DE112018003856T5

DE112018003856T5 - Vorrichtung zur Untersuchung von Parodontalerkrankungen, optisches Wellenleiterarray und Mundstück

Info

Publication number: DE112018003856T5
Application number: DE112018003856.4T
Authority: DE
Inventors: Mikio Shindo
Original assignee: Tanita Corp
Current assignee: Tanita Corp
Priority date: 2017-07-28
Filing date: 2018-06-26
Publication date: 2020-04-09
Also published as: US20200178811A1; WO2019021718A1; CN110996750A; JP2019024877A

Abstract

Der Lichtverlust wird bei der Untersuchung auf Parodontalerkrankungen reduziert. Eine Vielzahl von optischen Fasern (21) bis (25) wird jeweils durch einen Halter (35) gehalten, so dass sie unabhängig voneinander entlang der Richtung der optischen Achse frei beweglich sind. Da die optischen Fasern (21) bis (25) jeweils unabhängig voneinander entlang der Richtung der optischen Achse frei beweglich sind, können lichtemittierende Stirnflächen der optischen Fasern (21) bis (25) in engen Kontakt mit einem Zahn (TO) oder Zahnfleisch (GU) gebracht werden. Licht, das von dem Zahn (TO) und dem Zahnfleisch (GU) reflektiert wird, kann dazu gebracht werden, mit reduziertem Verlust auf die optischen Fasern (21) bis (25) aufzutreffen.

Description

Technischer Bereich
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Vorrichtung zur Untersuchung von Parodontalerkrankungen, ein optisches Wellenleiterarray und ein Mundstück.
Stand der Technik
Die Messung der Tiefe einer Parodontaltasche wird als ein Beispiel für eine Untersuchung auf Parodontalerkrankungen durchgeführt. In der Regel wird die Tiefe einer Parodontaltasche visuell gemessen, wie von einem Zahnarzt, der ein stabförmiges Messinstrument, eine so genannte „Taschensonde“, in die Parodontaltasche einführt. Es gibt jedoch Fälle, in denen das Messergebnis aufgrund der Fähigkeiten des Zahnarztes oder ähnlichem, des Einführungswinkels der Taschensonde und eines visuellen Fehlers usw. nicht unbedingt genau ist. Außerdem besteht die Sorge, dass sich aufgrund von Zahnfleischblutungen zum Zeitpunkt der Untersuchung betroffene parodontalfreie Teile mit Parodontitis infizieren. Aus diesen Gründen wurde die nichtinvasive Messung der parodontalen Taschentiefe mit einem optischen Kohärenztomographie-Diagnosegerät in Betracht gezogen (Patentdokumente 1, 2). Weiterhin wurde auch ein OCT (Optische Kohärenz-Tomographie) -Gerät in Betracht gezogen, bei dem 48 Lichtleitfasern mit Hilfe einer Ausrichtungsvorrichtung fixiert und das Ziel mit Licht bestrahlt wird (Patentdokument 3).
Dokumente nach dem Stand der Technik:
Patentdokumente:

Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldung, Offenlegungsnummer 2009-131313
Patentdokument 2: Japanische Patentanmeldung, Offenlegungsnummer 2009-148337
Patentdokument 3: Japanische Patentanmeldung, Offenlegungsnummer 2011-47814

Die Oberfläche der Zähne und des Zahnfleischs nimmt eine komplizierte Form an und ist im Allgemeinen nicht eben. In einem Fall, in dem die Tiefe einer Parodontaltasche nicht-invasiv mit dem im Patentdokument 3 beschriebenen OCT-Gerät gemessen wird, können oft die lichtemittierenden Stirnflächen aller optischen Fasern nicht in engen Kontakt mit Zähnen und Zahnfleisch gebracht werden, da die optischen Wellenleiter durch die Ausrichtungsvorrichtung fixiert sind.
Die Folge ist, dass nicht das gesamte von Zähnen oder Zahnfleisch reflektierte Licht zu den Lichtleitfasern zurückgeführt werden kann, was zu Verlusten führen kann.
Offenbarung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Verlust von Licht, das von der Oberfläche der Zähne und des Zahnfleischs reflektiert wird, zu verringern.
Eine Vorrichtung zur Untersuchung von Parodontalerkrankungen nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie Folgendes umfasst: einen optischen Teiler zum Aufspalten von Licht geringer Interferenz in Messlicht und Referenzlicht; einen ersten optischen Wellenleiter, auf den das durch den optischen Teiler abgespaltene Messlicht einfällt; ein optisches Wellenleiterarray, in der eine Vielzahl von zweiten optischen Wellenleitern in mindestens einer einzelnen Reihe angeordnet sind; einen aus einem flexiblen Element gebildeten Halter zum Halten des optischen Wellenleiterarrays, so dass jeder der Vielzahl von zweiten optischen Wellenleitern unabhängig entlang der Richtung seiner eigenen optischen Achse frei beweglich ist; einen ersten Steuermechanismus zum Steuern des Messlichts, das von dem ersten optischen Wellenleiter emittiert wird, des ersten optischen Wellenleiters und mindestens einem der zweiten optischen Wellenleiter in einer solchen Weise, dass das von dem ersten optischen Wellenleiter emittierte Messlicht nacheinander auf jeden der zweiten optischen Wellenleiter auftrifft, die das optische Wellenleiterarray bilden; einen Fotodetektor zum Erfassen von reflektiertem Licht und zum Ausgeben eines Interferenzsignals, wobei das reflektierte Licht reflektiertes Messlicht ist, das von einem Zahnfleisch oder Zahn aufgrund der Bestrahlung des Zahnfleischs oder Zahnes mit dem von dem optischen Wellenleiterarray emittierten Messlicht und reflektiertem Referenzlicht, das durch den optischen Teiler abgetrennt und von einer Referenzoberfläche reflektiert wird, reflektiert wird, und zum Ausgeben eines Interferenzsignals; und Parodontaltaschendatenerzeugungsmittel zum Erzeugen von Daten bezüglich der Tiefe einer Parodontaltasche basierend auf dem von dem Fotodetektor ausgegebenen Interferenzsignal.
Die optischen Wellenleiter umfassen optische Fasern, Lichtleiter, optische Übertragungsschaltkreise, optische Übertragungsgeräte, Lichtleiterplatten, Lichtleiterkörper und Lichtleiterelemente oder ähnliches. Solange der optische Wellenleiter ein Lichtleiterelement oder Lichtübertragungselement ist, genügt jedes, egal wie es genannt wird.
Vorzugsweise hält der Halter jeden zweiten optischen Wellenleiter, der das optische Wellenleiterarray bildet, so dass die Spitze jedes zweiten optischen Wellenleiters, der das optische Wellenleiterarray bildet, aus der Spitze des Halters hervortreten kann, aber nicht in die Spitze des Halters zurückweichen kann.
Zum Beispiel hat der Halter einen Raumabschnitt; jeder zweite optische Wellenleiter, der das optische Wellenleiterarray bildet, verläuft durch den Raumabschnitt; und der Durchmesser der Spitze jedes zweiten optischen Wellenleiters, der das optische Wellenleiterarray bildet, ist größer als der Durchmesser des Abschnitts des zweiten optischen Wellenleiters, der nicht die Spitze davon ist, und größer als der Durchmesser des Raumabschnitts.
Der Halter kann die Spitze jedes zweiten optischen Wellenleiters, der das optische Wellenleiterarray bildet, an der Spitze des Halters befestigen.
Der erste Steuermechanismus ist ein erster Einstellmechanismus zum Einstellen von mindestens einem der folgenden Punkte: Position einer Messlicht-emittierenden Endfläche des ersten optischen Wellenleiters und Positionen von Messlicht-einfallenden Endflächen der zweiten optischen Wellenleiter, derart, dass die Messlicht-emittierende Endfläche des ersten optischen Wellenleiters nacheinander den Messlicht-einfallenden Endflächen der zweiten optischen Wellenleiter, die das Lichtwellenleiter-Array bilden, gegenüberliegt.
Das Vorrichtung kann ferner ein Parallelisierungselement umfassen, das zur Parallelisierung des Messlichts dient und auf dem optischen Pfad des Messlichts zwischen den messlichteinfallenden Endflächen der zweiten Lichtwellenleiter und der messlichtemittierenden Endfläche des ersten Lichtwellenleiters bereitgestellt ist.
Das optische Wellenleiterarray enthält ein erstes optisches Wellenleiterarray und ein zweites optisches Wellenleiterarray; das erste optische Wellenleiterarray enthält eine Vielzahl von optischen Wellenleitern, die in mindestens einer Reihe angeordnet sind, wobei jeder der Vielzahl dieser optischen Wellenleiter einfallendes Licht von seiner messlichteinfallenden Endfläche empfängt, das von dem ersten optischen Wellenleiter emittiert wird, und das Messlicht von seiner messlichtemittierenden Endfläche emittiert; das zweite optische Wellenleiterarray enthält eine Vielzahl von optischen Wellenleitern, die in mindestens einer Reihe angeordnet sind und deren Anzahl größer ist als die Anzahl der Vielzahl von optischen Wellenleitern, die in dem ersten optischen Wellenleiterarray enthalten sind, wobei jeder der Vielzahl dieser optischen Wellenleiter einfallendes Licht von seiner messlichteinfallenden Endfläche empfängt, das von einem optischen Wellenleiter, der in dem ersten optischen Wellenleiterarray enthalten ist, emittiert wird, und das Messlicht von seiner messlichtemittierenden Endfläche emittiert; der Halter hält die Vielzahl von optischen Wellenleitern so, dass jeder der Vielzahl von optischen Wellenleitern, die in dem zweiten optischen Wellenleiterarray enthalten sind, unabhängig entlang der Richtung seiner eigenen optischen Achse frei beweglich ist; und die Vorrichtung umfasst ferner einen zweiten Steuermechanismus zum Steuern von mindestens einem der folgenden: optischen Wellenleitern, die in dem ersten optischen Wellenleiterarray enthalten sind, und optischen Wellenleitern, die in dem zweiten optischen Wellenleiterarray enthalten sind, in einer solchen Weise, dass das Messlicht, das von einem optischen Wellenleiter, der in dem ersten optischen Wellenleiterarray enthalten ist, emittiert wird, nacheinander auf die Vielzahl von optischen Wellenleitern, die in dem zweiten optischen Wellenleiterarray enthalten sind, auftrifft.
Die Vorrichtung umfasst ferner ein Parallelisierungselement, das zum Parallelisieren des Messlichts dient und auf dem optischen Pfad des Messlichts zwischen mindestens einem der folgenden Elemente bereitgestellt ist: zwischen den messlichteinfallenden Endflächen der optischen Wellenleiter, die in dem ersten optischen Wellenleiterarray enthalten sind, und der messlichtemittierenden Endfläche des ersten optischen Wellenleiters, und zwischen den messlichteinfallenden Endflächen der optischen Wellenleiter, die in dem zweiten optischen Wellenleiterarray enthalten sind, und den messlichtemittierenden Endflächen der optischen Wellenleiter, die in dem ersten optischen Wellenleiterarray enthalten sind.
Der erste Steuermechanismus ist beispielsweise ein Ablenkmechanismus zum Umlenken des vom ersten optischen Wellenleiter emittierten Messlichts und zum Lenken des Messlichts nacheinander zu jedem der zweiten optischen Wellenleiter, die das Lichtwellenleiterarray bilden.
Ein Kopplungselement zur trennbaren Kopplung des optischen Wellenleiterarrays kann zwischen der Spitze des optischen Wellenleiterarrays und dem Basisende des optischen Wellenleiterarrays bereitgestellt sein.
Die Vorrichtung ist so gestaltet, dass der Halter zum Halten des optischen Wellenleiterarrays ein Mundstück ist, das in engen Kontakt mit dem Oberflächenabschnitt von Zähnen an einer Zahnfleischgrenze und mit einem Abschnitt des Zahnfleischs bringbar ist; die lichtemittierenden Endflächen der Vielzahl von zweiten optischen Wellenleitern sind an einer Nahkontaktfläche des Mundstücks freigelegt sind, in engem Kontakt mit dem Oberflächenabschnitt der Zähne und dem Abschnitt des Zahnfleischs.
Ein optisches Wellenleiterarray gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es eine Vielzahl von optischen Wellenleitern aufweist, die in mindestens einer einzelnen Reihe angeordnet sind, wobei aus Messlicht und Referenzlicht, das durch einen optischen Teiler geteilt wird, das Messlicht nacheinander auf die optischen Wellenleiter auftrifft, wobei jeder der optischen Wellenleiter durch einen Halter, der ein flexibles Material umfasst, unabhängig entlang der Richtung seiner eigenen optischen Achse frei beweglich gehalten wird.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Mundstück, das in engen Kontakt mit einem Oberflächenabschnitt der Zähne an einer Zahnfleischgrenze und mit einem Abschnitt des Zahnfleischs gebracht wird und das ein flexibles Material umfasst, wobei das Mundstück eine Vielzahl von optischen Wellenleitern hält, so dass lichtemittierende Endflächen der Vielzahl von optischen Wellenleitern, die in mindestens einer einzelnen Reihe angeordnet sind, an einer Nahkontaktfläche freiliegen, an der das Mundstück in engem Kontakt mit dem Oberflächenabschnitt der Zähne und dem Abschnitt des Zahnfleischs steht.
Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das optische Wellenleiterarray so gestaltet, dass die Vielzahl der zweiten optischen Wellenleiter in mindestens einer einzigen Reihe angeordnet sind und von dem Halter, der aus einem flexiblen Material besteht, so gehalten werden, dass jeder der Vielzahl der zweiten optischen Wellenleiter unabhängig voneinander entlang der Richtung seiner eigenen optischen Achse frei beweglich ist. Die Vielzahl der zweiten optischen Wellenleiter ist nicht fixiert und jeder ist unabhängig voneinander in Richtung seiner eigenen optischen Achse frei beweglich gehalten. Dadurch ist es möglich, die Spitzenfläche jedes der zweiten Lichtwellenleiter in engen Kontakt mit einem Zahn oder Zahnfleisch zu bringen.
Wenn Messlicht, das vom ersten optischen Wellenleiter emittiert wird, nacheinander auf jeden der zweiten optischen Wellenleiter trifft, die das optische Wellenleiterarray bilden, wird Messlicht das von der Spitzenfläche jedes der zweiten optischen Wellenleiter emittiert wird, an einem Zahn oder Zahnfleisch reflektiert, und im Wesentlichen das gesamte reflektierte Licht kehrt zu dieser Spitzenfläche dieses zweiten optischen Wellenleiters zurück. Daten bezüglich der Tiefe einer Parodontaltasche können auf der Grundlage von Interferenzsignalen erzeugt werden, die aus reflektiertem Messlicht und reflektiertem Referenzlicht gewonnen werden. Da der Verlust an reflektiertem Licht von einem Zahn und Zahnfleisch reduziert werden kann, können die Daten bezüglich einer Parodontaltasche genauer erzeugt werden.
Der zweite Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein optisches Wellenleiterarray, das in einer Vorrichtung zur Untersuchung von Parodontalerkrankungen gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Durch Verwendung des optischen Wellenleiterarrays gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung in der Vorrichtung zur Untersuchung von Zahnfleischerkrankungen kann der Verlust an reflektiertem Licht von einem Zahn und Zahnfleisch reduziert werden. Dadurch können die Daten bezüglich einer Parodontaltasche genauer erzeugt werden.
Der dritte Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Mundstück, das in einer Vorrichtung zur Untersuchung von Parodontalerkrankungen gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Durch Verwendung des Mundstücks gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung in der Vorrichtung zur Untersuchung von Parodontalerkrankungen werden in vergleichsweise kurzer Zeit Daten über die Tiefen mehrerer Parodontaltaschen gewonnen.
Figurenliste

1 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau einer Vorrichtung zur Untersuchung von Parodontalerkrankungen zeigt;
2 veranschaulicht den Aufbau einer Ablenkeinheit;
3 illustriert den Aufbau der Ablenkeinheit;
4 ist eine perspektivische Ansicht einer Untersuchungssonde;
5 ist ein Schnitt entlang der Linie V-V von 4;
6 ist ein Schnitt entlang der Linie VI-VI von 4;
7 zeigt die Art und Weise, wie ein Kontaktabschnitt mit dem Zahnfleisch und dem Zahn in Kontakt gebracht wird;
8 zeigt die Art und Weise, in der ein Kontaktabschnitt mit dem Zahnfleisch und dem Zahn in Kontakt gebracht wird;
9 veranschaulicht die Art und Weise, wie ein Zahnfleisch und ein Zahn mit Messlicht bestrahlt werden;
10(A) bis (E) sind Beispiele für Interferenzsignale;
11 ist ein Beispiel für optische Tomographieaufnahmen der Parodontaltasche;
12 ist ein Beispiel für eine Ablenkeinheit;
13 ist ein Beispiel für eine Ablenkeinheit;
14 ist eine perspektivische Ansicht eines Schrittmotors oder ähnliches;
15(A) ist eine Schnittdarstellung eines Kontaktabschnitts in einem Zustand, in dem keine optischen Fasern eingefügt wurden, und (B) eine Schnittdarstellung des Kontaktabschnitts in einem Zustand, in dem optische Fasern eingefügt wurden;
16 ist eine Seitenansicht der Spitze des Kontaktabschnitts;
17 ist eine Schnittdarstellung der Spitze des Kontaktabschnitts;
18 ist eine Vorderansicht des Kontaktabschnitts;
19 ist eine perspektivische Ansicht eines Mundstücks sowie von Zahnfleisch umhüllter Zähne;
20 ist eine perspektivische Ansicht, die die Art und Weise veranschaulicht, in der das Mundstück auf die Zähne aufgesetzt wird;
21 ist eine Draufsicht auf das Mundstück;
22 ist eine Draufsicht auf das Mundstück, das auf die Zähne aufgesetzt ist;
23 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XXIII-XXIII von 21;
24 ist ein Schnitt entlang der Linie XXIV-XXIV von 21; und
25 ist ein Schnitt entlang der Linie XXV-XXV von 21.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
1, die eine Verkörperung der vorliegenden Erfindung darstellt, ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Vorrichtung zur Untersuchung von Parodontalerkrankungen zeigt.
Licht geringer Interferenz (niederkohärentes Licht) L wird von einer Lichtquelle 1 wie z.B. einer SLD (Super Lumineszenzdiode) abgestrahlt. Das Licht geringer Interferenz L wird mit einem Strahlteiler 2 (ein Beispiel für einen optischen Teiler) in Messlicht LM und Referenzlicht LR aufgeteilt. Es reicht aus, wenn von der Lichtquelle 1 Licht geringer Interferenz L abgestrahlt wird, und es kann eine andere Lichtquelle, wie z.B. ein Gaslaser, Halbleiterlaser oder eine Laserdiode verwendet werden.
Das durch den Strahlteiler 2 abgespaltene Messlicht LM trifft auf eine erste optische Faser 7 (ein Beispiel für einen ersten Lichtwellenleiter) auf eine lichteinfallende Stirnfläche 7A der ersten optischen Faser 7 auf. Eine lichtemittierende Stirnfläche 7B (siehe 2, etc.) der ersten optischen Faser 7 ist mit einer Ablenkeinheit 10 verbunden. An die Ablenkeinheit 10 sind fünf (fünf ist die Zahl, die der Einfachheit halber angenommen wurde, aber die Zahl kann mehr oder weniger als fünf betragen) zweite optische Fasern 21 bis 25 (ein Beispiel für eine Vielzahl von zweiten optischen Wellenleitern) angeschlossen (die fünf zweiten optischen Fasern 21 bis 25 sind ein Beispiel für ein optisches Wellenleiterarray). Das Messlicht LM, das von der Messlicht-LM lichtemittierenden Stirnfläche 7B (siehe 2, etc.) der ersten optischen Faser 7 emittiert wird, wird von der Ablenkeinheit 10 so abgelenkt, dass es nacheinander auf jede der Messlicht-LM einfallenden Stirnflächen 21A bis 25A (siehe 2, etc.) der fünf optischen Fasern 21 bis 25 auftrifft. Das Messlicht LM, das auf die zweiten optischen Fasern 21 bis 25 aufgetroffen ist, breitet sich durch die zweiten optischen Fasern 21 bis 25 aus, passiert eine Prüfsonde 30, wird von den Messlicht-LM lichtemittierenden Stirnflächen 21B bis 25B der zweiten optischen Fasern 21 bis 25 emittiert und bestrahlt ein Zahnfleisch GU und einen Zahn TO, die gemessen werden sollen.
Das Messlicht LM, das das Zahnfleisch GU und den Zahn TO zur Messung bestrahlt hat, wird vom Zahnfleisch GU und Zahn TO reflektiert. Das von Zahnfleisch GU und Zahn TO reflektierte Messlicht LM durchläuft die zweiten optischen Fasern 21 bis 25 und wird von der Ablenkeinheit 10 zur ersten optischen Faser 7 geführt. Das reflektierte Messlicht LM wird im Strahlteiler 2 reflektiert und trifft auf eine Fotodiode 4 (ein Beispiel für einen Fotodetektor).
Weiterhin wird das im Strahlteiler 2 abgespaltene Referenzlicht LR an einem in Ausbreitungsrichtung des Referenzlichtes LR frei beweglichen Referenzspiegel 3 (Referenzfläche) in entgegengesetzter Richtung dazu (in der in 1 dargestellten Ausführung in positiver und negativer Richtung der Z-Achse) reflektiert. Das reflektierte Referenzlicht LR wird durch den Strahlteiler 2 transmittiert und trifft auf die Fotodiode 4.
Wenn durch Verschieben des Referenzspiegels 3 die Gleichheit erreicht ist zwischen einer Ausbreitungsstrecke, die die Summe der zurückgelegten Ausbreitungsstrecke ist, bis das Messlicht LM das zu untersuchende Zahnfleisch GU und den zu untersuchenden Zahn TO bestrahlt, und der zurückgelegten Ausbreitungsstrecke, bis das vom zu untersuchenden Zahnfleisch GU und Zahn TO reflektierte Licht auf die Fotodiode 4 trifft, und einer Ausbreitungsstrecke, die die Summe der zurückgelegten Ausbreitungsstrecke ist, bis das Referenzlicht LR den Referenzspiegel 3 bestrahlt und das vom Referenzspiegel 3 reflektierte Licht auf die Fotodiode 4 auftrifft, kommt es zu einer Interferenz zwischen Messlicht LM und Referenzlicht LR, und die Fotodiode 4 gibt ein Interferenzsignal aus.
Das Interferenzsignal, das von der Fotodiode 4 ausgegeben wird, wird in eine Signalverarbeitungsschaltung 5 (ein Beispiel für ein Parodontaltaschendatenerzeugungsmittel) eingespeist, und es werden Signale erzeugt, die optische Tomographieaufnahmen des Zahnfleischs GU und des Zahns TO (Daten bezüglich der Tiefe einer Parodontaltasche) darstellen. Durch Einspeisen der erzeugten Signale, die die optische Tomographieaufnahmen repräsentieren, in eine Anzeigeeinheit 6 werden die optische Tomographieaufnahmen des Zahnfleischs GU und des Zahns TO auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit 6 angezeigt. Die Verarbeitung zum Extrahieren der Konturen der optischen Tomographieaufnahmen wird in der Signalverarbeitungsschaltung 5 durchgeführt, wobei die Tiefe einer Parodontaltasche zwischen Zahnfleisch GU und Zahn TO berechnet wird. Die berechnete Tiefe der Parodontaltasche wird auch auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit 6 angezeigt. Obwohl optische Tomographieaufnahmen erzeugt werden und die Tiefe der Parodontaltasche aus den erzeugten optischen Tomographieaufnahmen berechnet wird, kann eine Anordnung getroffen werden, bei der statt der Erzeugung optischer tomographischer Bilder numerische Daten, die die Tiefe der Parodontaltasche (solche numerischen Daten werden auch als Daten bezüglich der Tiefe der Parodontaltasche betrachtet) darstellen, in der Signalverarbeitungsschaltung 5 berechnet werden und die Tiefe der Parodontaltasche auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit 6 angezeigt wird.
Bei dieser Ausführung wird bei den optischen Fasern 7, 21 bis 25 und ähnlichen, der Abschnitt in der Richtung, in der das Messlicht LM emittiert wird, als Spitzenseite und der Abschnitt in der Richtung, in der das Messlicht LM zurück reflektiert wird, als Basisendseite genommen.
2 zeigt den Aufbau der Ablenkeinheit 10.
Die erste optische Faser 7 ist, wie oben erwähnt, mit der Ablenkeinheit 10 (ein Beispiel für einen Ablenkmechanismus) verbunden. Eine GRIN (Gradientenindex) Linse 11 ist vor der lichtemittierenden Stirnfläche 7B der ersten optischen Faser 7 platziert. (Eine GRIN-Linse ist ein Beispiel für ein Parallelisierungselement zum Ausgeben des einfallenden Lichts beim Parallelisieren. Eine weitere Linse oder ein optisches Element reicht ebenfalls aus, solange das einfallende Licht parallelisiert werden kann). Das von der GRIN-Linse 11 parallelisierte Messlicht LM wird von einem festen Spiegel 12 (der sich nicht dreht, aber drehbar angeordnet sein kann) reflektiert und zu einem Ablenkspiegel 13 geführt. Der Ablenkspiegel 13 ist um einen vorgegebenen Winkel drehbar und bewirkt, dass das einfallende Licht in einem Ablenkwinkel, der dem Drehwinkel entspricht, reflektiert wird. Als Ablenkspiegel 13 wird z.B. ein MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems)-Spiegel eingesetzt. Das am Ablenkspiegel 13 reflektierte Messlicht LM wird durch eine f-θ Linse 14 (ein Beispiel für ein Parallelisierungselement zum Ausgeben des einfallenden Lichtes bei der Parallelisierung; kann genauso gut ein anderes Parallelisierungselement sein) parallelisiert, durchläuft eine der Kondensorlinsen 15 bis 19 und trifft auf eine der zweiten optischen Fasern 21 bis 25 von den lichteinfallenden Stirnflächen 21A bis 25A der zweiten optischen Fasern 21 bis 25. Es ist zu beachten, dass die Bedeutung des Begriffs „Parallelisierung“ nicht darauf beschränkt ist, Licht vollkommen parallel zu machen, sondern dass es ein Konzept ist, das auch die annähernde Parallelisierung von Licht einschließt. Außerdem ist es in dieser Ausführung bevorzugt, dass das Parallelisierungselement das Licht nicht perfekt parallel, sondern leicht gebündelt macht. Das heißt, es ist bevorzugt, dass die Effekte der Abschwächung des Lichts und der Streuung, wenn Licht durch eine Substanz übertragen wird, reduziert werden und dass der Brennpunkt des Lichts nicht in unmittelbarer Nähe des Parallelisierungselements liegt.
Durch Steuern des Drehwinkels des Ablenkspiegels 13 mit Hilfe einer Steuereinheit (nicht abgebildet) kann das Messlicht LM auf jede der zweiten optischen Fasern 21 bis 25 auftreffen. Wird z.B. der Ablenkspiegel 13 um einen Winkel θ₁ aus einem vorgegebenen Winkel gedreht, trifft das Messlicht LM durch die Kondensorlinse 15 auf die zweite optische Faser 21, wie in 2 dargestellt. In ähnlicher Weise trifft das Messlicht LM bei Drehung des Ablenkspiegels 13 um einen Winkel θ₂ , θ₃ oder θ₄ aus einem vorgegebenen Winkel durch die Kondensorlinsen 16, 17 oder 18 auf die zweite optische Faser 22, 23 oder 24 auf. Wird der Umlenkspiegel 13 um einen Winkel θ₅ aus einem vorgegebenen Winkel gedreht, trifft das Messlicht LM durch die Kondensorlinse 19 auf die zweite optische Faser 25, wie in 3 dargestellt.
Wie oben erwähnt, wird das Messlicht LM, das von den Messlicht-LM lichtemittierenden Stirnflächen der zweiten optischen Fasern 21 bis 25 emittiert wird, an Zahnfleisch GU und Zahn TO reflektiert und trifft erneut auf die zweiten optischen Fasern 21 bis 25 von deren lichtemittierenden Stirnflächen aus, die das Licht emittierten. Das Messlicht LM, das erneut auf die zweiten optischen Fasern 21 bis 25 aufgetroffen ist, nachdem es an Zahnfleisch GU und Zahn TO reflektiert wurde, trifft erneut auf die erste optische Faser 7 über einen Weg, der umgekehrt zu dem Weg ist, auf dem das Licht von der ersten optischen Faser 7 zu den zweiten optischen Fasern 21 bis 25 emittiert wird.
Die Steuereinheit, die den Drehwinkel des Ablenkspiegels 13 steuert, und dieser Ablenkspiegel sind jeweils ein Beispiel für einen ersten Steuermechanismus zum Steuern des Messlichts LM, so dass das von der ersten optischen Faser 7 emittierte Messlicht LM nacheinander auf die fünf zweiten optischen Fasern 21 bis 25 auftrifft, und ein Beispiel für einen Ablenkmechanismus zum Ablenken des von der ersten optischen Faser 7 emittierten Messlichts LM und zum Leiten des Messlichts zu jeder der fünf zweiten optischen Fasern 21 bis 25, die das optische Faserarray bilden.
4 ist eine perspektivische Ansicht der Untersuchungssonde 30, 5 ein Schnittbild entlang der Linie V-V von 4 und 6 ein Schnittbild entlang der Linie VI-VI von 4.
Wie in 4 dargestellt, enthält die Untersuchungssonde 30 einen Greifabschnitt 31, der sich in eine Richtung erstreckt, und einen Kontaktabschnitt 35, der sich an einem Ende des Greifabschnitts 31 befindet und sich vom Greifabschnitt 31 aus in einer Richtung senkrecht dazu erstreckt.
Wie in 5 dargestellt, ist der Greifabschnitt 31 so geformt, dass er einen Raumabschnitt 32 von seiner Basisendseite zu seiner Kontaktseite hin aufweist. Der Kontaktabschnitt 35 ist ebenfalls so geformt, dass er einen Raumabschnitt 36 von seiner Basisendseite zu seiner Kontaktseite hin aufweist. Mit Bezug auf 6, verlaufen die fünf zweiten optischen Fasern 21 bis 25, die in einer einzigen Reihe angeordnet sind, durch das Innere der Raumabschnitte 32 und 36 von der Basisendseite zur Spitzenseite der Untersuchungssonde 30. Die messlichtemittierenden Stirnflächen 21B bis 25B der fünf optischen Fasern 21 bis 25 sind an einer Spitzenfläche 35A des Kontaktabschnitts 35 freigelegt. Weiterhin sind GRIN-Linsen 21D bis 25D an den jeweiligen messlichtemittierenden Stirnflächen 21B bis 25B der fünf optischen Fasern 21 bis 25 befestigt. Die GRIN-Linsen 21D bis 25D sind, ähnlich wie die GRIN-Linse 11, mit der die erste optische Faser 7 bestückt ist, ein Beispiel für Parallelisierungselemente zur Parallelisierung des von den lichtemittierenden Stirnflächen 21B bis 25B emittierten Messlichts LM; andere Linsen oder optische Elemente reichen ebenfalls aus, solange das Licht parallelisiert werden kann. Ferner ist die Erfindung nicht auf einen Fall beschränkt, in dem jede der GRIN-Linsen 21D bis 25D (parallelisierende Elemente) und die jeweiligen der fünf optischen Fasern 21 bis 25 voneinander getrennte Körper sind. Indem die Spitzen der fünf optischen Fasern 21 bis 25 einer Bearbeitung wie z.B. Schleifen unterzogen werden, können an den Spitzen der zweiten optischen Fasern 21 bis 25 Parallelisierungselemente, die als GRIN-Linsen 21D bis 25D fungieren, gebildet werden, wodurch jede der GRIN-Linsen 21D bis 25D (Parallelisierungselemente) und die jeweiligen der fünf optischen Fasern 21 bis 25 integriert werden. Es ist zu beachten, dass ungeachtet des Falles, in dem die GRIN-Linsen 21D bis 25D (parallelisierende Elemente) und die jeweiligen der fünf optischen Fasern 21 bis 25 voneinander getrennt oder integriert sind, die GRIN-Linsen 21D bis 25D (Parallelisierungselemente) und die fünf optischen Fasern 21 bis 25 ein Beispiel für zweite optische Wellenleiter sind. Außerdem kann der Durchmesser jeder der GRIN-Linsen 21D bis 25D kleiner sein als der Durchmesser jeder der zweiten optischen Fasern 21 bis 25. Das heißt, es reicht aus, wenn der Durchmesser jeder der GRIN-Linsen 21D bis 25D so bemessen ist, dass der Bereich, in dem das Messlicht LM von jeder der lichtemittierenden Stirnflächen 21B bis 25B emittiert wird, von der Linse abgedeckt werden kann.
Der Greifabschnitt 31 wird mit einem harten Harz als Werkstoff hergestellt und dehnt sich kaum aus oder zieht sich zusammen. Der Kontaktabschnitt 35 besteht aus einem weichen Harz (z.B. Polyurethan), das ein flexibles Material ist, und dessen Ausdehnungs-/Kontraktionsrate höher als ein vorgegebener Schwellenwert ist (es dehnt sich vergleichsweise leicht aus und zieht sich zusammen). Von der äußeren Umfangsfläche jeder der fünf zweiten optischen Fasern 21 bis 25 geht die Oberfläche, die den Raumabschnitt 32 berührt, der in der Innenwand des Greifabschnitts 31 (an der Grenzfläche zwischen dem Greifabschnitt 31 und dem Raumabschnitt 32) ausgebildet ist, einfach durch den Raumabschnitt 32, ohne an der Innenwand des Greifabschnitts 31 befestigt zu sein. Andererseits ist von der äußeren Umfangsfläche jeder der fünf zweiten optischen Fasern 21 bis 25 mindestens ein Teil der Oberfläche, die den in der Innenwand des Kontaktabschnitts 35 gebildeten Raumabschnitt 36 berührt, in Kontakt mit der Innenwand des Greifabschnitts 31. Die fünf zweiten optischen Fasern 21 bis 25 sind nicht aneinander befestigt und ungeachtet dessen, ob ein gegenseitiger Kontakt zwischen ihnen besteht, sind sie unabhängig und können sich unabhängig voneinander entlang der Richtung der optischen Achse bewegen. Zum Beispiel weist die äußere Umfangsfläche jeder der fünf zweiten optischen Fasern 21 bis 25 eine so hohe Glätte auf, dass selbst dann, wenn die äußeren Umfangsflächen mehrerer zweiter optischer Fasern miteinander in Kontakt stehen, jede der zweiten optischen Fasern gleiten kann. Wie in 5 gezeigt, ist daher auch in einem Fall, in dem die fünf zweiten optischen Fasern 21 bis 25 miteinander in Kontakt stehen, jede optische Faser unabhängig und frei in Richtung der optischen Achse beweglich. Alternativ kann der Raumabschnitt 36 des Kontaktabschnitts 35 so ausgebildet werden, dass die fünf zweiten Lichtleitfasern 21 bis 25 an ihrer äußeren Umfangsfläche nicht miteinander in Kontakt kommen. Zum Beispiel kann der Raumabschnitt 36 des Kontaktabschnitts 35 eine Vielzahl von (in diesem Fall fünf) Einführungslöchern sein, die im Inneren des Kontaktabschnitts 35 vorgesehen sind, durch die die jeweiligen fünf zweiten optischen Fasern 21 bis 25 eingeführt werden können. Daher wird selbst in einem Fall, in dem die äußere Umfangsfläche jeder der fünf zweiten optischen Fasern 21 bis 25 keine hohe Glätte aufweist, jede optische Faser unabhängig und frei in Richtung der optischen Achse beweglich sein. Der Kontaktabschnitt 35 wird aus einem weichen Harz hergestellt, das ein flexibles Material ist. Daher wird sich in einem Fall, in dem eine Kraft in Richtung der Basisendseite auf eine der zweiten optischen Fasern unter den zweiten optischen Fasern 21 bis 25 ausgeübt wird, nur die zweite optische Faser, auf die die Kraft ausgeübt wird, gegen eine spitzenseitige Rückführungskraft, die durch den Kontaktabschnitt 35 erzeugt wird, zur Basisendseite hin bewegen, und die anderen zweiten optischen Fasern werden durch die spitzenseitige Rückführungskraft, die durch den Kontaktabschnitt 35 erzeugt wird, beaufschlagt. Dementsprechend bewegt sich nur die zweite optische Faser, auf die die Kraft zur Basisendseite hin ausgeübt wird, zur Basisendseite hin. So wird das optische Faserarray (ein Beispiel eines optischen Wellenleiterarrays), das aus den fünf zweiten optischen Fasern 21 bis 25 besteht, durch den Kontaktabschnitt 35 (ein Beispiel eines Halters), der ein flexibles Material umfasst, so gehalten, dass die optischen Fasern unabhängig und frei entlang der Richtung der optischen Achsen der jeweiligen zweiten optischen Fasern 21 bis 25 beweglich sind (wenn sich eine bestimmte zweite optische Faser entlang der Richtung ihrer optischen Achse bewegt, bewegen sich die anderen zweiten optischen Fasern nicht mit ihr).
7 und 8 veranschaulichen die Art und Weise, in der die Spitzenfläche 35A des Kontaktabschnitts 35 der Untersuchungssonde 30 mit dem Zahnfleisch GU und dem Zahn TO zur Untersuchung in Kontakt gebracht wird. 8 zeigt einen Bereich, der aus 7 entnommen wurde.
Im Allgemeinen sind die Oberflächen von Zahnfleisch GU und Zahn TO nicht plan, sondern kompliziert geformt. Da der Kontaktabschnitt 35 aus einem flexiblen Material besteht, wird der Kontaktabschnitt 35, wenn die Spitzenfläche 35A des Kontaktabschnitts 35 mit dem Zahnfleisch GU und dem Zahn TO in Kontakt gebracht wird, so verformt, dass die Spitzenfläche 35A des Kontaktabschnitts 35 der Form der Oberflächen von Zahnfleisch GU und Zahn TO folgt. Dabei wird jede der lichtemittierenden Stirnflächen 21B bis 25B der zweiten optischen Fasern 21 bis 25 entsprechend der Form der Oberflächen von Zahnfleisch GU und Zahn TO mit einer Kraft beaufschlagt, die zur Basisendseite hin gerichtet ist. Da dabei die zweiten optischen Fasern 21 bis 25 unabhängig voneinander entlang der Richtung der optischen Achsen der jeweiligen zweiten optischen Fasern 21 bis 25 frei beweglich sind, kommen die lichtemittierenden Stirnflächen 21B bis 25B der zweiten optischen Fasern 21 bis 25 über die jeweiligen GRIN-Linsen 21D bis 25D in engen Kontakt mit den Oberflächen des Zahnfleischs GU und des Zahnes TO. Wie zum Beispiel in 8 dargestellt, obwohl die Oberfläche des Zahnfleischs GU aus der Oberfläche des Zahnes TO herausragt, kommt die lichtemittierende Stirnfläche 22B der zweiten optischen Faser 22 über die GRIN-Linse 22D in engen Kontakt mit der Oberfläche des Zahn-TO und die lichtemittierende Stirnfläche 23B der zweiten optischen Faser 23 über die GRIN-Linse 23D in engen Kontakt mit der Oberfläche des Zahnfleischs GU. Da die lichtemittierenden Stirnflächen 21B bis 25B der zweiten optischen Fasern 21 bis 25 somit über die jeweiligen GRIN-Linsen 21D bis 25D in engen Kontakt mit den Oberflächen von Zahnfleisch GU und Zahn TO kommen, kann das Messlicht LM, das von dem Zahnfleisch GU und Zahn TO und, wenn eine Parodontaltasche vorhanden ist, von der Grenzfläche des Zahnes TO und der Parodontaltasche reflektiert wird, verlustfrei auf die zweiten optischen Fasern 21 bis 25 geleitet werden.
Da außerdem ein Teil der äußeren Umfangsfläche jeder der zweiten optischen Fasern 21 bis 25 an dem Kontaktabschnitt 35 befestigt (gesichert) ist, werden die Spitzen der zweiten optischen Wellenleiter, nämlich die lichtemittierenden Stirnflächen 21B bis 25B der zweiten optischen Fasern 21 bis 25 oder die an diesen Stirnflächen vorgesehenen GRIN-Linsen 21D bis 25D, daran gehindert, sich weiter als die Spitzenfläche 35A des Kontaktabschnitts 35 zur Basisendseite hin zurückzuziehen. Wenn wir einen Fall annehmen in dem die zweiten optischen Fasern 21 bis 25 zufällig zur Basisendseite zurücktreten sollten, werden die lichtemittierenden Stirnflächen 21B bis 25B der zweiten optischen Fasern 21 bis 25 und die Oberflächen des Zahnfleischs GU und Zahnes TO über die GRIN Linsen 21D bis 25D nicht in engen Kontakt kommen, selbst nicht in einem Zustand, in dem die Spitzenfläche 35A des Kontaktabschnitts 35 in Kontakt mit Oberflächen des Zahnfleischs GU und Zahnes TO ist. Als Resultat würde in einem solchen Fall die von dem Zahnfleisch GU und Zahn TO reflektierten Lichtmenge, die in die zweiten optischen Fasern 21 bis 25 eintreten würde, abnehmen und der Verlust würde zunehmen. Es ist jedoch nicht unbedingt erforderlich für die zweiten optischen Fasern 21 bis 25, dass sie am Kontaktabschnitt 35 (Halter) derart fixiert werden, dass die zweiten optischen Fasern 21 bis 25 nicht zur Basisendseite hin zurückweichen.
9 zeigt die Art und Weise, in der das zu untersuchende Zahnfleisch GU und der Zahn TO mit den Messlichtstrahlen B11, B21, B31, B41 und B51 bestrahlt werden. 9 ist gegenüber 1 und 7 vergrößert. Die Darstellung der optischen Fasern 21 bis 25 entfällt in 9.
Der Messlichtstrahl B11 ist das Messlicht LM, das sich durch die zweite optische Faser 21 ausbreitet. Ebenso sind die Messlichtstrahlen B21, B31, B41 und B51 Strahlen des Messlichts LM, die sich jeweils durch die zweiten optischen Fasern 22, 23, 24 und 25 ausbreiten.
In 9 sind das Zahnfleisch GU und der Zahn TO von der Seite zu sehen. Die linke Seite in 9 entspricht entweder der Außen- oder der Innenseite des Körpers, und die rechte Seite entspricht der anderen der entweder Außen- oder der Innenseite des Körpers.
Eine Parodontaltasche PP hat sich zwischen dem Zahnfleisch GU und dem Zahn TO gebildet. Im Falle einer schweren Parodontalerkrankung beträgt die Tiefe der Parodontaltasche PP 6 mm oder mehr. Wenn die Ablenkungsbreite ΔL der Messlichtstrahlen B11 bis B51 (Ablenkungsbreite der Messlichtstrahlen B11 bis B51 entlang der Tiefenrichtung der Parodontaltasche PP) 6 mm oder mehr beträgt, kann daher bestimmt werden, ob die Parodontaltasche PP eine schwere Parodontalerkrankung aufweist. Dementsprechend wird die Anzahl der zweiten optischen Fasern 21 bis 25 und der Durchmesser jeder der zweiten optischen Fasern 21 bis 25 derart festgelegt, dass die Ablenkungsbreite ΔL der Messlichtstrahlen B11 bis B51 6 mm oder mehr beträgt. Daher ist eine ausreichende Ablenkungsbreite zu bevorzugen, um die Tiefe einer Parodontaltasche in einem einzigen Scan zu messen.
10(A) bis 10(E) stellen Beispiele für Interferenzsignale dar.
10(A), 10(B). 10(C), 10(D) und 10(E) stellen Beispiele für Interferenzsignale dar, die jeweils basierend auf den Messlichtstrahlen B11, B21, B31, B41 und B51 erhalten wurden.
Der Messlichtstrahl B11 bestrahlt direkt den Abschnitt des Zahnes TO, in dem das Zahnfleisch GU nicht vorhanden ist (siehe 9), und die Intensität des Lichtes, das von der Oberfläche des Zahnes TO reflektiert wird, steigt an. Basierend auf dem Licht, das von der Oberfläche des Zahnes TO reflektiert wird, wird daher zum Zeitpunkt t11 ein Interferenzsignal erzeugt, wie in 10(A) dargestellt.
Da der Messlichtstrahl B21 das obere Ende der Parodontaltasche PP bestrahlt (siehe 9), steigt die Intensität des Lichts, das von der Oberfläche des Zahnfleischs GU, von der Grenze zwischen dem Zahnfleisch GU und der Parodontaltasche PP und von der Oberfläche des Zahnfleischs GU reflektiert wird, an. Wie in 10(B) dargestellt, werden daher zu den Zeitpunkten t21, t22 und t23, wie in 10(B) gezeigt, Interferenzsignale basierend auf dem Licht erzeugt, das jeweils von der Oberfläche des Zahnfleischs GU, von der Grenze zwischen dem Zahnfleisch GU und der Parodontaltasche PP und von der Oberfläche des Zahnes TO reflektiert wird. Eine Zeitdifferenz Δt21 vom Zeitpunkt t21 bis zum Zeitpunkt t22 gibt die Dicke Δ21 des Zahnfleischs GU an dem mit dem Messlichtstrahl B21 bestrahlten Abschnitt an, und eine Zeitdifferenz Δt22 vom Zeitpunkt t22 bis zum Zeitpunkt t23 gibt den Abstand Δ22 über den Spalt (den Abstand über den Raum zwischen dem Zahn TO und dem Zahnfleisch GU) der Parodontaltasche PP an dem mit dem Messlichtstrahl B21 bestrahlten Abschnitt an.
In ähnlicher Weise werden Interferenzsignale zu den Zeitpunkten t31, t32 und t33 erzeugt, wie in 10(C) dargestellt, basierend auf dem Licht, das von der Oberfläche des Zahnfleischs GU, von der Grenze zwischen Zahnfleisch GU und der Parodontaltasche PP, und von der Oberfläche des Zahnes TO durch die Bestrahlung mit dem Messlichtstrahl B31 reflektiert wird. Eine Zeitdifferenz Δt31 vom Zeitpunkt t31 bis zum Zeitpunkt t32 zeigt die Dicke Δ31 des Zahnfleischs GU an dem mit dem Messlichtstrahl B31 bestrahlten Abschnitt an, und eine Zeitdifferenz Δt32 vom Zeitpunkt t32 bis zum Zeitpunkt t33 zeigt den Abstand Δ32 über den Spalt der Parodontaltasche PP an dem mit dem Messlichtstrahl B31 bestrahlten Abschnitt an.
In ähnlicher Weise werden Interferenzsignale zu den Zeitpunkten t41, t42 und t43 erzeugt, wie in 10(D) dargestellt, basierend auf dem Licht, das von der Oberfläche des Zahnfleischs GU, von der Grenze zwischen Zahnfleisch GU und der Parodontaltasche PP, und von der Oberfläche des Zahnes TO durch die Bestrahlung mit dem Messlichtstrahl B41 reflektiert wird. Eine Zeitdifferenz Δt41 vom Zeitpunkt t41 bis zum Zeitpunkt t42 zeigt die Dicke Δ41 des Zahnfleischs GU an dem mit dem Messlichtstrahl B41 bestrahlten Abschnitt an, und eine Zeitdifferenz Δt42 vom Zeitpunkt t42 bis zum Zeitpunkt t43 zeigt den Abstand Δ42 über den Spalt der Parodontaltasche PP an dem mit dem Messlichtstrahl B41 bestrahlten Abschnitt an.
Es hat sich keine Parodontaltasche PP an dem Abschnitt des Zahnfleischs GU gebildet, der mit dem Messlichtstrahl B51 bestrahlt wird (siehe 9). Basierend auf dem Licht, das durch die Bestrahlung mit dem Messlichtstrahl B5 vom Zahnfleisch GU und von der Oberfläche des Zahnes TO reflektiert wird, werden daher zu den Zeitpunkten t51 und t52 Interferenzsignale erzeugt, wie in 10(E) dargestellt. Eine Zeitdifferenz Δt51 vom Zeitpunkt t51 zum Zeitpunkt t52 zeigt die Dicke Δ51 des Zahnfleischs GU an dem mit dem Messlichtstrahl B51 bestrahlten Abschnitt an.
Optische Tomographieaufnahmen des Zahnfleischs GU und des Zahns TO, wie in 11 gezeigt, werden durch Auftragen der Spitzenwerte der Interferenzsignale der 10(A) bis 10(E) erzeugt.
ist ein Beispiel für eine optisches tomographisches Bild Igu des Zahnfleischs GU und ein optisches tomographisches Bild Ito des Zahns TO.
Das optische tomographische Bild Igu des Zahnfleischs GU und das optische tomographische Bild Ito des Zahnes TO werden auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit 6 angezeigt. Durch Unterziehen des optisch-tomographischen Bildes Igu des Zahnfleischs GU und des optisch-tomographischen Bildes Ito des Zahnes TO einer Konturenextraktion in der Signalverarbeitungsschaltung 5 wird in der Signalverarbeitungsschaltung 5 die Tiefe Δd der Parodontaltasche PP berechnet.
In der oben beschriebenen Ausführung wird die Tiefe d der Parodontaltasche PP durch Erzeugen der optisch-tomographischen Bilder Igu und Ito des Zahnfleischs GU und des Zahnes TO und durch Extrahieren der Konturen der erzeugten optisch-tomographischen Bilder Igu und Ito berechnet. Jedoch kann die Tiefe d der Parodontaltasche PP durch Berechnung berechnet werden, ohne Erzeugung der optisch-tomographischen Bilder Igu und Ito (obwohl die optisch-tomographischen Bilder Igu und Ito genauso gut erzeugt werden können).
In der oben dargestellten Ausführungsform wird angenommen, dass die Ablenkungsbreite des Messlichtstrahls B11 bis B51 ausreicht, um die Tiefe d der Parodontaltasche auch bei schwerer Parodontalerkrankung in einem einzigen Scan zu messen. In Fällen jedoch, in denen nicht genügend Ablenkungsbreite vorhanden ist, um die Messung der Tiefe d der Parodontaltasche in einer einzigen Abtastung zu ermöglichen, kann eine Anordnung getroffen werden, bei der durch mehrfache Durchführung von Messungen an Positionen, die sich in der Höhe unterscheiden (mindestens an zwei Stellen), Daten bezüglich der Tiefe d der Parodontaltasche in der Signalverarbeitungsschaltung (Parodontaltaschendatenerzeugungsmittel) 5 auf der Grundlage von Interferenzsignalen, die von der Fotodiode 4 ausgegeben werden, erzeugt werden.
Angenommen, die Untersuchungssonde 30 kann beispielsweise durch einen einzigen Scan (Messung) Messlicht mit einer Ablenkungsbreite aussenden, die dem in 9 dargestellten Bereich vom Messlichtstrahl B11 bis B31 (gleich dem Bereich von B31 bis B51) entspricht. Zuerst wird angenommen, dass ein erster Scan (Messung) mit der Untersuchungssonde 30 an Positionen, an denen Messlicht emittiert werden kann, über einen Bereich, der den in 9 dargestellten Messlichtstrahlen B11 bis B31 entspricht, durchgeführt wird. In diesem Fall werden aus den Interferenzsignalen, die auf dem Messlicht basieren, das im Bereich der in 9 dargestellten Messlichtstrahlen B11 bis B31 im ersten Scan über den in 9 dargestellten Bereich von Messlichtstrahl B11 bis B31 emittiert wird, optische Tomographieaufnahmen Igu und Ito der oberen Hälfte von Zahnfleisch GU und Zahn TO, wie in 9 dargestellt, gewonnen. Anschließend wird die Untersuchungssonde 30 nach unten bewegt. Angenommen, dass aufgrund eines zweiten Scans, der an der Position der Sonde nach dieser Bewegung durchgeführt wird, Messlicht von der Untersuchungssonde 30 über den in 9 dargestellten Bereich von Messlichtstrahl B31 bis B51 emittiert wird. In diesem Fall werden aus den Interferenzsignalen, die auf dem Messlicht basieren, das im zweiten Scan über den in 9 dargestellten Bereich vom Messlichtstrahl B31 bis B51 emittiert wird, optische Tomographieaufnahmen Igu und Ito der unteren Hälfte des Zahnfleischs GU und des Zahnes TO, wie in 9 dargestellt, gewonnen. Durch gemeinsame Verarbeitung der beiden optischen Tomographiebilder, die durch Messung an den Positionen von zwei Punkten unterschiedlicher Höhe gewonnen wurden, in der Signalverarbeitungsschaltung 5 werden die in 9 gezeigten optisch tomographischen Bilder von Zahnfleisch GU und Zahn TO gewonnen. Selbstverständlich werden die optischen Tomographieaufnahmen Igu und Ito der oberen Hälfte des Zahnfleischs GU und des Zahns TO und die optischen Tomographieaufnahmen Igu und Ito der unteren Hälfte des Zahnfleischs GU und des Zahns TO so kombiniert, dass sie sich in Bezug auf ihre überlappenden Abschnitte überlagern, und die Verbindungsfähigkeit der optischen Tomographieaufnahmen in vertikaler Richtung gewährleistet ist, um optische Tomographieaufnahmen zu erhalten, die identisch mit den optischen Tomographieaufnahmen Igu und Ito sind, die durch eine einzige Abtastung gewonnen werden würden.
In der vorhergehenden Ausführung sind die zweiten optischen Fasern 21 bis 25 in einer einzelnen Reihe angeordnet, aber sie können in zwei oder mehr Reihen angeordnet sein. In diesem Fall würde der Ablenkspiegel 13 das Messlicht LM nicht nur in eine eindimensionale Richtung ablenken, sondern würde so angeordnet sein, dass er das Messlicht LM in die Richtungen der zwei Dimensionen ablenken kann und so angepasst sein, dass er das Messlicht zu den in jeder Reihe enthaltenen optischen Fasern führt. Weiterhin müssen die fünf optischen Fasern 21 bis 25 nicht unbedingt auf einer geraden Linie angeordnet sein und können entlang einer gekrümmten Linie angeordnet werden.
12 zeigt ein weiteres Beispiel für die Ablenkeinheit.
Die Ablenkeinheit 10A, die in 12 dargestellt ist, verwendet piezoelektrische Elemente. In 12 entspricht die Richtung nach rechts der Richtung der X-Achse, die Richtung in die Zeichnung der Richtung der Y-Achse und die Richtung nach oben der Richtung der Z-Achse. Die Richtung der X-Achse ist in der Richtung der Spitzenseite und die negative Richtung entlang der X-Achse ist in der Richtung der Basisendseite.
Piezoelektrische Elemente P1 und P2 sind an der Spitze der ersten optischen Faser 7 befestigt. Stopper 61 und 62 sind näher an der Spitze angebracht als die piezoelektrischen Elemente P1 und P2 und in der Weise, dass die erste optische Faser 7 dazwischen liegt. Die Stopper 61 und 62 begrenzen die Bewegung der ersten optischen Faser 7 in Auf- und Abwärtsrichtung (Richtung der Z-Achse und negative Richtung entlang der Z-Achse). Eine f-θ Linse 63 ist vor der ersten optischen Faser 7 vorgesehen. Eine zweite optische Faser 52 ist an einer Stelle vorgesehen, an der sie der ersten optischen Faser 7 gegenüberliegt, wobei sich die f-θ Linse 63 dazwischen befindet. Eine zweite optische Faser 51 ist oberhalb der zweiten optischen Faser 52 vorgesehen, und eine zweite optische Faser 53 ist unterhalb der zweiten optischen Faser 52 vorgesehen. Ein piezoelektrisches Element P3 ist am Basisende der zweiten optischen Faser 51 befestigt, und ein piezoelektrisches Element P4 ist am Basisende der zweiten optischen Faser 53 befestigt.
Die Spitze der ersten optischen Faser 7 wird durch das piezoelektrische Element P1, das an der ersten optischen Faser 7 befestigt ist, nach unten bewegt, und die Spitze der ersten optischen Faser 7 wird durch das piezoelektrische Element P2, das an der ersten optischen Faser 7 befestigt ist, nach oben bewegt. Die Position der Messlicht-LM-emittierenden Stirnfläche der ersten optischen Faser 7 wird durch die piezoelektrischen Elemente P1 und P2 eingestellt.
Weiterhin wird unter der Vielzahl der optischen Fasern 51, 52 und 53 das Basisende der zweiten optischen Faser 51 durch das piezoelektrische Element P3, das am Basisende der zweiten optischen Faser 51 befestigt ist, nach unten und das Basisende der zweiten optischen Faser 53 durch das piezoelektrische Element P4, das am Basisende der zweiten optischen Faser 53 befestigt ist, nach oben bewegt. Die Positionen der Messlicht-LM-einfallenden Stirnflächen der zweiten optischen Fasern 51 und 53 werden durch die piezoelektrischen Elemente P3 und P4 eingestellt.
Die zweiten optischen Fasern 51, 52 und 53 werden durch den in 4 gezeigten Kontaktabschnitt 35 (Halter) der Untersuchungssonde 30 gehalten. Selbstverständlich werden die zweiten optischen Fasern 51, 52 und 53 durch den Kontaktabschnitt 35 beabstandet gehalten, so dass sich das Basisende der zweiten optischen Faser 51 nach unten und das Basisende der zweiten optischen Faser 53 nach oben bewegen kann.
Aufgrund der Tatsache, dass die Spitze der ersten optischen Faser 7 durch das piezoelektrische Element P2 nach oben und das Basisende der zweiten optischen Faser 51 durch das piezoelektrische Element P3 nach unten bewegt wird, stehen sich die Messlicht-LM-emittierende Stirnfläche 7B der ersten optischen Faser 7 und die Messlicht-LM-einfallende Stirnfläche 51A der zweiten optischen Faser 51 gegenüber. In einem Fall, in dem keines der piezoelektrischen Elemente P1 bis P4 arbeitet, stehen sich die Messlicht-LM-emittierende Stirnfläche 7B der ersten optischen Faser 7 und die Messlicht-LM-einfallende Stirnfläche 52A der zweiten optischen Faser 52 gegenüber. Da die Spitze der ersten optischen Faser 7 durch das piezoelektrische Element P1 nach unten und das Basisende der zweiten optischen Faser 53 durch das piezoelektrische Element P4 nach oben bewegt wird, stehen sich die Messlicht-LM emittierende Stirnfläche 7B der ersten optischen Faser 7 und die Messlicht-LM einfallende Stirnfläche 53A der zweiten optischen Faser 53 gegenüber. Die an die piezoelektrischen Elemente P1 bis P4 angelegten Spannungen werden durch eine Spannungsschaltung und eine Spannungssteuerschaltung (beide nicht dargestellt) so eingestellt, dass die Messlicht-LM emittierende Stirnfläche 7B der ersten optischen Faser 7 den Messlicht-LM einfallenden Stirnflächen 51A, 52A und 53A der Mehrzahl der zweiten optischen Fasern 51, 52 und 53 nacheinander gegenüberliegen. Da die f-θ Linse 63 (ein Beispiel für ein Parallelisierungselement zur Parallelisierung des Messlichts) vor den zweiten optischen Fasern 51 bis 53 vorgesehen ist, steigt die Einfallsrate des Messlicht-LM auf die zweiten optischen Fasern 51 bis 53 an.
Die piezoelektrischen Elemente P1 bis P4, die Spannungsschaltung und die Spannungssteuerschaltung sind ein erster Steuermechanismus zum Steuern der ersten optischen Faser 7 und mindestens einer der zweiten optischen Fasern 51, 52 und 53, so dass das Messlicht LM, das von der ersten optischen Faser 7 emittiert wird, nacheinander auf die Vielzahl der zweiten optischen Fasern 51, 52 und 53, die das optische Faserarray bilden, auftrifft, sowie ein erster Einstellmechanismus zum Einstellen mindestens einer der Folgenden: die Position der Messlicht-LM emittierenden Stirnfläche 7B der ersten optischen Faser 7, und Positionen der Messlicht-LM einfallenden Stirnflächen 51A, 52A und 53A der Vielzahl von zweiten optischen Fasern 51, 52 und 53, so dass die Messlicht-LM emittierende Stirnfläche 7B der ersten optischen Faser 7 (erster optischer Wellenleiter) nacheinander den Messlicht-LM einfallenden Stirnflächen 51A, 52A und 53A der zweiten optischen Fasern 51, 52 und 53 (zweite optische Wellenleiter), die das optische Faserarray (optische Wellenleiterarray) bilden, gegenüberliegt.
13 ist ein weiteres Beispiel für die Ablenkeinheit.
Eine Ablenkeinheit 10B, die in 13 dargestellt ist, verwendet ebenfalls piezoelektrische Elemente. Auch in 13 ist die Richtung nach rechts die Richtung der X-Achse, die Richtung in die Zeichnung die Richtung der Y-Achse und die Richtung nach oben die Richtung der Z-Achse. Bauteile in 13, die mit denen in 12 identisch sind, werden mit ähnlichen Symbolen bezeichnet, eine Beschreibung der Bauteile entfällt.
Ein zweites optisches Faserarray 50, das in der Ablenkeinheit 10B enthalten ist, umfasst die optischen Fasern 51, 52 und 53 sowie die optischen Fasern 71 bis 79. Die optischen Fasern 51, 52 und 53 sind ein erstes optisches Faserarray 50, und die optischen Fasern 71 bis 79 sind ein zweites optisches Faserarray 70. Die optischen Fasern 51, 52 und 53, die in dem ersten optischen Faserarray 50 enthalten sind, sind in mindestens einer Reihe angeordnet, das Messlicht LM, das von der lichtemittierenden Stirnfläche 7B der ersten optischen Faser 7 emittiert wird, tritt von den Messlicht-LM-einfallenden Stirnflächen 51A, 52A und 53A ein und wird von den Messlicht-LMemittierenden Flächen 51B, 52B und 53B emittiert. Die im zweiten optischen Faserarray 70 enthaltenen optischen Fasern 71 bis 79 sind zahlenmäßig größer als die im ersten optischen Faserarray 50 enthaltenen optischen Fasern 51, 52 und 53, das Messlicht LM, das von den lichtemittierenden Stirnflächen 51B, 52B und 53B der im ersten optischen Faserarray 50 enthaltenen optischen Fasern 51, 52 und 53 emittiert wird, tritt von den Messlicht-LM-einfallenden Stirnflächen 71A bis 79A ein und wird von den Messlicht-LM emittierenden Stirnflächen 71B bis 79B emittiert. Die im zweiten optischen Faserarray 70 enthaltenen optischen Fasern 71 bis 79 werden durch den Kontaktabschnitt 35 (Halter) der Untersuchungssonde 30 gehalten, wie in 4 dargestellt.
Im ersten optischen Faserarray 50 sind ein piezoelektrisches Element P6 zum Bewegen der Spitze der zweiten optischen Faser 51 nach oben und ein piezoelektrisches Element P5 zum Bewegen der Spitze der zweiten optischen Faser 51 nach unten an der Spitze der zweiten optischen Faser 51 befestigt. Ferner sind ein piezoelektrisches Element P8 zum Bewegen der Spitze der zweiten optischen Faser 52 nach oben und ein piezoelektrisches Element P7 zum Bewegen der Spitze der zweiten optischen Faser 52 nach unten an der Spitze der zweiten optischen Faser 52 befestigt. Weiterhin sind an der Spitze der zweiten optischen Faser 53 ein piezoelektrisches Element P10 zum Bewegen der Spitze der zweiten optischen Faser 53 nach oben und ein piezoelektrisches Element P9 zum Bewegen der Spitze der zweiten optischen Faser 53 nach unten befestigt.
In dem zweiten optischen Faserarray 70 ist ein piezoelektrisches Element P11 zum Bewegen des Basisendes der zweiten optischen Faser 71 nach unten an dem Basisende der zweiten optischen Faser 71 befestigt, und ein piezoelektrisches Element P12 zum Bewegen des Basisendes der zweiten optischen Faser 72 nach oben ist an dem Basisende der zweiten optischen Faser 73 befestigt. Ferner ist ein piezoelektrisches Element P13 zum Bewegen des Basisendes der zweiten optischen Faser 74 nach unten an dem Basisende der zweiten optischen Faser 74 befestigt, und ein piezoelektrisches Element P14 zum Bewegen des Basisendes der zweiten optischen Faser 76 nach oben ist an dem Basisende der zweiten optischen Faser 76 befestigt. Ferner ist ein piezoelektrisches Element P15 zum Bewegen des Basisendes der zweiten optischen Faser 77 nach unten an dem Basisende der zweiten optischen Faser 77 befestigt, und ein piezoelektrisches Element P16 zum Bewegen des Basisendes der zweiten optischen Faser 79 nach oben ist an dem Basisende der zweiten optischen Faser 79 befestigt.
Eine f-θ Linse 64 (ein anderes optisches Element reicht ebenfalls aus, solange es Licht parallel machen kann) zur Parallelisierung des Messlichts LM, das von der zweiten optischen Faser 51 emittiert wird, wird vor den Messlicht-LM-einfallenden Stirnflächen 71A, 72A und 73A (zwischen den zweiten optischen Fasern 71, 72 und 73 und der zweiten optischen Faser 51) der zweiten optischen Fasern 71, 72 und 73 im zweiten optischen Faserarray 70 platziert. Weiterhin wird eine f-θ Linse 65 (ein weiteres optisches Element reicht ebenfalls aus, solange es Licht parallel machen kann) zur Parallelisierung des von der zweiten optischen Faser 52 ausgesandten Messlichts LM vor den Messlicht-LM-Einfall-Stirnflächen 74A, 75A und 76A (zwischen den zweiten optischen Fasern 74, 75 und 76 und der zweiten optischen Faser 52) der zweiten optischen Fasern 74, 75 und 76 platziert. Außerdem wird eine f-θ Linse 66 (ein weiteres optisches Element reicht ebenfalls aus, solange es Licht parallel machen kann) zur Parallelisierung des von der zweiten optischen Faser 53 emittierten Messlichts LM vor die Messlicht-LM-einfallenden Stirnflächen 77A, 78A und 79A (zwischen den zweiten optischen Fasern 77, 78 und 79 und der zweiten optischen Faser 53) der zweiten optischen Fasern 77, 78 und 79 gesetzt.
Die Ablenkeinheit 10B enthält die f-θ Linse 63, die zwischen der ersten optischen Faser 7 und dem ersten optischen Faserarray 50 vorgesehen ist, sowie die drei f-θ Linsen 64, 65 und 66, die zwischen dem ersten optischen Faserarray 50 und dem zweiten optischen Faserarray 70 vorgesehen sind. Obwohl das Bereitstellen all dieser f-θ Linsen 63, 64, 65 und 66 bevorzugt wird, kann es so angeordnet werden, dass von diesen f-θ Linsen 63, 64, 65 und 66 mindestens eine f-θ Linse (Parallelisierungselement) bereitgestellt wird; f-θLinsen müssen nicht unbedingt bereitgestellt werden.
Wird die Spitze der ersten optischen Faser 7 durch das piezoelektrische Element P2 nach oben und das Basisende der zweiten optischen Faser 51 durch das piezoelektrische Element P3 nach unten bewegt, so stehen sich die Messlicht-LM emittierende Stirnfläche 7B der ersten optischen Faser 7 und die Messlicht-LM einfallende Stirnfläche 51A der zweiten optischen Faser 51 gegenüber. Das Messlicht-LM, das auf die erste optische Faser 7 auftrifft, trifft auf die zweite optische Faser 51. Wenn in diesem Zustand die Spitze der zweiten optischen Faser 51 durch das piezoelektrische Element P6 nach oben und das Basisende der zweiten optischen Faser 71 durch das piezoelektrische Element P11 nach unten bewegt wird, so stehen sich die Messlicht-LM emittierende Stirnfläche 51B der zweiten optischen Faser 51 und die Messlicht-LM einfallende Stirnfläche 71A der zweiten optischen Faser 71 gegenüber. Das von der zweiten optischen Faser 51 emittierte Messlicht-LM trifft somit auf die zweite optische Faser 71. Wenn die Spitze der zweiten optischen Faser 51 nicht bewegt wird, stehen sich außerdem die Messlicht-LM emittierende Stirnfläche 51B der zweiten optischen Faser 51 und die Messlicht-LM-einfallende Stirnfläche 72A der zweiten optischen Faser 72 gegenüber. Das Messlicht-LM, das von der zweiten optischen Faser 51 ausgeht, trifft daher auf die zweite optische Faser 72. Wird die Spitze der zweiten optischen Faser 51 durch das piezoelektrische Element P5 nach unten und das Basisende der zweiten optischen Faser 73 durch das piezoelektrische Element P12 nach oben bewegt, so stehen sich die Messlicht-LM emittierende Stirnfläche 51B der zweiten optischen Faser 51 und die Messlicht-LM einfallende Stirnfläche 73A der zweiten optischen Faser 73 gegenüber. Das von der zweiten optischen Faser 51 emittierte Messlicht-LM trifft somit auf die zweite optische Faser 73.
Wenn die Spitze der ersten optischen Faser 7 nicht nach oben oder unten bewegt wird, stehen sich die Messlicht-LM emittierende Stirnfläche 7B der ersten optischen Faser 7 und die Messlicht-LM einfallende Stirnfläche 52A der zweiten optischen Faser 52 gegenüber. Das Messlicht-LM, das auf die erste optische Faser 7 auftrifft, trifft auf die zweite optische Faser 52. Wenn in diesem Zustand die Spitze der zweiten optischen Faser 52 durch das piezoelektrische Element P8 nach oben und das Basisende der zweiten optischen Faser 74 durch das piezoelektrische Element P13 nach unten bewegt wird, so stehen sich die Messlicht-LM emittierende Stirnfläche 52B der zweiten optischen Faser 52 und die Messlicht-LM einfallende Stirnfläche 74A der zweiten optischen Faser 74 gegenüber. Das von der zweiten optischen Faser 52 emittierte Messlicht-LM trifft somit auf die zweite optische Faser 74. Wenn die Spitze der zweiten optischen Faser 52 nicht bewegt wird, stehen sich außerdem die Messlicht-LM emittierende Stirnfläche 52B der zweiten optischen Faser 52 und die Messlicht-LM-einfallende Stirnfläche 75A der zweiten optischen Faser 75 gegenüber. Das Messlicht-LM, das von der zweiten optischen Faser 52 ausgeht, trifft daher auf die zweite optische Faser 75. Wird die Spitze der zweiten optischen Faser 52 durch das piezoelektrische Element P7 nach unten und das Basisende der zweiten optischen Faser 76 durch das piezoelektrische Element P14 nach oben bewegt, so stehen sich die Messlicht-LM emittierende Stirnfläche 52B der zweiten optischen Faser 52 und die Messlicht-LM einfallende Stirnfläche 76A der zweiten optischen Faser 76 gegenüber. Das von der zweiten optischen Faser 52 emittierte Messlicht-LM trifft somit auf die zweite optische Faser 76.
Wenn die Spitze der ersten optischen Faser 7 durch das piezoelektrische Element P1 nach unten und das Basisende der zweiten optischen Faser 53 durch das piezoelektrische Element P4 nach oben bewegt wird, so stehen sich die Messlicht-LM emittierende Stirnfläche 7B der ersten optischen Faser 7 und die Messlicht-LM einfallende Stirnfläche 53A der zweiten optischen Faser 53 gegenüber. Das Messlicht-LM, das auf die erste optische Faser 7 auftrifft, trifft auf die zweite optische Faser 53. Wenn in diesem Zustand die Spitze der zweiten optischen Faser 53 durch das piezoelektrische Element P10 nach oben und das Basisende der zweiten optischen Faser 77 durch das piezoelektrische Element P15 nach unten bewegt wird, so stehen sich die Messlicht-LM emittierende Stirnfläche 53B der zweiten optischen Faser 53 und die Messlicht-LM einfallende Stirnfläche 77A der zweiten optischen Faser 77 gegenüber. Das von der zweiten optischen Faser 53 emittierte Messlicht-LM trifft somit auf die zweite optische Faser 77. Wenn die Spitze der zweiten optischen Faser 53 nicht bewegt wird, stehen sich außerdem die Messlicht-LM emittierende Stirnfläche 53B der zweiten optischen Faser 53 und die Messlicht-LM-einfallende Stirnfläche 78A der zweiten optischen Faser 78 gegenüber. Das Messlicht-LM, das von der zweiten optischen Faser 53 ausgeht, trifft daher auf die zweite optische Faser 78. Wird die Spitze der zweiten optischen Faser 53 durch das piezoelektrische Element P9 nach unten und das Basisende der zweiten optischen Faser 77 durch das piezoelektrische Element P16 nach oben bewegt, so stehen sich die Messlicht-LM emittierende Stirnfläche 53B der zweiten optischen Faser 53 und die Messlicht-LM einfallende Stirnfläche 77A der zweiten optischen Faser 77 gegenüber. Das von der zweiten optischen Faser 53 emittierte Messlicht-LM trifft somit auf die zweite optische Faser 77.
So kann durch Verwenden der piezoelektrischen Elemente P1 bis P16 das Messlicht LM, das von der ersten optischen Faser 7 emittiert wird, dazu gebracht werden, sich nacheinander von den zweiten optischen Fasern 71 bis 79 auszubreiten. Selbstverständlich werden die piezoelektrischen Elemente P1 bis P16 durch Spannungen angetrieben, die von einem Spannungsschaltkreis (nicht gezeigt) angelegt werden, und Spannungen zum Implementieren der oben beschriebenen Operation werden an die entsprechenden piezoelektrischen Elemente durch einen Spannungssteuerschaltkreis (nicht gezeigt) angelegt, der den Spannungsschaltkreis steuert. Die piezoelektrischen Elemente P1 bis P16, der Spannungsschaltkreis und der Spannungssteuerschaltkreis entsprechen einem zweiten Steuermechanismus zum Steuern mindestens eines der folgenden Elemente: die optischen Fasern 51, 52 und 53, die in dem ersten optischen Faserarray 50 enthalten sind, und die optischen Fasern 71 bis 79, die in dem zweiten optischen Faserarray 70 enthalten sind, in der Weise, dass das von den optischen Fasern 51, 52 und 53, die in dem ersten optischen Faserarray 50 enthalten sind, emittierte Messlicht nacheinander auf die Vielzahl der optischen Fasern 71 bis 79, die in dem zweiten Faserarray 70 enthalten sind, auftrifft.
In der vorhergehenden Ausführung werden die Spitzenseite der ersten optischen Faser 7 und sowohl die Basisendseite der optischen Faser 51 als auch die Basisendseite der optischen Faser 53, die im ersten optischen Faserarray 50 enthalten sind, bewegt, um das von der ersten optischen Faser 7 emittierte Messlicht LM auf die optische Faser 51, 52 oder 53 auftreffen zu lassen. Es kann jedoch auch so angeordnet werden, dass entweder die Spitzenseite der ersten optischen Faser 7 oder die Basisendseite der optischen Faser 51 (oder die Basisendseite der optischen Faser 53), die in dem ersten optischen Faserarray 50 enthalten ist, bewegt wird. In ähnlicher Weise kann sie so angeordnet werden, dass entweder die Spitze der optischen Faser 51, die in dem ersten optischen Faserarray 50 enthalten ist, oder die Basisendseite der optischen Faser 71 (oder die Basisendseite der optischen Faser 73), die in dem zweiten optischen Faserarray 70 enthalten ist, bewegt wird. Ferner kann sie so angeordnet werden, dass entweder die Spitze der optischen Faser 52, die in dem ersten optischen Faserarray 50 enthalten ist, oder die Basisendseite der optischen Faser 74 (oder die Basisendseite der optischen Faser 76), die in dem zweiten optischen Faserarray 70 enthalten ist, bewegt wird, und sie kann so angeordnet werden, dass entweder die Spitze der optischen Faser 53, die in dem ersten optischen Faserarray 50 enthalten ist, oder die Basisendseite der optischen Faser 77 (oder die Basisendseite der optischen Faser 79), die in dem zweiten optischen Faserarray 70 enthalten ist, bewegt wird.
Weiterhin kann es so angeordnet werden, dass das Messlicht LM, das von den optischen Fasern 71 bis 79, die im zweiten optischen Faserarray 70 enthalten sind, emittiert wird, auf noch mehr optische Fasern auftrifft.
14 ist eine perspektivische Ansicht eines Schrittmotors.
Eine Zahnstange 83, das sich in vertikaler Richtung erstreckt, ist an der Seitenfläche der ersten optischen Faser 7 auf der Spitzenseite derselben befestigt. Ein Ritzel 82, das an der Welle 81 eines Schrittmotors 80 befestigt ist, steht im Eingriff mit der Zahnstange 83. Durch die Drehung der Welle 81 des Schrittmotors 80 bewegt sich die Spitze der ersten optischen Faser 7 entsprechend der Drehrichtung nach oben oder unten.
Durch Befestigen eines solchen Schrittmotors 80 anstelle der in 12 gezeigten piezoelektrischen Elemente P1 bis P4 an der Spitze der ersten optischen Faser 7 und an den Basisenden der optischen Fasern 51, 52 und 53 kann das von der ersten optischen Faser 7 emittierte Messlicht LM zu den optischen Fasern 51, 52 und 53 geführt werden. Ähnlich kann durch Befestigung ein solcher Schrittmotor 80 anstelle der in 13 gezeigten piezoelektrischen Elemente P1 bis P16 an der Spitze der ersten optischen Faser 7, am Basisende und an der Spitze der optischen Faser 51, an der Spitze der optischen Faser 52, am Basisende und an der Spitze der optischen Faser 53 und an den optischen Fasern 71 , 73, 74, 76, 77 und 79, das von der ersten optischen Faser 7 emittierte Messlicht LM, wie oben erwähnt, zu den optischen Fasern 51, 52 und 53 weitergeleitet werden, und das von der ersten optischen Faser 7 emittierte Messlicht LM kann zu den optischen Fasern 71 bis 79 weitergeleitet werden.
Die Figuren aus 15(A) und 15(B) bis 18 beschreiben ein Verfahren zur Herstellung des Kontaktabschnitts 35, der die zweiten optischen Fasern 21 bis 25 aufnimmt.
15(A), die einen Zustand zeigt, in dem die zweiten optischen Fasern 21 bis 25 nicht in den Kontaktabschnitt 35 eingeführt sind, entspricht einem Schnitt entlang der Linie VI-VI von 4.
Der Kontaktabschnitt 35 ist von seiner Basisendseite bis zu seiner Spitzenseite so geformt, dass der Raumabschnitt 36, durch den die zweiten optischen Fasern 21 bis 25 verlaufen, in einer einzelnen Reihe angeordnet ist. Der Raumabschnitt 36 hat eine Breite w0, die im Wesentlichen gleich dem Durchmesser der zweiten optischen Fasern 21 bis 25 ist, und eine Höhe h0, die im Wesentlichen gleich der Länge in diesem Fall ist, wenn die zweiten optischen Fasern 21 bis 25 in einer einzelnen Reihe angeordnet sind.
15(B), die einen Zustand zeigt, in dem die zweiten optischen Fasern 21 bis 25 in den Raumabschnitt 36 eingeführt sind, entspricht einem Schnitt entlang der Linie VI-VI von 4.
Die verwendeten zweiten optischen Fasern 21 bis 25 haben einen Durchmesser, der der Breite w0 des Raumabschnitts 36 entspricht (wobei der Durchmesser kleiner oder größer als die Breite w0 sein kann). Wenn die zweiten optischen Fasern 21 bis 25 in den Raumabschnitt 36 eingeführt sind, kommen die äußere Umfangsfläche jeder der zweiten optischen Fasern 21 bis 25 und die Innenwand des Kontaktabschnitts 35, die den Raumabschnitt 36 bildet, in Kontakt.
16 ist eine Seitenansicht, die die Spitze des Kontaktabschnitts 35 zeigt, und 17 ist eine Schnittansicht, die die Spitze des Kontaktabschnitts 35 zeigt, wobei diese Ansicht einem Schnitt entlang der Linie V-V von 4 entspricht.
Wie in 16 dargestellt, sind die zweiten Lichtleitfasern 21 bis 25 von der Seite des Basisendes aus in den Raumabschnitt 36 eingeführt, so dass sie leicht über die Spitzenfläche 35A des Kontaktabschnitts 35 hinausragen. Anschließend werden die Spitzenflächen der zweiten optischen Fasern 21 bis 25 durch thermisches Anziehen abgeflacht, woraufhin die Spitzenflächen der zweiten optischen Fasern 21 bis 25 abgeflacht werden und bündig mit der Spitzenfläche 35A des Kontaktabschnitts 35 abschließen, wie in 17 dargestellt. Da die Spitzenflächen der zweiten optischen Fasern 21 bis 25 abgeflacht sind, wird der Durchmesser der Spitze jeder der zweiten optischen Fasern 21 bis 25 größer gemacht als der Durchmesser des Abschnitts jeder der zweiten optischen Fasern 21 bis 25, der nicht die Spitze dieser Fasern ist. Danach können Parallelisierungselemente wie die GRIN-Linsen 21D bis 25D auf den Spitzen der zweiten optischen Fasern 21 bis 25 durch Schleifen geformt werden, oder die GRIN-Linsen 21D bis 25D können thermisch mit den Spitzenflächen 21B bis 25B der zweiten optischen Fasern 21 bis 25 verbunden werden. Es sollte beachtet werden, dass es ausreicht, wenn der Durchmesser der Spitze jeder der zweiten optischen Fasern 21 bis 25 größer gemacht wird als der Durchmesser des Abschnitts jeder der zweiten optischen Fasern 21 bis 25, der nicht die Spitze dieser Fasern ist. Wenn beispielsweise in einem Fall, in dem die GRIN-Linsen 21D bis 25D auf den jeweiligen Spitzenflächen 21B bis 25B der zweiten optischen Fasern 21 bis 25 gebildet worden sind, genügt es, wenn der Durchmesser jeder der GRIN-Linsen 21D bis 25D kleiner ist als der Durchmesser des Abschnitts jeder der zweiten optischen Fasern 21 bis 25 , der nicht deren Spitze ist, wie oben erwähnt.
18 ist eine Vorderansicht des Kontaktabschnitts 35 in einem Zustand, in dem die Spitzenflächen der zweiten optischen Fasern 21 bis 25 abgeflacht sind.
Der Durchmesser (Breite) w1 der Spitze jeder der zweiten optischen Fasern 21 bis 25 ist größer als die Breite w0 des Raumabschnitts 36. Durch thermisches Anziehen der Spitzenflächen der zweiten optischen Fasern 21 bis 25 werden an den Spitzen dieser optischen Fasern Flansche 21C, 22C, 23C, 24C und 25C, die sich in radialer Richtung ausbreiten, gebildet. Die Flansche 21C, 22C, 23C, 24C und 25C dringen, wie in 17 dargestellt, in den Kontaktabschnitt 35 ein, da es durch das thermische Anziehen zu einer Erweichung der Spitze des Kontaktabschnitts 35 kommt.
Dadurch können in einem Fall, in dem die zweiten optischen Fasern 21, 22, 23, 24 und 25 zur Basisseite hin geschoben werden, die Flansche 21C, 22C, 23C, 24C und 25C in den Kontaktabschnitt 35 eingreifen, so dass die lichtemittierenden Stirnflächen 21B, 22B, 23B, 24B und 25B der zweiten optischen Fasern 21, 22, 23, 24 und 25 sich unabhängig voneinander zur Basisendseite hin bewegen können, ohne von der Spitzenfläche 35A des Kontaktabschnitts 35 zurückzutreten. Wenn die zweiten optischen Fasern 21, 22, 23, 24 und 25 in einem Fall, in dem thermisches Anziehen angewendet wird, aneinander kleben sollten, würden die zweiten optischen Fasern 21, 22, 23, 24 und 25 voneinander abgeschält werden, so dass sie sich unabhängig voneinander zur Seite des Basisendes hin bewegen können. In einem Fall, in dem thermisches Anziehen angewendet wird, kann jedoch verhindert werden, dass die zweiten optischen Fasern 21, 22, 23, 24 und 25 trotz des thermischen Anziehens aneinander kleben, und jede der zweiten optischen Fasern 21, 22, 23, 24 und 25 kann unabhängig voneinander zur Seite des Basisendes hin beweglich gemacht werden, indem Abstandshalter zwischen die Spitzen der zweiten optischen Fasern 21, 22, 23, 24 und 25 so eingefügt werden, so dass die optischen Fasern nicht aneinander befestigt werden, und diese Abstandshalter dann nach der Anwendung des thermischen Anziehens entfernt werden.
Es genügt, wenn die zweiten optischen Fasern 21, 22, 23, 24 und 25 nicht gegenüber der Spitzenfläche 35A des Kontaktabschnitts 35 zurückweichen und die zweiten optischen Fasern 21, 22, 23, 24 und 25 aus der Spitzenfläche 35A herausragen können. Eine Anordnung kann jedoch getroffen werden, bei der die zweiten optischen Fasern 21, 22, 23, 24 und 25 an der Spitzenfläche 35A (der Spitze des Kontaktabschnitts 35) befestigt werden. Sie kann zum Beispiel so angeordnet werden, dass an der Seitenfläche jeder der zweiten optischen Fasern 21, 22, 23, 24 und 25 ein Vorsprung gebildet wird, an der Innenwand des Kontaktabschnitts 35 Aussparungen gebildet werden und die Vorsprünge in die Aussparungen eingepasst werden. In jedem Fall genügt es, wenn die Spitzenseite jeder der zweiten optischen Fasern 21, 22, 23, 24 und 25 unabhängig voneinander in Richtung der optischen Achse der zweiten optischen Fasern 21, 22, 23, 24 und 25 beweglich ist und die Basisendseite sich nicht bewegt.
19 bis 25, die eine weitere Ausführung zeigen, zeigen ein Mundstück 85, das als Messsonde dient. Konkret entspricht das Mundstück 85 einer Art des Kontaktabschnitts 35 (Halter).
Der obere Teil der 19 ist eine perspektivische Ansicht des Mundstücks 85 und der untere Teil eine perspektivische Ansicht des Zahnfleischs GU und der unteren Zähne TE (zentrale Schneidezähne 111 und 112, laterale Schneidezähne 113 und 114, Eckzähne 115 und 116, erste Prämolaren 117 und 118, zweite Prämolaren 119 und 120, erste Molaren 121 und 122 und zweite Molaren 123 und 124), auf denen das Mundstück 85 aufgesetzt wird.
Wie im Folgenden ausführlich beschrieben wird (siehe 21, 22 und ähnliche), enthält das Innere des Mundstücks 85 eine Vielzahl von optischen Fasern. Das Mundstück 85 besteht aus dem gleichen flexiblen Material wie der Kontaktabschnitt 35 und hält die Vielzahl von optischen Fasern, die in dem Mundstück 85 enthalten sind, unabhängig voneinander in Richtung der optischen Achsen der optischen Fasern frei beweglich.
20 veranschaulicht die Art und Weise, wie das Mundstück 85 auf Zähne TE und Zahnfleisch GU aufgesetzt wird.
Im Inneren des Mundstücks 85 wird ein Zwischenraum gebildet, und die Innenfläche des Mundstücks 85 steht in engem Kontakt mit der Oberfläche der Zähne TE und der Oberfläche des Zahnfleischs GU.
21 ist eine Draufsicht auf das Mundstück 85.
Das Mundstück 85 enthält eine Reihe von optischen Fasern, wie z.B. die optischen Fasern 91A bis 104A. Die Anzahl der optischen Fasern erstreckt sich von der Vorderseite des Mundstücks 85 (rechte Seite in 20) bis zur Außenseite des Mundstücks 85. Die Anzahl der optischen Fasern sind durch ein Steckerpaar (Stecker 90A und Stecker 90B) trennbar gekoppelt. Das heißt, der Stecker 90A und der Stecker 90B, die zwischen der Spitzenseite und der Basisendseite eines zweiten optischen Wellenleiterarrays der optischen Wellenleiterarrays bereitgestellt sind, sind ein Beispiel für Koppelglieder zur trennbaren Kopplung des zweiten optischen Wellenleiterarrays.
Die optischen Fasern, wie die optischen Fasern 91A bis 104A, die sich vom Stecker 90B aus erstrecken, werden mit einem Ende der Ablenkeinheit 10C (die eine identische Struktur wie die in 2 gezeigte Ablenkeinheit 10 hat, die aber die Struktur der Ablenkeinheit 10A oder die Struktur der Ablenkeinheit 10B haben kann) verbunden, und die fünf optischen Fasern 21 bis 25 werden mit dem anderen Ende der Ablenkeinheit 10C verbunden. Mit Hilfe des in der Ablenkeinheit 10C vorgesehenen Ablenkspiegels, lenkt die Ablenkeinheit 10C das Messlicht LM, das von den optischen Fasern 21 bis 25 emittiert wird, ab, und bewirkt, dass sich das Messlicht LM zu den optischen Fasern 91A bis 91E, 92A bis 92E, 93A bis 93E, 94A bis 94E, 95A bis 95E, 96A bis 96E, 97A bis 97E, 98A bis 98E, 99A bis 99E, 100A bis 100E, 101A bis 101E, 102A bis 102E, 103A bis 103E oder 104A bis 104E ausbreitet.
23 ist eine Schnittansicht, die entlang der Linie XXIII-XXIII von 21 aufgenommen wurde. Die Schraffierung wird in 23 weggelassen.
Die Anzahl der optischen Fasern 91A bis 91E, 92A bis 92E, 93A bis 93E, 94A bis 94E, 95A bis 95E, 96A bis 96E, 97A bis 97E, 98A bis 98E, 99A bis 99E, 100A bis 100E, 101A bis 101E, 102A bis 102E, 103A bis 103E und 104A bis 104E, die sich vom Mundstück 85 aus zur Außenseite hin erstrecken, sind mit der Ablenkeinheit 10C verbunden. Die Anzahl der optischen Fasern 91A bis 91E, 92A bis 92E, 93A bis 93E, 94A bis 94E, 95A bis 95E, 96A bis 96E, 97A bis 97E, 98A bis 98E, 99A bis 99E, 100A bis 100E, 101A bis 101E, 102A bis 102E, 103A bis 103E und 104A bis 104E sind in jeweiligen Reihen entlang der Richtung der Z-Achse (Auf- und Abwärtsrichtung) angeordnet.
Das Messlicht LM, das von den optischen Fasern 21 bis 25 emittiert wird, wird von der Ablenkeinheit 10C in Richtung der optischen Fasern 91A bis 91E, 92A bis 92E, 93A bis 93E, 94A bis 94E, 95A bis 95E, 96A bis 96E, 97A bis 97E, 98A bis 98E, 99A bis 99E, 100A bis 100E, 101A bis 101E, 102A bis 102E, 103A bis 103E oder 104A bis 104E abgelenkt. Die Ablenkeinheit 10C, die in den 21 bis 23 dargestellt ist, lenkt somit das Messlicht LM, das von der ersten Faser 7 ausgesendet wird, in Richtung einer Dimension ab. Die Ablenkeinheit 10C kann jedoch das von den optischen Fasern 21 bis 25 emittierte Messlicht LM in die Richtungen der zwei Dimensionen ablenken. In 21 oder 22 kann die erste optische Faser 7 anstelle der fünf optischen Fasern 21 bis 25 an die Ablenkeinheit 10C angeschlossen werden. Da in diesem Fall eine Ablenkeinheit zur Ablenkung von der ersten optischen Faser 7 zu den fünf optischen Fasern 21 bis 25 nicht mehr erforderlich ist, werden die für die gesamte Vorrichtung zur Untersuchung der Parodontalerkrankungen vorgesehenen Ablenkeinheiten nun eine einzige Einheit sein.
22 ist eine Draufsicht, die die Art und Weise zeigt, in der das Mundstück 85 auf die Zähne TE und das Zahnfleisch GU aufgesetzt wird. 24 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie XXIV-XXIV von 21, und 25 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie XXV-XXV von 22.
Die optischen Fasern 91A bis 91E, die in einer einzelnen Reihe angeordnet sind, werden durch das Mundstück 85 so gehalten, dass die lichtemittierenden Stirnflächen der optischen Fasern 91A bis 91E an einer Nahkontaktfläche 86 für die Zähne TE und das Zahnfleisch GU freiliegen.
Wenn das Mundstück 85 auf die Zähne TE und das Zahnfleisch GU aufgesetzt wird, kommen die lichtemittierenden Stirnflächen (auf der rechten Seite in 24) der optischen Fasern 91A bis 91E in engen Kontakt mit der Oberfläche des Zahnfleischs GU, die den zentralen Schneidezahn 111 umhüllt, und der Oberfläche des mittleren Schneidezahns 111 auf dessen Außenseite, wie in 22 und 24 dargestellt.
In ähnlicher Weise, wenn das Mundstück 85 auf die Zähne TE und das Zahnfleisch GU gelegt wird, kommen die lichtemittierenden Stirnflächen der optischen Fasern 92A bis 92E in engen Kontakt mit der Oberfläche des Zahnfleischs GU, die den zentralen Schneidezahn 112 umhüllt, und mit der Oberfläche des mittleren Schneidezahnes 112 auf seiner Außenseite, die lichtemittierenden Stirnflächen der optischen Fasern 93A bis 93E kommen in engen Kontakt mit der Oberfläche des Zahnfleischs GU, die den seitlichen Schneidezahn 113 umhüllt, und mit der Oberfläche des seitlichen Schneidezahnes 113 auf seiner Außenseite, die lichtemittierenden Stirnflächen der optischen Fasern 94A bis 94E kommen in engen Kontakt mit der Oberfläche des Zahnfleischs GU, die den Schneidezahn 114 umhüllt, und mit der Oberfläche des seitlichen Schneidezahns 114 auf dessen Außenseite, die lichtemittierenden Stirnflächen der optischen Fasern 95A bis 95E kommen in engen Kontakt mit der Oberfläche des Zahnfleischs GU, die den Eckzahn 115 umhüllt, und mit der Oberfläche des Eckzahns 115 auf seiner Außenseite, und die lichtemittierenden Stirnflächen der optischen Fasern 96A bis 96E kommen in engen Kontakt mit der Oberfläche des Zahnfleischs GU, die den Eckzahn 116 umhüllt, und mit der Oberfläche des Eckzahns 116 auf seiner Außenseite. Ferner kommen die lichtemittierenden Stirnflächen der optischen Fasern 97A bis 97E in engen Kontakt mit der Oberfläche von Zahnfleisch GU, die den ersten Prämolar 117 umhüllt, und mit der Oberfläche des ersten Prämolars 117 auf seiner Außenseite, die lichtemittierenden Stirnflächen der optischen Fasern 98A bis 98E kommen in engen Kontakt mit der Oberfläche von Zahnfleisch GU, die den ersten Prämolar 118 umhüllt, und mit der Oberfläche des ersten Prämolaren 118 auf seiner Außenseite, die lichtemittierenden Stirnflächen der optischen Fasern 99A bis 99E kommen in engen Kontakt mit der Oberfläche von Zahnfleisch GU, die den zweiten Prämolaren 119 umhüllt, und mit der Oberfläche des zweiten Prämolaren 119 auf seiner Außenseite, die lichtemittierenden Stirnflächen der optischen Fasern 100A bis 100E kommen in engen Kontakt mit der Oberfläche von Zahnfleisch GU, die den zweiten Prämolaren 120 umhüllt, und mit der Oberfläche des zweiten Prämolaren 120 auf seiner Außenseite, die lichtemittierenden Stirnflächen der optischen Fasern 101A bis 101E kommen in engen Kontakt mit der Oberfläche von Zahnfleisch GU, die den ersten Molar 121 umhüllt, und mit der Oberfläche des ersten Molaren 121 auf seiner Außenseite, die lichtemittierenden Stirnflächen der optischen Fasern 102A bis 102E kommen in engen Kontakt mit der Oberfläche von Zahnfleisch GU, die den ersten Molar 122 umhüllt, und mit der Oberfläche des ersten Molars 122 auf seiner Außenseite, die lichtemittierenden Stirnflächen der optischen Fasern 103A bis 103E kommen in engen Kontakt mit der Oberfläche von Zahnfleisch GU, die den zweiten Molar 123 umhüllt, und mit der Oberfläche des zweiten Molars 123 auf seiner Außenseite, und die lichtemittierenden Stirnflächen der optischen Fasern 104A bis 104E kommen in engen Kontakt mit der Oberfläche des zweiten Molars 123 auf seiner Außenseite.
Wenn das Messlicht LM, das von den zweiten optischen Fasern 21 bis 25 emittiert wird, abgelenkt wird und auf die optischen Fasern 91A bis 91E trifft, bestrahlt das Messlicht LM das Zahnfleisch GU, das den zentralen Schneidezahn 111 umhüllt, sowie den zentralen Schneidezahn 111, und es werden somit optische Tomographieaufnahmen des Zahnfleischs GU, das den zentralen Schneidezahn 111 umhüllt, und des zentralen Schneidezahns 111 gewonnen. Wenn das Messlicht LM, das von den zweiten optischen Fasern 21 bis 25 emittiert wird, abgelenkt wird und auf die optischen Fasern 92A bis 92E trifft, bestrahlt das Messlicht LM das Zahnfleisch GU, das den zentralen Schneidezahn 112 umhüllt, sowie den zentralen Schneidezahn 112, und es werden daher optische Tomographieaufnahmen des Zahnfleischs GU, das den zentralen Schneidezahn 112 umhüllt, und des zentralen Schneidezahns 112 gewonnen. Wenn das Messlicht LM, das von den zweiten optischen Fasern 21 bis 25 emittiert wird, abgelenkt wird und auf die optischen Fasern 93A bis 93E trifft, bestrahlt das Messlicht LM das Zahnfleisch GU, das den seitlichen Schneidezahn 113 umhüllt, sowie den seitlichen Schneidezahn 113, und es werden somit optische Tomographieaufnahmen des Zahnfleischs GU, das den seitlichen Schneidezahn 113 umhüllt, und des seitlichen Schneidezahns 113 erhalten. Wenn das Messlicht LM, das von den zweiten optischen Fasern 21 bis 25 emittiert wird, abgelenkt wird und auf die optischen Fasern 94A bis 94E trifft, bestrahlt das Messlicht LM das Zahnfleisch GU, das den seitlichen Schneidezahn 114 sowie den seitlichen Schneidezahn 114 umhüllt, und es werden somit optische Tomographieaufnahmen des Zahnfleischs GU, das den seitlichen Schneidezahn 114 umhüllt, und des seitlichen Schneidezahns 114 gewonnen. Wenn das Messlicht LM, das von den zweiten optischen Fasern 21 bis 25 emittiert wird, abgelenkt wird und auf die optischen Fasern 95A bis 95E trifft, bestrahlt das Messlicht LM das Zahnfleisch GU, das den Eckzahn 115 umhüllt, sowie den Eckzahn 115, und es werden somit optische Tomographieaufnahmen des Zahnfleischs GU, das den Eckzahn 115 umhüllt, und des Eckzahns 115 gewonnen. Wenn das Messlicht LM, das von den zweiten optischen Fasern 21 bis 25 emittiert wird, abgelenkt wird und auf die optischen Fasern 96A bis 96E trifft, bestrahlt das Messlicht LM das Zahnfleisch GU, das den Eckzahn 116 umhüllt, sowie den Eckzahn 116, und es werden somit optische Tomographieaufnahmen des Zahnfleischs GU, das den Eckzahn 116 umhüllt, und des Eckzahns 116 gewonnen.
In ähnlicher Weise, wenn das Messlicht LM, das von den zweiten optischen Fasern 21 bis 25 emittiert wird, abgelenkt wird und auf die optischen Fasern 97A bis 97E trifft, bestrahlt das Messlicht LM das Zahnfleisch GU, das den ersten Prämolaren 117 umhüllt, sowie den ersten Prämolaren 117, und es werden daher optische Tomographieaufnahmen des Zahnfleischs GU, das den ersten Prämolaren 117 umhüllt, und des ersten Prämolaren 117 gewonnen. Wenn das Messlicht LM, das von den zweiten optischen Fasern 21 bis 25 emittiert wird, abgelenkt wird und auf die optischen Fasern 98A bis 98E trifft, bestrahlt das Messlicht LM das Zahnfleisch GU, das den ersten Prämolaren 118 umhüllt, sowie den ersten Prämolaren 118, und es werden daher optische Tomographieaufnahmen des Zahnfleischs GU, das den ersten Prämolaren 118 umhüllt, und des ersten Prämolaren 118 gewonnen. Wenn das Messlicht LM, das von den zweiten optischen Fasern 21 bis 25 emittiert wird, abgelenkt wird und auf die optischen Fasern 99A bis 99E trifft, bestrahlt das Messlicht LM das Zahnfleisch GU, das den zweiten Prämolaren 119 umhüllt, sowie den zweiten Prämolaren 119, und es werden somit optische Tomographieaufnahmen des Zahnfleischs GU, das den zweiten Prämolaren 119 umhüllt, und des zweiten Prämolaren 119 gewonnen. Wenn das Messlicht LM, das von den zweiten optischen Fasern 21 bis 25 emittiert wird, abgelenkt wird und auf die optischen Fasern 100A bis 100E trifft, bestrahlt das Messlicht LM das Zahnfleisch GU, das den zweiten Prämolaren 120 umhüllt, sowie den zweiten Prämolaren 120, und es werden somit optische Tomographieaufnahmen des Zahnfleischs GU, das den zweiten Prämolaren 120 umhüllt, und des zweiten Prämolaren 120 gewonnen.
Des Weiteren, wenn das Messlicht LM, das von den zweiten optischen Fasern 21 bis 25 emittiert wird, abgelenkt wird und auf die optischen Fasern 101A bis 101E trifft, bestrahlt das Messlicht LM das Zahnfleisch GU, das den ersten Molaren 121 umhüllt, sowie den ersten Molaren 121, und es werden somit optische Tomographieaufnahmen des Zahnfleischs GU, das den ersten Molaren 121 umhüllt, und des ersten Molaren 121 gewonnen. Wenn das Messlicht LM, das von den zweiten optischen Fasern 21 bis 25 emittiert wird, abgelenkt wird und auf die optischen Fasern 102A bis 102E trifft, bestrahlt das Messlicht LM das Zahnfleisch GU, das den ersten Molaren 122 umhüllt, sowie den ersten Molaren 122, und es werden somit optische Tomographieaufnahmen des Zahnfleischs GU, das den ersten Molaren 122 umhüllt, und des ersten Molaren 122 gewonnen. Wenn das Messlicht LM, das von den zweiten optischen Fasern 21 bis 25 emittiert wird, abgelenkt wird und auf die optischen Fasern 103A bis 103E trifft, bestrahlt das Messlicht LM das Zahnfleisch GU, das den zweiten Molaren 123 umhüllt, sowie den zweiten Molaren 123, und es werden somit optische Tomographieaufnahmen des Zahnfleischs GU, das den zweiten Molaren 123 umhüllt, und des zweiten Molaren 123 gewonnen. Wenn das Messlicht LM, das von den zweiten optischen Fasern 21 bis 25 emittiert wird, abgelenkt wird und auf die optischen Fasern 104A bis 104E trifft, bestrahlt das Messlicht LM das Zahnfleisch GU, das den zweiten Molaren 124 umhüllt, sowie den zweiten Molaren 124, und es werden somit optische Tomographieaufnahmen des Zahnfleischs GU, das den zweiten Molaren 124 umhüllt, und des zweiten Molaren 124 gewonnen.
Durch Aufsetzen des Mundstücks 85 auf die Zähne TE und das Zahnfleisch GU und Bewirken der Ausbreitung des Messlichts LM in Richtung der zweiten optischen Fasern 21 bis 25 kann der Messtechniker die Tiefen von mehreren Parodontaltaschen, die mehreren Zähnen TE entsprechen, erfassen, ohne dass eine manuelle Ausrichtung nacheinander in Bezug auf jeden zu messenden Zahn TO und das Zahnfleisch, das jeden Zahn TO enthält, durchgeführt werden muss. Als Ergebnis ist es im Vergleich zu einem Fall, in dem der Messtechniker eine solche Ausrichtung nacheinander in Bezug auf jede Parodontaltasche, die jedem Zahn TO entspricht, durchführt, möglich, eine Verringerung der Unannehmlichkeiten für den Messtechniker und eine Verkürzung der Messzeit zu erreichen.
In der vorhergehenden Ausführung, da die Vielzahl der optischen Fasern 91A bis 91E, 92A bis 92E, 93A bis 93E, 94A bis 94E, 95A bis 95E, 96A bis 96E, 97A bis 97E, 98A bis 98E, 99A bis 99E, 100A bis 100E, 101A bis 101E, 102A bis 102E, 103A bis 103E und 104A bis 104E jeweils durch das Mundstück 85, das aus einem flexiblen Material besteht, gehalten werden, sind sie unabhängig voneinander in Richtung der optischen Achse frei beweglich. Das oben beschriebene Mundstück 85 kann hergestellt werden, indem man die Vielzahl der optischen Fasern in eine zuvor vorbereitete Form des Mundstücks 85 einführt und ein Harz aus flexiblem Material einfüllt. Alternativ kann das oben beschriebene Mundstück 85 hergestellt werden, indem die Form des Mundstücks 85 unter Verwendung eines Harzes aus flexiblem Material geformt wird, danach die oben beschriebenen Raumabschnitte (der Raumabschnitt 32 des Greifabschnitts 31 und der Raumabschnitt 36 des Kontaktabschnitts 35) gebildet werden und die Vielzahl der optischen Fasern durch diese Raumabschnitte geführt werden. Ferner wird unabhängig davon, welches Herstellungsverfahren verwendet wird, vorzugsweise eine GRIN-Linse an der Spitze jeder der Vielzahl von optischen Fasern 91A bis 91E, 92A bis 92E, 93A bis 93E, 94A bis 94E, 95A bis 95E, 96A bis 96E, 97A bis 97E, 98A bis 98E, 99A bis 99E, 100A bis 100E, 101A bis 101E, 102A bis 102E , 103A bis 103E und 104A bis 104E, vorgesehen, oder die Spitze jeder der Vielzahl von optischen Fasern 91A bis 91E, 92A bis 92E, 93A bis 93E, 94A bis 94E, 95A bis 95E, 96A bis 96E, 97A bis 97E, 98A bis 98E, 99A bis 99E, 100A bis 100E, 101A bis 101E, 102A bis 102E, 103A bis 103E und 104A bis 104E wird bearbeitet, um sie zu einem Parallelisierungselement zu machen.
In der vorhergehenden Ausführung ist das Mundstück 85 für den Unterkiefer beschrieben. Die Tiefen der Parodontaltaschen können jedoch in ähnlicher Weise mit einem Mundstück 85 für den Oberkiefer statt für den Unterkiefer erfasst werden. Weiterhin kann es so angeordnet werden, dass im Inneren des Mundstücks 85 optische Fasern bereitgestellt werden, so dass die Tiefen einer Parodontaltasche auf der Innenseite des Zahnes TE und nicht die Tiefen einer Parodontaltasche auf der Außenseite des Zahnes TE erfasst werden können. In diesem Fall würden die optischen Fasern im Inneren des Mundstücks 85 so bereitgestellt werden, dass ihre lichtemittierenden Stirnflächen mit der innenseitigen Oberfläche des Zahnes TE in Kontakt kommen. Außerdem ist bei der vorhergehenden Ausführung die Anordnung so, dass die lichtemittierenden Stirnflächen der optischen Fasern einer Reihe mit einem Zahn in Kontakt kommen. Es kann jedoch auch so angeordnet sein, dass die lichtemittierenden Stirnflächen der optischen Fasern von zwei oder mehr Reihen mit einem Zahn in Kontakt kommen.
In der vorhergehenden Ausführung sind, wie in den 21 und 22 dargestellt, die lösbaren Steckverbinder 90A und 90B zwischen der Spitzenseite und der Basisendseite des zweiten optischen Wellenleiterarrays der optischen Wellenleiterarrays vorgesehen, um das zweite optische Wellenleiterarray trennbar zu koppeln. Die Bereitstellung von Verbindungselementen ist jedoch natürlich nicht auf den Fall beschränkt, dass ein optisches Wellenleiterarray ein erstes und ein zweites optisches Wellenleiterarray umfasst. Das heißt, es können Verbinder (ein Beispiel für ein Koppelglied) zwischen den Spitzen der optischen Fasern 21 bis 25, die in Figuren wie 1 dargestellt sind, und den Basisenden der optischen Fasern 21 bis 25 vorgesehen werden, um jede der optischen Fasern 21 bis 25 trennbar zu koppeln. In jedem Fall kann die Untersuchungssonde 30 von den Basisenden der optischen Fasern abgetrennt und die Untersuchungssonde 30 vergleichsweise einfach ausgetauscht werden. Dadurch ist es möglich, den Teil, der die Spitze des optischen Faserarrays enthält und mit der Mundhöhle des Probanden in Kontakt kommt, zu entfernen und durch einen unbenutzten Teil pro Patient zu ersetzen. Dadurch kann der Hygienegrad bei der Untersuchung von Parodontalerkrankungen verbessert werden. Außerdem werden die laufenden Kosten im Vergleich zu einem Fall, bei dem diese Teile in den weggeworfenen Teilen enthalten sind, dadurch reduziert, dass der weggeworfene Teil keine vergleichsweise teuren Teile wie die Ablenkeinheit enthält.
Bezugszeichenliste
1...Lichtquelle, 2... Strahlteiler, 3...Referenzspiegel, 4...Fotodiode, 5... Signalverarbeitungsschaltung, 6... Anzeigeeinheit, 7... erste optische Faser, 7A... lichteinfallende Stirnfläche, 7B...lichtemittierende Stirnfläche, 10... Ablenkeinheit, 10A...Ablenkeinheit, 10C...Ablenkeinheit, 11... GRIN Linse, 12...fester Spiegel, 13...Ablenkspiegel, 14...f-θ Linse, 15 - 19...Kondensorlinse, 21 - 25...zweite optische Faser, 21A - 25A... lichteinfallende Stirnfläche, 21B - 25B... lichtemittierende Stirnfläche, 21C - 25C...Flansch, 21D - 25D...GRIN Linse, 30...Untersuchungssonde, 31...Greifabschnitt, 32...Raumabschnitt, 35...Kontaktabschnitt, 35A... Spitzenfläche, 36...Kontaktabschnitt. 50... erstes optisches Faserarray, 51 - 53... zweite optische Faser, 51A- 53A... lichteinfallende Stirnfläche, 51B - 53B...lichtemittierende Stirnfläche, 61... Stopper, 63 - 66... f-θ Linse, 70...zweites optisches Faserarray, 71 - 79...zweite optische Faser, 71A - 79A... lichteinfallende Stirnfläche, 71B - 79B... lichtemittierende Stirnfläche, 80... Schrittmotor, 81... Welle, 82... Ritzel, 83... Zahnstange, 85... Mundstück, 86...Nahkontaktfläche, 90A... Stecker, 90B... Stecker, 91A - 104A...optische Faser, 111...zentraler Schneidezahn, 112... zentraler Schneidezahn, 113... seitlicher Schneidezahn, 114... seitlicher Schneidezahn, 115...Eckzahn, 116... Eckzahn, 117...erster Prämolar, 118... erster Prämolar, 119... zweiter Prämolar, 120... zweiter Prämolar, 121... erster Molar, 122... erster Molar, 123... zweiter Molar, 124... zweiter Molar, B11 - B51...Messlichtstrahl, GU... Zahnfleisch, Igu...optische Tomographieaufnahmen, Ito... optische Tomographieaufnahmen, L... Licht geringer Interferenz, LM... Messlicht, LR... Referenzlicht, P1 - P16... piezoelektrisches Element, PP...Parodontaltasche, TE... Zähne, TO... Zahn, h0... Höhe, w1...Breite
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2009131313 [0002]
JP 2009148337 [0002]
JP 201147814 [0002]

Claims

Vorrichtung zur Untersuchung von Parodontalerkrankungen, die folgendes umfasst: einen optischen Teiler zum Aufspalten von Licht geringer Interferenz in Messlicht und Referenzlicht; einen ersten optischen Wellenleiter, auf den das durch den optischen Teiler abgetrennte Messlicht einfällt; ein optisches Wellenleiterarray, in dem eine Vielzahl von zweiten optischen Wellenleitern in mindestens einer einzelnen Reihe angeordnet sind; einen aus einem flexiblen Element gebildeten Halter zum Halten des optischen Wellenleiterarrays, so dass jeder der Vielzahl von zweiten optischen Wellenleitern unabhängig entlang der Richtung seiner eigenen optischen Achse frei beweglich ist; einen ersten Steuermechanismus zum Steuern des Messlichts, das von dem ersten optischen Wellenleiter emittiert wird, des ersten optischen Wellenleiters und mindestens eines der zweiten optischen Wellenleiter in einer solchen Weise, dass das von dem ersten optischen Wellenleiter emittierte Messlicht nacheinander auf jeden der zweiten optischen Wellenleiter auftrifft, die die optische Wellenleiteranordnung bilden; einen Fotodetektor zum Erfassen von reflektiertem Licht und zum Ausgeben eines Interferenzsignals, wobei das reflektierte Licht reflektiertes Messlicht, das von einem Zahnfleisch oder Zahn aufgrund der Bestrahlung des Zahnfleischs oder Zahnes mit dem von dem optischen Wellenleiterarray emittierten Messlicht reflektiert wird, und reflektiertem Referenzlicht ist, das durch den optischen Teiler abgetrennt und von einer Referenzfläche reflektiert wird; und Parodontaltaschendatenerzeugungsmittel zur Erzeugung von Daten bezüglich der Tiefe einer Parodontaltasche basierend auf dem Interferenzsignal, das von dem Fotodetektor ausgegeben wird.
Vorrichtung zur Untersuchung von Parodontalerkrankungen nach Anspruch 1, wobei der Halter jeden zweiten optischen Wellenleiter, der das optische Wellenleiterarray bildet, so hält, dass die Spitze jedes zweiten optischen Wellenleiters, der das optische Wellenleiterarray bildet, aus der Spitze des Halters vorstehen kann, aber nicht in die Spitze des Halters zurücktreten kann.
Vorrichtung zur Untersuchung von Parodontalerkrankungen nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Halter einen Raumabschnitt aufweist; jeder zweite optische Wellenleiter, der das optische Wellenleiterarray bildet, durch den Raumabschnitt verläuft; und der Durchmesser der Spitze jedes zweiten optischen Wellenleiters, der das optische Wellenleiterarray bildet, größer ist als der Durchmesser des Abschnitts des zweiten optischen Wellenleiters, der nicht die Spitze dessen ist, und größer als der Durchmesser des Raumabschnitts.
Vorrichtung zur Untersuchung von Parodontalerkrankungen nach Anspruch 1, wobei der Halter die Spitze jedes zweiten optischen Wellenleiters, der das optische Wellenleiterarray bildet, an der Spitze des Halters befestigt.
Vorrichtung zur Untersuchung von Parodontalerkrankungen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der erste Steuermechanismus ein erster Einstellmechanismus zum Einstellen von mindestens einem der folgenden Punkte ist: Position einer Messlicht-emittierenden Stirnfläche des ersten optischen Wellenleiters, und Positionen von Messlicht-einfallenden Stirnflächen der zweiten optischen Wellenleiter, in der Weise, dass die Messlicht-emittierende Stirnfläche des ersten optischen Wellenleiters nacheinander den Messlicht-einfallenden Stirnflächen der zweiten optischen Wellenleiter gegenüberliegt, die das optische Wellenleiterarray bilden.
Vorrichtung zur Untersuchung von Parodontalerkrankungen nach Anspruch 5, weiterhin umfassend ein Parallelisierungselement, das zur Parallelisierung des Messlichts dient, und das auf dem optischen Pfad des Messlichts zwischen den Messlicht-einfallenden Stirnflächen der zweiten optischen Wellenleiter und der Messlicht-emittierenden Stirnfläche des ersten optischen Wellenleiters bereitgestellt ist.
Vorrichtung zur Untersuchung von Parodontalerkrankungen nach Anspruch 5 oder 6, wobei das optische Wellenleiterarray ein erstes optisches Wellenleiterarray und ein zweites optisches Wellenleiterarray enthält; wobei das erste optische Wellenleiterarray eine Vielzahl von optischen Wellenleitern umfasst, die in mindestens einer Reihe angeordnet sind, wobei jeder der Vielzahl dieser optischen Wellenleiter einfallendes Licht von seiner Messlichteinfallenden Stirnfläche empfängt, das von dem ersten optischen Wellenleiter emittiert wird, und das Messlicht von seiner Messlicht-emittierenden Stirnfläche emittiert; wobei das zweite optische Wellenleiterarray eine Vielzahl von optischen Wellenleitern umfasst, die in mindestens einer Reihe angeordnet sind und deren Anzahl größer ist als die Anzahl der Vielzahl von optischen Wellenleitern, die in dem ersten optischen Wellenleiterarray enthalten sind, wobei jeder der Vielzahl dieser optischen Wellenleiter einfallendes Licht von seiner Messlicht-einfallenden Stirnfläche empfängt, das von einem optischen Wellenleiter, der in dem ersten optischen Wellenleiterarray enthalten ist, emittiert wird, und das Messlicht von seiner Messlicht-emittierenden Stirnfläche emittiert; wobei der Halter die Vielzahl von optischen Wellenleitern so hält, dass jeder der Vielzahl von optischen Wellenleitern, die in dem zweiten optischen Wellenleiterarray enthalten sind, unabhängig entlang der Richtung seiner eigenen optischen Achse frei beweglich ist; und wobei die Vorrichtung ferner einen zweiten Steuermechanismus zum Steuern von mindestens einem der folgenden umfasst: optische Wellenleiter, die in dem ersten optischen Wellenleiterarray enthalten sind, und optische Wellenleiter, die in dem zweiten optischen Wellenleiterarray enthalten sind, in einer solchen Weise, dass Messlicht, das von einem optischen Wellenleiter, der in dem ersten optischen Wellenleiterarray enthalten ist, emittiert wird, nacheinander auf die Vielzahl von optischen Wellenleitern, die in dem zweiten optischen Wellenleiterarray enthalten sind, auftrifft.
Vorrichtung zur Untersuchung von Parodontalerkrankungen nach Anspruch 7, die ferner ein Parallelisierungselement zur Parallelisierung des Messlichts umfasst, das auf dem optischen Pfad des Messlichts zwischen mindestens einem der folgenden Elemente vorgesehen ist: zwischen den Messlicht-einfallenden Stirnflächen der optischen Wellenleiter, die in dem ersten optischen Wellenleiterarray enthalten sind, und der Messlicht-emittierenden Stirnfläche des ersten optischen Wellenleiters, und zwischen den Messlicht-einfallenden Stirnflächen der optischen Wellenleiter, die in dem zweiten optischen Wellenleiterarray enthalten sind, und den Messlichtemittierenden Stirnflächen der optischen Wellenleiter, die in dem ersten optischen Wellenleiterarray enthalten sind.
Vorrichtung zur Untersuchung von Parodontalerkrankungen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der erste Steuermechanismus ein Ablenkmechanismus zum Ablenken des Messlichts ist, das von dem ersten optischen Wellenleiter emittiert wird, und zum Leiten des Messlichts nacheinander zu jedem der zweiten optischen Wellenleiter, die das optische Wellenleiterarray bilden.
Vorrichtung zur Untersuchung von Parodontalerkrankungen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein Kopplungselement zum trennbaren Koppeln des optischen Wellenleiterarrays zwischen der Spitze des optischen Wellenleiterarrays und dem Basisende des optischen Wellenleiterarrays bereitgestellt ist.
Vorrichtung zur Untersuchung von Parodontalerkrankungen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Halter zum Halten des optischen Wellenleiterarrays ein Mundstück ist, das in engen Kontakt mit einem Oberflächenabschnitt von Zähnen an einer Zahnfleischgrenze und mit einem Abschnitt des Zahnfleischs bringbar ist; wobei die lichtemittierenden Stirnflächen der Vielzahl von zweiten optischen Wellenleitern an einer Nahkontaktfläche des Mundstücks freigelegt sind, in engem Kontakt mit dem Oberflächenabschnitt der Zähne und dem Abschnitt des Zahnfleischs.
Optisches Wellenleiterarray mit einer Vielzahl von optischen Wellenleitern, die in mindestens einer einzelnen Reihe angeordnet sind, wobei aus Messlicht und Referenzlicht, das durch einen optischen Teiler aufgespalten wird, das Messlicht nacheinander auf die optischen Wellenleiter auftrifft, wobei jeder der optischen Wellenleiter durch einen Halter, der ein flexibles Material aufweist, unabhängig entlang der Richtung seiner eigenen optischen Achse frei beweglich gehalten wird.
Mundstück, das in engem Kontakt mit einem Oberflächenabschnitt der Zähne an einer Zahnfleischgrenze und mit einem Abschnitt des Zahnfleischs angeordnet ist und ein flexibles Material aufweist, wobei das Mundstück eine Vielzahl von optischen Wellenleitern so hält, dass lichtemittierende Stirnflächen der Vielzahl von optischen Wellenleitern, die in mindestens einer einzelnen Reihe angeordnet sind, an einer Nahkontaktfläche freigelegt sind, an der das Mundstück in engem Kontakt mit dem Oberflächenabschnitt der Zähne und dem Abschnitt des Zahnfleischs steht.