CN112739289B - 用于改变牙科3d扫描仪中光学系统焦点的设备和牙科3d扫描仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于改变牙科3D扫描仪(10)中的光学系统的焦点(24)的设备(28)，包括：透镜单元(30)，该透镜单元具有透镜(20)，透镜(20)可在前反转位置与后反转位置之间移动以改变焦点相对于扫描对象(22)的位置；引导单元(34)，用于引导透镜单元沿着平行于透镜光轴(46)的引导轴线(48)在前反转位置与后反转位置之间移动；以及驱动单元(36)，其用于驱动透镜单元的移动，所述驱动单元包括线性马达(38)，线性马达(38)具有锚(40)和定子(42)，所述锚可沿着平行于引导轴线的驱动单元的驱动轴线(44)移动，所述定子附接到引导单元。本发明还涉及一种用于扫描三维扫描对象的牙科3D扫描仪(10)。

Description

用于改变牙科3D扫描仪中光学系统焦点的设备和牙科3D扫 描仪

技术领域

本发明涉及一种用于改变牙科3D扫描仪中光学系统的焦点的设备。本发明还涉及一种牙科3D扫描仪。

背景技术

鉴于人口平均预期寿命的增加和技术的进步，近年来牙齿的重建以及假牙和牙科假体的使用变得越来越重要。为了这些目的，也为了牙科学领域的其他应用，需要准确地评估患者口腔中的情况。这方面的传统方案包括使用柔软的材料，特别是蜡，来创建患者的颌和剩余牙齿的印模。然后，这种印模形成构建模型的基础，以根据相应患者的特定需求定制人造牙列。

最近，牙科实验室中的牙医和技术人员越来越依赖于3D扫描仪(有时也可以称为断层扫描仪)来基于在患者口腔中采集的扫描数据生成患者口腔中情况的三维表示。这种模型可以例如形成计算机辅助假体设计的基础。存在各种各样的手持装置，它们作为口内3D扫描仪被插入到患者的口腔中用于获得原位扫描数据。例如，相机传感器可用于收集相应的数据。通常，相机被手动移动到上颌或下颌周围，或者要进行重建的颌的关注部段周围。

扫描和重建可以例如基于条纹投影方法。对象被结构化光图案照亮。这些图案由扫描对象调制，然后用相机以相对于投影的已知角度记录为图像。通过分析所记录的图像，可以使用诸如傅立叶变换的技术来计算表面调制。基于这些数据，可以获得扫描对象的3D坐标。

不同的3D测量原理要求移动图像传感器的光学系统的透镜，以便改变焦点(或焦平面)。通过相对于检测器(图像传感器)和/或投影仪来回移动透镜，能获得关于扫描对象的空间尺寸的信息。这种测量原理对应于共焦显微镜的功能。如果相机是手持装置，重要的是透镜以足够的速度移动，使得相机相对于扫描对象的相对移动不影响测量准确度。通常，牙科3D扫描仪中可移动透镜的振荡频率大约为2-20Hz。

在这方面，EP 2 051 042 B1涉及一种用于断层摄影记录对象的装置。该装置包括布置在光源下游的光束光轴上的第一格栅，光束在照射对象之前可以被引导通过该第一格栅，使得第一格栅的图案可以被投射到对象上。该装置还包括用于在传感器上使对象成像的光学成像组件。此外，该装置包括设置在反射光束光轴上的第二格栅，第二格栅具有与第一格栅匹配的图案，具有第一格栅图案的反射光束被引导通过所述第二格栅，使得传感器感测由对象反射的光束，该光束具有由第一格栅图案和第二格栅图案叠加而成的莫尔(Moiré)图案。

通过可移动透镜进行三维扫描的当前方案的一个挑战是振动。特别是对于较高的频率，手持扫描装置中透镜的移动会导致扫描装置的振动。这些振动会导致收集的数据和重建的3D扫描模糊。补偿这种振动的一种方案是使用配重。这种配重可以以与透镜相同的速度移动，但方向相反。然而，这具有总质量增加的缺点，使得以适当的振荡频率移动透镜更加困难。

发明内容

鉴于上述内容，本发明面临改善利用可移动透镜的牙科3D扫描仪的图像品质的问题。特别地，本发明旨在减少用于口内应用的手持扫描装置的振动，但仍允许该装置的轻质构造。期望可移动透镜的高振荡频率和快速反应，以允许补偿手持装置相对于扫描对象的手动移动。

为了解决这个问题，本发明的第一方面涉及一种用于改变牙科3D扫描仪中的光学系统的焦点的设备，包括：透镜单元，该透镜单元具有透镜，透镜可在前反转位置与后反转位置之间移动以改变焦点相对于扫描对象的位置；引导单元，用于引导透镜单元沿着平行于透镜光轴的引导轴线在前反转位置与后反转位置之间移动；以及驱动单元，用于驱动透镜单元的移动，所述驱动单元包括线性马达，线性马达具有锚和定子，所述锚可沿着驱动单元的平行于引导轴线的驱动轴线移动，所述定子附接到引导单元。

另一方面，本发明涉及一种用于扫描三维扫描对象的牙科3D扫描仪，包括：如上所定义的设备；检测器，用于检测来自扫描对象的穿过透镜的光信号；和用于围绕扫描对象手动引导3D扫描仪的手持壳体。

本发明的优选实施例在从属权利要求中定义。应当理解，所要求保护的牙科3D扫描仪具有与所要求保护的设备相似和/或相同的优选实施例，特别是如从属权利要求中所定义的和本文所公开的。

本发明的设备具有透镜单元，该透镜单元包括透镜和相应固定件，相应固定件可在前反转位置与后反转位置之间移动。这种移动由引导单元在平行于透镜光轴(引导轴线)的方向上引导。通过透镜的这种移动，改变了透镜与牙科3D扫描仪的光电检测器以及投影仪之间的距离。在前反转位置，距离增加。由此，焦点相对于扫描对象的位置被修改。换句话说，扫描对象在不同深度或不同平面被扫描。该移动由具有线性马达的驱动单元驱动。线性马达的定子附接在引导单元上，锚移动传递到透镜单元。通常，当对扫描对象进行扫描时，透镜以振荡频率振荡。透镜的移动因此受到前反转位置与后反转位置之间的距离的限制。然而，透镜也可能以较小的振幅移动。

本发明基于利用线性马达来移动牙科3D扫描仪中的透镜的构思。与先前使用压电致动器(压电声学驱动器)的方案、基于连杆运动将旋转移动变换为线性移动或者对准与音圈致动器相当的致动器的方案相比，本发明的线性马达具有这样的优点，即透镜移动的控制可以非常精确和准确。能够自由选择反转点，以使透镜的移动适应扫描对象的大小和位置。通过相应的传感器可以非常准确地评估透镜的位置。此外，透镜单元的高加速度是可能的，从而可以实现高振荡频率。因此，可以生成高品质的扫描。

在优选实施例中，驱动单元包括耦合装置，用于耦合锚和透镜单元的移动，使得锚在第一方向上的移动被传递到透镜在与第一方向相反的第二方向上的移动。因此，线性马达的锚被用作配重，以补偿由透镜单元的移动引起的振动。与先前需要单独配重的方案相比，这种方案的优点是可以获得轻质的构造。此外，通过利用锚作为配重，确保了透镜单元和配重的移动定时。由于透镜单元由配重驱动，因此不会发生振动。改善了测量准确度，并确保可以生成对象的高品质三维图像。

在一个实施例中，耦合装置包括用于连接锚和透镜单元以将力从锚传递到透镜单元的柔性连接元件。所述柔性连接元件优选包括钢带。钢带也可以称为钢条带。柔性连接元件将锚的移动变换或传输到透镜单元在相反方向上的移动。为此，连接元件优选地在单个方向上是柔性的，使得它可以围绕相应的偏转被引导，并且相对于其长度轴是刚性的，使得压缩力和牵引力都可以从锚转递到透镜单元。钢带或钢带条具有这样的性质，因此可以有利地使用。

在另一个优选实施例中，耦合装置包括用于张紧该连接元件的张力元件。所述张力元件优选包括弹簧。通过使用张力元件，可以确保锚的移动顺利地传递到透镜单元的移动。如果连接元件在力的作用下恒定地保持，则不会发生振动。特别是，当线性移动反转为相反方向时，防止过冲是很重要的。优选地，使用弹簧来提供这种功能。确保振动最小化，从而改善三维扫描的品质。

在一个实施例中，耦合装置包括用于使锚移动反向的反向元件。该反向元件优选包括滚珠轴承。为了将移动从锚传递到透镜单元，有利地使用对应于方向变化的偏转。为了提供这种功能，可以使用最小化摩擦的滚珠轴承，从而可以在低振动下获得高振荡频率。这具有确保透镜单元高速精确移动的效果，以改善生成的3D扫描的品质。

在又一实施例中，引导单元包括位置传感器，用于确定透镜单元在前反转位置与后反转位置之间的位置。位置传感器优选包括光学距离测量传感器。可以包括位置传感器来确定透镜的位置，从而确定引导单元内焦点的位置。光学距离测量传感器可以特别地对应于激光传感器等，其允许精确确定距离。例如，位置传感器可以附连到静止部件，并且光束可以被导向到引导单元的移动部件。通过利用位置传感器，可以控制透镜单元的移动，并使透镜单元的移动适应当前扫描对象的位置和形状。精确的测量带来扫描对象的高品质3D扫描。

在优选实施例中，驱动单元被构造成基于位置传感器的传感器信号来控制透镜单元的移动。特别是，如果利用位置传感器的传感器信号来控制透镜单元的移动会是有利的。因此，所测量的变量直接指示了想要控制的变量，即焦点或焦平面的位置。相反，测量锚位置和基于锚位置进行控制的替代方案不对应于直接控制，因为锚移动需要被传递到透镜移动。透镜单元刚性地连接到透镜，使得通过利用位置传感器的传感器信号获得焦点或焦平面位置的直接测量。保证了精确的控制，从而可以进一步改善扫描品质。

在又一优选实施例中，引导单元包括线性循环滚珠轴承引导件。透镜单元包括接合元件，用于接合到所述线性循环滚珠轴承引导件中。线性循环滚珠轴承引导件对应于栏杆件，在该栏杆件中透镜单元的相应部件沿着引导轴线被引导。摩擦被最小化或减少，使得透镜单元的精确和快速移动成为可能。这再次具有改善扫描品质的效果。

在又一优选实施例中，透镜单元的质量等于锚的质量，以补偿由透镜和锚的加速产生的反作用力。优选地，选择透镜单元的质量等于锚的质量。如果两个质量相同，则相反方向的移动得到完全补偿，从而使产生的振动最小化或完全避免。因此，可选地，可以利用透镜单元或锚上的附加质量(平衡质量)，以确保在相反方向上移动的两个部件的总质量相等。手持扫描仪的振动降至最低，可实现高品质的3D扫描。

在另一个优选实施例中，透镜单元的平行于引导轴线的质量中心线对应于锚的平行于引导轴线的质量中心线。通过确保移动部件的质量中心线彼此对准，可以补偿铰链力矩或扭矩。当锚和透镜单元在相反方向相对彼此移动或加速时，确保不会产生扭矩。扫描品质得到进一步改善。

在另一个优选实施例中，线性马达是无刷三相线性伺服马达。线性马达优选包括霍尔传感器，用于测量锚相对于定子的位置。作为附加传感器，可以在三相线性伺服马达中使用霍尔传感器。该霍尔传感器尤其可用于控制伺服马达的功率输入，以实现精确的可控性。

在另一个实施例中，锚的最大位移等于前反转位置与后反转位置之间的距离。如果锚的最大位移对应于前反转位置与后反转位置之间的距离，则所需的构造或空间最小。由于两个移动部件的移动是相互关联的，因此不要求一个移动比另一个移动具有更高的位移。所需的构造空间和总重量被最小化并且制造成本被降低。

在另一个优选实施例中，驱动单元被构造成驱动透镜单元的移动，以2至20Hz，优选5至10Hz，特别是7.5Hz的振荡频率在可选前振荡位置与可选后振荡位置之间振荡。不要求振荡以最大位移进行。对于较小的扫描对象，如果改变焦点以使扫描对象的尺寸被完全覆盖就足够了。利用较小振幅的优点是可以获得较高的频率。较高的频率使得可以补偿3D扫描仪相对于扫描对象的移动。线性马达允许精确选择前振荡位置和后振荡位置，透镜单元在前振荡位置与后振荡位置之间振荡。

在牙科3D扫描仪的优选实施例中，它包括用于控制驱动单元的控制单元。控制单元利用不同的传感器信号和用户输入(可选)来控制透镜单元的移动参数。特别是，可以调节透镜单元的振荡频率和移动振幅。

这里，光学系统的焦点对应于焦平面位置。焦平面的焦点表示图像或对象聚焦的距离。扫描对象尤其可以是单颗牙齿、多颗牙齿或人的颌。可以将本发明的原理应用于其它领域，在这些领域中，牙科3D扫描仪的可移动透镜被集成在手持壳体中，从而需要透镜更高的振荡频率来补偿由3D扫描仪的操作者引起的壳体移动。例如，本发明的原理也可以用于工业3D扫描仪。

附图说明

参考下文描述的实施例，本发明的这些和其他方面将变得显而易见并得以阐明。在以下附图中

图1示出了根据本发明一个方面的牙科3D扫描仪的示意图；

图2示出了基于3D扫描仪中的移动透镜的测量原理的示意图；

图3示出了根据本发明的设备的示意性透视图，其中透镜单元处于后反转位置；

图4示出了该设备的示意性透视图，其中透镜单元处于前反转位置；

图5示出了该设备的示意性侧视图；

图6示出了该设备的示意性顶视图；

图7以侧视图示出了质量中心线位置的示意图；和

图8以底视图示出了质量中心线位置的示意图。

具体实施方式

在图1中，示意性地示出了根据本发明的用于扫描三维扫描对象的牙科3D扫描仪10。牙科3D扫描仪10包括手持壳体12。在图示的示例中，手持壳体12具有由操作者手持的加宽的后部段12a和插入患者口中的渐缩前部段12b。附连到后部段12a的是缆线，手持壳体12经由该缆线连接到控制装置14，该控制装置14可以例如对应于个人计算机。牙科3D扫描仪10在其渐缩前部段12b中具有窗口，光信号可以通过该窗口并到达手持壳体12内的检测器16。牙科3D扫描仪10由控制单元18控制，在图示的示例中，控制单元18包括在控制装置14中。

本发明的牙科3D扫描仪10尤其可用于牙医手术或牙科实验室，以获得患者口腔状况的原位扫描。通常，患者口中的情况是在口腔内扫描的。然而，也有可能扫描患者口外的扫描对象。手持壳体12由牙医或牙科技术人员手动引导，牙医或牙科技术人员围绕扫描对象移动3D扫描仪。这允许获得原位扫描以获得3D表示。如果在数据收集期间如示意性示出地在屏幕上显示扫描对象(特别是患者的牙齿或颌)的实时可视化是有利的。

应当理解，图示的实施例是一个示例，并且不同的构件也可以以不同的方式布置。例如，手持壳体12可能包括控制单元18，和/或手持壳体12可能经由无线连接与控制设备14连接。此外，手持壳体12可能包括牙科3D扫描仪的所有构件，并且只有扫描对象的图像被传递到单独的外部屏幕。

在图2中，示意性地示出了牙科3D扫描仪10的测量原理。牙科3D扫描仪10具有透镜20，来自扫描对象22的光信号在到达检测器16之前穿过该透镜20。扫描过程因此基于可变焦点24。焦点24对应于焦平面。焦点24被改变，使得扫描对象22的整个空间维度被采样。换句话说，通过检测器16获得的图像分别聚焦在距3D扫描仪10或其检测器16的可变距离处。测量原理因此对应于共焦显微镜。通常，透镜振荡以周期性地改变焦点。

在图示的实施例中，透镜20在前振荡位置20a与后振荡位置20b之间移动。通过移动透镜20，焦点24从扫描对象22上方的第一位置24a移动到扫描对象22或扫描对象22的关注区域下方的第二位置24b。通常，透镜20在两个位置之间以恒定的振荡频率振荡，从而获得扫描对象22的恒定采样。由于牙科3D扫描仪10相对于扫描对象22的位置不固定，而是手动围绕扫描对象22移动，以允许手动口内应用，因此振荡频率大约为10Hz。通过利用这种比较高的振荡频率，避免了由于扫描仪相对于扫描对象22的移动而导致的所获得的扫描的模糊。在图示的实施例中，反射镜26布置在透镜20与扫描对象22之间。透镜20的移动由此通过根据本发明的用于改变光学系统的焦点的设备28来获得。

在图3和4中，在透视图中示意性地示出了用于改变本发明的牙科3D扫描仪中的光学系统的焦点的设备28。设备28包括具有透镜20和用于保持透镜20的相应保持装置32的透镜单元30、用于引导透镜单元30移动的引导单元34和用于驱动该移动的驱动单元36。

透镜单元30因此包括所有可移动部件。透镜单元30可在如图4所示的前反转位置与如图3所示的后反转位置之间移动。在前反转位置，到检测器(图中未示出)的距离增加，使得由透镜20和检测器形成的光学系统的焦点进一步远离透镜移动。

驱动单元36包括具有锚40和定子42的线性马达38。锚40相对于定子42沿着驱动轴线44移动。通常使用三相线性伺服马达作为线性马达38。线性马达38可以包括霍尔传感器39(未示出)，霍尔传感器39与线性马达壳体集成在一起，并且提供用于控制线性马达38的电力供应的传感器信号。由驱动单元36引起的移动平行于驱动轴线44。因此，驱动轴线44平行于透镜20的光轴46和引导轴线48，引导单元34沿着引导轴线48引导透镜单元30的移动。透镜20的光轴46穿过透镜20的中心。

如图3和4所示，透镜单元30在前反转位置与后反转位置之间的线性移动与锚40的移动方向相反。当透镜单元30向前移动时，锚40向后移动，如图4所示。通过利用这种反向移动，当透镜单元30振荡时，可以补偿由透镜单元30的质量引起的振动。优选地，透镜单元30的质量因此等于锚40的质量，从而获得最佳的振动消除。可以增加锚40和透镜单元30之一的重量。

一方面，透镜单元30可以在前反转位置与后反转位置之间移动。因此，前反转位置和后反转位置之间的距离表示最大位移。然而，也可以控制线性马达38，使得透镜单元30的移动经受较小的位移。使用线性马达38的优点在于，透镜单元30的移动可以在前反转位置和后反转位置之间的任何期望位置反向。在这方面，前振荡位置和后振荡位置对应于透镜单元30的移动反向的位置。前振荡位置和后振荡位置之间的距离小于前后反转位置之间的距离。

在图5中，设备28以示意性侧视图示出，以进一步描述透镜单元30和驱动单元36的运动。为了将锚40在后方向(图5中的图示右侧)的移动变换成透镜单元30在前方向(左侧)的移动，需要将该移动反向。为此，驱动单元36的耦合装置50布置在线性马达38与透镜单元30之间。

耦合装置50可以特别地包括柔性连接元件52，其将力从锚40传递到透镜单元30。在图示的实施例中，柔性连接元件52是钢带，该钢带足够强以在较高的振荡频率下运送周期性力，并且允许传递牵引力和压缩力两者。耦合装置50优选包括张力元件54，在所示实施例中，张力元件54包括弹簧。张力元件54用于在柔性连接元件52上施加力，使得该柔性连接元件52处于张力之下，并且可以传递力而不会摇晃。当透镜单元30的移动在前反转位置或后反转位置或者在前振荡位置或后振荡位置反向时，这尤其重要。

耦合装置50还包括反向元件56，在所示实施例中，反向元件56包括滚珠轴承。该反向元件56通过引导柔性连接元件52进行180°的方向改变来使锚40的移动反向。在图示的实施例中，使用了两个滚珠轴承。

在图6中，基于设备28的顶视图示出了引导单元34的功能。引导单元34连接透镜单元30和驱动单元36。引导单元34附接到线性马达38的定子42上。线性马达38的透镜单元30和锚40相对于引导单元34和定子42移动。

在图示的实施例中，引导单元34包括循环滚珠轴承引导件58，透镜单元30的接合元件60在循环滚珠轴承引导件58中被引导。线性循环滚珠轴承引导件58因此具有与栏杆件相当的功能。通过使用滚珠轴承，使摩擦最小化，因此高振荡频率是可能的。

此外，引导单元34包括位置传感器62，该位置传感器62允许获得关于透镜单元30相对于引导单元34的位置，特别是侧向位置的信息。在图示的实施例中，位置传感器62是测量距离的光学传感器。透镜单元30的这个位置是透镜和焦点的当前位置以及线性马达38的锚40的当前位置的直接测量。位置传感器62的传感器信号可用于控制驱动单元36，使得直接反馈和控制回路成为可能。具体而言，可以指定特定的前振荡位置和后振荡位置，并基于位置传感器的传感器信号控制当前位置以决定是否在另一方向上移动。因此，相对应的控制可以在控制单元中实施，该控制单元也可以包括在牙科3D扫描仪中，或者可以在外部布置在单独的处理装置中。

在图7和8中，设备28以侧视图(图7)和基部视图(图8)示意性示出。为了最小化也可能会导致牙科3D扫描仪振动的扭矩和旋转力，有利的是，锚40的质量中心线64等同于透镜单元30的质量中心线66。因此质量中心线64、66平行于引导轴线。如图7和8中的两个不同视图所示，锚的质量中心线64和透镜单元的质量中心线66在侧视图和底视图中都是相等同的。这种结构可以防止扭力的产生。

前述讨论仅公开和描述了本公开的示例性实施例。如本领域技术人员将理解的，在不脱离本发明的精神或基本特征的情况下，本发明可以以其他特定形式实施。因此，该描述旨在是说明性的，而不是限制本发明以及其他权利要求的范围。本公开，包括本文教导的任何容易识别的变型，部分地定义了前述权利要求术语的范围，使得没有发明主题专用于本公开。

在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，不定冠词“一”不排除多个。单个元件或其他单元可以实现权利要求中列举的几个项目的功能。在相互不同的从属权利要求中引用某些措施的事实并不表示这些措施的组合不能被有利地使用。

Claims (19)

1.用于改变牙科3D扫描仪(10)中光学系统的焦点(24)的设备(28)，包括：

透镜单元(30)，所述透镜单元具有透镜(20)，所述透镜(20)能够在前反转位置与后反转位置之间移动以改变焦点相对于扫描对象(22)的位置；

引导单元(34)，用于引导所述透镜单元沿着平行于所述透镜的光轴(46)的引导轴线(48)在所述前反转位置与所述后反转位置之间移动；和

驱动单元(36)，用于驱动所述透镜单元的移动，所述驱动单元包括线性马达(38)，所述线性马达(38)具有锚(40)和定子(42)，所述锚能够沿着所述驱动单元的平行于所述引导轴线的驱动轴线(44)移动，其特征在于，所述定子附接到所述引导单元，

其中，所述驱动单元(36)包括用于耦合所述锚(40)和所述透镜单元(30)的移动的耦合装置(50)，使得所述锚在第一方向上的移动被传递到所述透镜(20)在与所述第一方向相反的第二方向上的移动，

其中，所述耦合装置(50)包括柔性连接元件(52)，所述柔性连接元件用于连接所述锚(40)和所述透镜单元(30)，以将力从所述锚传递到所述透镜单元；和

其中，所述耦合装置(50)包括用于使所述锚(40)的移动反向的反向元件(56)。

2.根据权利要求1所述的设备(28)，其中

所述耦合装置(50)包括用于张紧所述柔性连接元件(52)的张力元件(54)。

3.根据权利要求1所述的设备(28)，其中所述反向元件包括滚珠轴承。

4.根据权利要求1或2所述的设备(28)，其中

所述引导单元(34)包括位置传感器(62)，所述位置传感器用于确定所述透镜单元(30)在所述前反转位置与所述后反转位置之间的位置。

5.根据权利要求4所述的设备(28)，其中所述驱动单元(36)构造为基于所述位置传感器(62)的传感器信号来控制所述透镜单元(30)的移动。

6.根据权利要求3所述的设备(28)，其中

所述引导单元(34)包括线性循环滚珠轴承引导件(58)；和

所述透镜单元(30)包括接合元件(60)，所述接合元件用于接合到所述线性循环滚珠轴承引导件中。

7.根据权利要求1或2所述的设备(28)，其中所述透镜单元(30)的质量等于所述锚(40)的质量，以补偿由所述透镜(20)和所述锚的加速度产生的反作用力。

8.根据权利要求1或2所述的设备(28)，其中所述透镜单元(30)的平行于所述引导轴线(48)的质量中心线(66)对应于所述锚(40)的平行于所述引导轴线的质量中心线(64)。

9.根据权利要求1或2所述的设备(28)，其中

所述线性马达(38)是无刷三相线性伺服马达。

10.根据权利要求1或2所述的设备(28)，其中，所述锚(40)的最大位移等于所述前反转位置与所述后反转位置之间的距离。

11.根据权利要求1或2所述的设备(28)，其中，所述驱动单元(36)构造为驱动所述透镜单元(30)的移动，以在2至20Hz振荡频率下在可选前振荡位置(20a)与可选后振荡位置(20b)之间振荡。

12.根据权利要求1所述的设备(28)，其中所述柔性连接元件包括钢带。

13.根据权利要求2所述的设备(28)，其中所述张力元件包括弹簧。

14.根据权利要求4所述的设备(28)，其中所述位置传感器包括光学距离测量传感器。

15.根据权利要求9所述的设备(28)，其中所述线性马达包括霍尔传感器，所述霍尔传感器用于测量所述锚(40)相对于所述定子的位置。

16.根据权利要求11所述的设备(28)，其中，所述驱动单元(36)构造为驱动所述透镜单元(30)的移动，以在5至10Hz振荡频率下在可选前振荡位置(20a)与可选后振荡位置(20b)之间振荡。

17.根据权利要求16所述的设备(28)，其中，所述驱动单元(36)构造为驱动所述透镜单元(30)的移动，以在7.5Hz振荡频率下在可选前振荡位置(20a)与可选后振荡位置(20b)之间振荡。

18.用于扫描三维扫描对象(22)的牙科3D扫描仪(10)，包括：

如权利要求1-17中任一项所述的设备(28)；

检测器(16)，其用于检测来自所述扫描对象的穿过所述透镜(20)的光信号；和

手持壳体(12)，其用于围绕所述扫描对象手动引导所述3D扫描仪。

19.根据权利要求18所述的牙科3D扫描仪(10)，包括用于控制所述驱动单元(36)的控制单元(18)。

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