊的或者类似“吉尼斯纪录”记载的患者牙齿的法线与主内窥部平伸如口腔内时经过反射装置后的投射光线之间的最大角度经验值；优选的，根据多个齿科患者的实验测量显示，S的取值为65°左右。

根据本发明进一步的，所述第一辅助内窥部202的辅助夹角A1被设置为大于或等于10°，和/或，所述第二辅助内窥部203的辅助夹角A2被设置为小于或等于80°，从而使得反射装置4不至于过长以无法被内窥部容纳，或者无法完全伸入口腔内部进行三维扫描。

在另一个示意性的实施例中，所述第一辅助内窥部202的反射装置4和投射光路的主光轴形成的辅助夹角小于所述主夹角，所述第二辅助内窥部203的反射装置4和投射光路的主光轴形成的辅助夹角大于所述主夹角。

优选的，在所述主夹角A0为45°或者约45°，所述第一辅助内窥部202的辅助夹角A1被设置为小于或等于35°，和/或，所述第二辅助内窥部203的辅助夹角A2被设置为大于或等于55°。从而，能够使得第一、二辅助内窥部能够配合大多数的主内窥部，实现全方位的扫描，得到准确的扫描结果。

根据本发明进一步的，所述第一辅助内窥部202的辅助夹角A1被设置为大于或等于10°，和/或，所述第二辅助内窥部203的辅助夹角A2被设置为小于或等于80°，从而使得反射装置4不至于过长以无法被内窥部容纳，或者无法完全伸入口腔内部进行三维扫描。

更优选地，如图5和图7所示，所述第一辅助内窥部202和所述第二辅助内窥部203的辅助夹角可分别为35°和55°，这样，投射至反射装置4的投射光线，经反射装置4反射后会分别以远离投射光线的方式和靠近投射光线的方式(入射到被扫描物上的入射光线与投射光线之间的夹角分别为110°和70°)投射到被扫描物(例如牙齿)上，从而，可通过利用35°的第一辅助内窥部和55°的第二辅助内窥部扫描45°的主内窥部扫描不到的或者不能获得较好的扫描效果的区域，从而实现全方位的扫描，得到准确的扫描结果，并且同时使得反射装置4的尺寸被控制在合理范围内。

进一步地，所述反射装置4可为反射镜。

综上，本发明实施例提供的手持式口内三维扫描仪，由于内窥部和手持部可拆卸连接，内窥部包括主内窥部和一个或多个辅助内窥部，并且主内窥部的反射装置与投射光路的主光轴形成的角度与辅助内窥部的反射装置与投射光路的主光轴形成的角度不同，因此，能够根据实际需要，选择不同角度的内窥部与手持部进行连接，对口腔内的被扫描物进行扫描，从而能够实现对口腔内的被扫描物的全方位扫描，可以对难以扫描到的或者使用主内窥部不能获得较好的扫描效果的区域进行扫描，从而能够提供准确的扫描结果。

以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种手持式口内三维扫描仪，其特征在于，包括可拆卸连接的手持部和内窥部，所述内窥部包括主内窥部和一个或多个辅助内窥部；

所述主内窥部和所述辅助内窥部选择性与所述手持部连接，所述主内窥部和辅助内窥部均包括与所述手持部可拆卸连接的第一端和伸入到口腔内的第二端；

所述第二端设置有光通道口，所述光通道口中设置有反射装置，所述主内窥部的反射装置和投射光路的主光轴形成的主夹角与所述辅助内窥部的反射装置和投射光路的主光轴形成的辅助夹角的角度不同；

所述内窥部包括两个辅内窥部，分别为第一辅助内窥部和第二辅助内窥部；所述第一辅助内窥部的辅助夹角小于所述主夹角，所述第二辅助内窥部的辅助夹角大于所述主夹角；

所述第一辅助内窥部和所述第二辅助内窥部的辅助夹角被设置为满足以下条件：

其中，A0为主夹角，A1为第一辅助内窥部的辅助夹角，A2为第二辅助内窥部的辅助夹角，V0为口内三维扫描仪的有效视角，M为口腔能够张开的最大角度经验值，S为口腔内被扫描物的法线与内窥部平伸如口腔内时经过反射装置后的投射光线之间的最大角度经验值。

2.根据权利要求1所述的三维扫描仪，其特征在于，所述主夹角为43°～47°。

3.根据权利要求2所述的三维扫描仪，其特征在于，所述主夹角为45°。

4.根据权利要求1或2所述的三维扫描仪，其特征在于，所述多个辅助内窥部的多个辅助夹角各不相同。

5.根据权利要求1所述的三维扫描仪，其特征在于，所述第一辅助内窥部的辅助夹角被设置为比主夹角小至少约10°，和/或，所述第二辅助内窥部的辅助夹角被设置为比主夹角大至少约10°。

6.根据权利要求1所述的三维扫描仪，其特征在于，所述第一辅助内窥部的辅助夹角被设置为小于或等于35°，和/或，所述第二辅助内窥部的辅助夹角被设置为大于或等于55°。

7.根据权利要求1至6之任一项所述的三维扫描仪，其特征在于，所述第一辅助内窥部的辅助夹角被设置为大于或等于10°，和/或，所述第二辅助内窥部的辅助夹角被设置为小于或等于80°。

8.根据权利要求1至6任一项所述的三维扫描仪，其特征在于，所述反射装置为反射镜。

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