DE4007957A1

DE4007957A1 - Verfahren zur ausmessung eines raumes, insbesondere eines mundinnenraumes sowie vorrichtung zur durchfuehrung eines solchen verfahrens

Info

Publication number: DE4007957A1
Application number: DE19904007957
Authority: DE
Inventors: Heinz V Wenz
Original assignee: Com Dent Telecommunicatio GmbH
Current assignee: Com Dent Telecommunicatio GmbH
Priority date: 1990-03-13
Filing date: 1990-03-13
Publication date: 1991-09-19

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ausmessung eines Raumes, insbesondere eines Mundinnenraums mit Ober- und Unterkiefergebiß, mittels einer Abtastvorrichtung, welche wenigstens teilweise in den auszumessenden Raum, vorzugsweise Mundinnenraum, eingeführt wird, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Verfahren zur Ausmessung von Ober- und Unterkiefergebiß und Vorrichtungen zu deren Durchführung sind bspw. in Form der zahnärztlichen Verwendung von mechanischen Abdrucklöffeln bekannt. Dabei wird zunächst ein den anatomischen Verhält nissen des Mundinnenraums des jeweiligen Patienten ent sprechendes Paar Abdrucklöffel (Oberkieferabdrucklöffel, Unterkieferabdrucklöffel) ausgewählt und durch Einsetzen in dem Mundinnenraum hinsichtlich Größe und Paßgenauigkeit kon trolliert. Nach der Auswahl und Überprüfung eines geeigneten Paares von Abdrucklöffeln werden beide Abdrucklöffel mit einer pastenartigen Abdruckmasse gefüllt und anschließend in den Mundinnenraum des Patienten derart eingesetzt, daß die Ab druckmasse des einen Abdrucklöffels das Oberkiefergebiß, die Abdruckmasse des anderen Abdrucklöffels das Unterkiefergebiß möglichst gleichmäßig umgibt. Die Abdruckmasse verfestigt sich nun innerhalb weniger Minuten und wird zusammen mit dem je weiligen Abdrucklöffel in noch elastischen Zustand von dem Ober- bzw. Unterkiefergebiß gelöst und aus dem Mund des Patienten herausgenommen. Nach dem endgültigen Aushärten der Abdruckmasse wird diese in eine geeignete äußere Form einge setzt und die Form anschließend mit Gips oder einer gips artigen Masse ausgefüllt. Sobald der Gips oder die gipsartige Masse ausgehärtet ist, wird die Abdruckmasse entfernt. Auf diese Weise erhält man einen geometrisch-topographischen Abdruck der Gestalt des Mundinnenraums, insbesondere im Be reich der Gebißpartien, welcher bspw. zu kieferorthopädischen Zwecken oder bei der Herstellung von Zahnprothesen od. dgl. benötigt wird. Nachteilig ist bei dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung die umständliche und zeitaufwendige Herstellung eines Abdrucks, die fehlende Beziehung zwischen dem Ober- und Unterkieferabdruck, das Fehlen einer Messung der Kiefergelenksbewegung, die Ungenauigkeit des Verfahrens durch die vielen Fehlermöglichkeiten sowie die schwierige Auswertung der gewonnenen Ergebnisse.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Verbesserung eines Verfahrens der eingangs genannten Art, um bei einfacher Hand habung und mit geringem Zeitaufwand exakte und möglichst fehlerfreie Meßwerte, insbesondere bezüglich der Gestalt von Ober- und Unterkiefergebiß, gewinnen zu können, wobei als Ergebnis ein gut weiterverarbeitbares Signal vorliegen soll. Ferner soll mit der Erfindung eine Abtastvorrichtung vorge schlagen werden, mit welcher dieses Verfahren mit einfachen technischen Mitteln ausgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß als Abtasteinrichtung eine optische Vermessungs einrichtung verwendet wird, deren optische Signale in elek tronische mittels einer Datenverarbeitungsanlage auswertbare Signale umgewandelt werden.

Auf diese Weise wird erreicht, daß der Mundinnenraum ohne Ver wendung einer Abdruckmasse exakt vermessen werden und die Auswertung der Meßdaten maschinell erfolgen kann, so daß in kürzester Zeit sehr aussagekräftige Meßergebnisse zur Ver fügung stehen.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine optische Strahlung auf die Oberflächen und/oder das transluzente Volumeninnere des zu vermessenden Mundinnenraumes, insbesondere der transluzenten Zähne, mittels einer Projektionseinrichtung projiziert und die von den Ober flächen und/oder dem transluzenten Volumeninneren reflektierte Strahlung mittels einer Aufnahmeeinrichtung erfaßt, wodurch die geometrisch-topographische Gestalt des Mundinnenraums berührungsfrei aufgenommen werden kann.

Eine besonders hohe Genauigkeit läßt sich durch die Verwendung eines feinen Musters, bspw. eines mittels Interferenz erzeug ten Streifenmusters, erzielen.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung wird die reflektierte Strahlung mit einer stereo-photogrammetrisch oder nach dem Triangulationsprinzip oder nach dem Prinzip eines Hologramms arbeitenden Aufnahmeeinrichtung aufgenommen, wodurch sich sehr genaue dreidimensionale geometrisch topographische Messungen durchführen lassen.

Die Aussagekraft der Messungen läßt sich noch einmal deutlich erhöhen, wenn, wie bei einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung, die projizierte und/oder die reflektierte Strah lung infolge einer Relativbewegung der Projektionseinrichtung und/oder der Aufnahmeeinrichtung insbesondere in Längsrichtung gegenüber dem Mundinnenraum zeilenweise auf die Oberflächen des zu vermessenden Mundinnenraumes projiziert und/oder von den Oberflächen des Mundinnenraums aufgenommen wird. Durch Erzeugung von Zwischenbildern des sich bewegenden UK-Gisses können genaue Rückschlüsse auf die Kiefergelenkbewegung ge zogen werden.

Bei einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die optischen Signale, statt auf einen Zeilensensor ggf. mittels einer Faltungsoptik, auf einen Flächensensor abgebildet, wo sie in leichter verarbeitbare elektronische Signale umgewandelt werden.

Die elektronischen Signale können zu Bilder verarbeitet und auf einem Bildschirm sichtbar gemacht werden, wodurch die Auswertung der gewonnenen Daten unterstützt wird.

Darüber hinaus können die verarbeiteten elektronischen Signale auch direkt einem computergesteuerten Fertigungssystem zur Herstellung von Zahnersatzteilen zugeführt werden, so daß eine vollautomatische Fertigung möglich wird.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die optische Vermessungseinrichtung durch Erhöhung der Energiezu fuhr zur unmittelbaren Bearbeitung des Mundinnenraumes einge setzt wird, wobei in erster Linie an den Einsatz eines Lasers, insbesondere eines YAG-Argon-Lasers mit geringer Tiefenwirkung zur kryochirurgischen Bearbeitung, bzw. eines Argon-Fluorid- Excrimer-Lasers zur Bearbeitung von Keramik oder Hartsubstanz der Zähne ohne thermische Nebenwirkung mittels Photoablation, gedacht ist.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Abtastvorrichtung zur Durchführung des zuvor erläuterten Verfahrens, welche sich auszeichnet durch eine eine vorzugsweise in einem extraoralen Vorrichtungsabschnitt vorgesehene Quelle optischer Strahlung und eine eine Projektionsoptik aufweisende Projektionsein richtung, eine eine Aufnahmeoptik aufweisende Aufnahmeein richtung und eine vorzugsweise in eimem extraoralen Vorrich tungsabschnitt vorgesehene Auswerteeinrichtung, mit welcher der Mundinnenraum genau vermessen werden kann und welche schnell aussagekräftige leicht verwertbare Ergebnisse liefert.

Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung projiziert die Projektionseinrichtung ein definiertes opti sches Strahlenmuster auf die Oberflächen und/oder das trans luzente Volumeninnere des Mundinnenraums, insbesondere der transluzenten Zähne welches die Grundlage für die geome trisch/topographische Erfassung des Mundinnenraums mittels Triangulation bildet.

Um eine besonders einfache Auswertung der projizierten Strah lung zu gewährleisten, ist bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen, daß das von der Projektionseinrich tung erzeugte optische Muster ein Streifenmuster ist.

Ein genau definiertes Streifenmuster läßt sich, wie bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, mit einem Interferometer erzeugen. Besonders geeignet ist bpsw. ein Michelson-Interferometer. Zur besonders feinen und exakten Einstellung des Streifenabstandes können die Spiegel des Interferometers mittels einer piezoelektrischen Einrich tung verstellt werden.

Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Projektionseinrichtung eine Lichtquelle aufweist, die vorzugsweise ein dem Sonnenlicht ähnliches Licht ausstrahlt, wodurch auch die Farbe der Zähne bestimmt werden kann. Da die Zähne transluzent sind und das Licht verschiedener Wellen längen unterschiedlich tief in die Zähne eindringt und von dort unterschiedlich stark reflektiert wird, ist zu einer exakten Farberkennung, d. h. zur genauen Erfassung der Pigment anordnung in dreidimensionalen transluzenten Raum, eine solche dreidimensionale Messung der Koordinaten der Farborte unab dingbar. Zur Durchführung eines Fluoreszenz-Tests kann auch UV-Licht mit einer Wellenlänge von 300 nm eingesetzt werden, während ein Metamerie-Test am besten mit Wolframlicht (1500 lux, gedämpft) erfolgt.

Besonders geeignet als Strahlungsquelle ist ein Laser, der entweder monochromatisches Licht einer bestimmten Wellenlänge ausstrahlt, wie bspw. ein Helium-Neon-Laser, oder durchstimm bar, d. h. auf verschiedene Wellenlängen einstellbar, ausgelegt ist, wie z. B. ein Alexandrit-Laser, wobei das ausgestrahlte Licht vorzugsweise polarisiert ist, d. h. lediglich in einer einzigen Schwingungsebene schwingt, um ein scharfes gut aus wertbares Streifenmuster zu erzeugen. Neben dem Laser kann selbstverständlich noch eine zusätzliche Lichtquelle vorge sehen sein, die ebenso der Farbbestimmung der Zähne dient. Statt des Lasers mit kohärentem Licht kann auch ein Monochro mator vorgesehen sein. Ein Laser kann auch zur Erzeugumg eines Hologramms eingesetzt werden.

Um eine gleichmäßige Ausleuchtung des Mundinnenraums zu er zielen, ist bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Projektionseinrichtung eine Beleuchtungs optik aufweist. Eine gleichmäßige Ausleuchtung des Mundinnen raums ist für eine hohe Auflösung vorteilhaft. Der Beleuch tungsoptik kann auch ein Polarisator, vorzugsweise eim Zir kularpolarisator mit elektronischer Einstellung, zugeordnet sein, da für bestimmte Anwendungsfälle, wie z. B. optische Kräftemessungen, polarisiertes Licht benötigt wird.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die gleichmäßige Ausleuchtung von Ober- und Unterkiefer gebiß durch eine Umlenkeinrichtung erzielt, welche die Pro jektionsstrahlung im Mundinnenraum entsprechend umlenkem kann, um z. B. die vorderen und rückwärtigen Flächen sowie den Mar ginalraum bzw. die Kronenränder der Zähne zu erreichen.

Um eine gute Aufnahmequalität sicherzustellen, kann auch die Aufnahmeeinrichtung eine Umlenkeinrichtung aufweisen, so daß bspw. auch die von den rückwärtigen Flächen der Zähne re flektierte Strahlung aufgenommen werden kann.

Eine einfache und zuverlässige Art der Umlenkung wird bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung dadurch er zielt, daß die Umlenkeinrichtung einen Spiegel oder ein Spie gelsystem aufweist.

Eine Verbesserung der Umlenkeinrichtung kann durch Verwendung eines Zwei- oder Mehrfachspiegels oder ähnlicher geeigneter Ablenkelemente erreicht werden. Der Spiegel kann auch wellen förmig ausgebildet sein, um eine kontinuierliche Panoramawir kung zu erzielen.

Bei asphärischer Ausbildung des Spiegels oder des Spiegel systems wird eine besonders gleichmäßige Abbildung gewähr leistet.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Umlenkeinrichtung einen mit einer Verspiegelung versehenen Glaskörper aufweist, um eine hohe Stabilität und zugleich geringe Wärmeausdehnung des Spiegels bzw. des Spiegelsystems bei geringer Einbautiefe zu realisieren. Um die Lichtbrechung des Glaskörpers in Teilbereichen ausnutzen zu können, kann dieser auch nur teilweise verspiegelt sein. Bei halbdurch lässiger Verspiegelung des Glaskörpers kann dieser zur holo graphischen Vermessung eingesetzt werden. Besonders vorteil haft ist die Anbringung der Verspiegelung an der der Licht quelle abgewandten Kante des Glaskörpers, weil die Verspiege lung auf diese Weise bei besonders geringer Tiefe der Umlenk einrichtung bis weit in den Mundraum hinein verfahrbar ist.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Spiegel oder das Spiegelsystem und/oder der Glaskörper an einem Spiegelträger angeordnet, wodurch eine besonders gleichmäßige Führung des Spiegels bzw. Glaskörpers ermöglicht wird.

Der Spiegelträger ist längs einer Führung relativ zum Mund innenraum verfahrbar, um aus verschiedenen Positionen den Mundinnenraum auszuleuchten bzw. aufzunehmen.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Spie gelträger in Richtung der Längsachse der Projektionseinrich tung, insbesondere der Beleuchtungsoptik, bzw. der Aufnahme einrichtung, insbesondere der Aufnahmeoptik, vorzugsweise zusammen mit der Beleuchtungsoptik und der Aufnahmeoptik, kon tinuierlich oder schrittweise verfahrbar, wodurch eine zeilen förmige Abtastung des Mundinnenraums mit besonders hoher Auf lösung und konstanter Schärfentiefe ermöglicht wird. Als Antrieb eignet sich besonders ein Gleichlinearstrommotor mit integriertem Positionsgeber.

Die Aufnahmeeinrichtung, u. U. auch die Projektionseinrichtung, kann relativ zu dem Spiegelträger senkrecht zur horizontalen Mittelebene des Spiegels bzw. Glaskörpers verstellbar sein, so daß der Reflexionswinkel des Spiegels variiert werden kann, um die Panoramawirkung zwischen vorderen und hinteren Zahnflächen noch weiter zu verbessern.

Um die Umlenkeinrichtung vor äußeren Einflüssen zu schützen, und nach Gebrauch leicht desinfizieren zu können, zugleich aber ihre einwandfreie Funktion sicherzustellen, ist bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Umlenkeinrichtung in einem zumindest teilweise lichtdurch lässigen Gehäuse angeordnet ist. Das Gehäuse oder der Spiegel träger können auf seiner Innenseite oder Außenseite für die Erzeugung von Hologrammen auch halbdurchlässig verspiegelt sein.

Dieses Gehäuse kann vorteilhafterweise eine Einlage oder Auflageschicht aus Polycarbonat oder dergleichen für eine optische Spannungsmessung geeignetem Material aufweisen, so daß die Vorrichtung bei Verwendung von polarisiertem Licht und einer Verspiegelung der Polycarbonatfläche über eine Iso chromatenauswertung im reflektierten polarisierten Licht auch zur Kräftemessung eingesetzt werden kann.

Um den Patienten so wenig wie möglich zu belästigen, ist das Gehäuse der Umlenkeinrichtung bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung im wesentlichen den anatomischen Raumverhält nissen des Mundinnenraums angepaßt.

Besonders vorteilhaft ist eine flache Ausbildung des Gehäuses, um dieses ohne weiteres zwischen Ober- und Unterkiefergebiß einsetzen sowie innerhalb des rotativen Bewegungsbereiches des Kiefergelenkes Extrapolationen der Bewegungsfunktion zur Findung der Terminalen-Scharnier-Achse vornehmen zu können. Bei der weiterhin vorgesehenen Kräftemessung ist eine flache Ausbildung des Gehäuses ebenfalls besonders vorteilhaft, da die Kräfte der zubeißenden Zähne im fast geschlossenen Zustand des Gebisses vermessen werden können.

Bei einer noch weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Umlenkeinrichtung der Projektionseinrichtung zugleich als die Umlenkeinrichtung der Aufnahmeeinrichtung ausgebildet, wodurch eine besonders einfache, kompakte Bau weise ermoglicht und die Zahl der möglichen Fehlerquellen reduziert wird.

Eine weitere Reduzierung möglicher Fehlereinflüsse wird bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung dadurch erreicht, daß die Umlenkeinrichtung, die Antriebseinheit für die Umlenk einrichtung und die Aufnahmeoptik in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.

Ebenso ist es von Vorteil, die Projektionseinrichtung, insbe sondere die Beleuchtungsoptik, die Umlenkeinrichtung und die Aufnahmeeinrichtung, insbesondere die Aufnahmeoptik, als verfahrbare Einheit auszubilden, um Fehler durch unerwünschte Relativbewegungen, insbesondere Veränderungen der Schärfen tiefe, auszuschließen.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist eine vor zugsweise durch die Position des Spiegelträgers angesteuerte Triggereinrichtung vorgesehen, mit der bspw. die Blitzfolge der Lampe des Laser derart getriggert wird, daß während der Bewegung der Umlenkeinrichtung scharfe Bilder entstehen. Auf diese Weise können Bewegungsverwischungen vermieden werden. Die Triggerfrequenz kann dabei in der Größenordnung um 10 000 Hz liegen, so daß bei einer Auflösung von 10 000 Zeilen eine Aufnahmezeit von 1 sec erreichbar ist.

Eine weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfin dung weist eine Digitalisiereinrichtung auf, welche die op tischen Signale der Aufnahmeeinrichtung in elektronische Signale umwandelt. Diese Digitalisiereinrichtung entfaltet die Hauptvorteile der Erfindung dadurch, daß sie eine schnelle, umfassende und genaue Verarbeitung und Auswertung der ge wonnenen Signale ermöglicht.

Als Digitalisiereinrichtung bietet sich neben einem Zeilen sensor besonders die Verwendung einer herkömmlichen Video kamera mit einem Flächensensor an, die vergleichsweise kosten günstig ist und über eine ausreichende Auflösung verfügt.

Um die Möglichkeiten eines solchen Flächensensors voll aus nutzen zu können, ist es zweckmäßig, wie bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, zwischen Aufnahmeein richtung und Digitalisiereinrichtung eine Faltungsoptik zu schalten, um das optische Zeilenmuster der Aufnahmeeinrichtung in ein Flächenmuster umzuwandeln.

Die optischen Signale der Einrichtung können dann einfacher interpretiert werden, wenn auch die Position des Spiegelträ gers der Umlenkeinrichtung zu jedem Zeitpunkt erfaßt wird. Zu diesem Zweck weist die Digitalisiereinrichtung bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung einen Fühler zur Erfas sung der Position des Spiegelträgers auf. Die Triggerung der Lichtquelle kann dann zweckmäßigerweise ebenfalls über die Digitalisiereinrichtung erfolgen.

Ebenso ist in bestimmten Fällen, wie z. B. bei der dreidimen sionalen Farbmessung, die Wellenlänge des ausgestrahlten und des empfangenen Lichtes für die Auswertung der optischen Signale von Bedeutung. Eine weitere Ausgestaltung der Erfin dung weist daher eine Digitalisiereinrichtung mit einem Fühler zur Erfassung der Wellenlänge des ausgestrahlten sowie des empfangenen, durch das Objekt transformierten und reflektier ten Lichts auf, was insbesondere bei Verwendung eines durch stimmbaren Monochromators oder Lasers, z. B. eines Alexandrit- Lasers, von Bedeutung ist. Statt dessen kann auch ein Rot- Grün-Blau-Farbsensor mit Weißabgleich verwendet werden.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Digi talisiereinrichtung auch mit einem Fühler zur vorzugsweise indirekten Erfassung, evtl. auch zur Einstellung des Streifen abstands bzw. der Streifenbreite des Streifenmusters versehen, da dieser bzw. diese für die Auswertung der optischen Signale mittels Triangulation ebenfalls von Bedeutung ist.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vor gesehen, daß die Projektionseinrichtung durch Erhöhung der Strahlungsenergie auch zur Bearbeitung des Mundinnenraums, insbesondere zur Bearbeitung der Zähne mittels Laser einsetz bar ist. Auf diese Weise kann die Projektionseinrichtung zu gleich als Bearbeitungsinstrument verwendet werden.

Um neben der Erfassung der geometrisch-topographischen Gestalt des Mundinnenraums und der dreidimensionalen Farberkennung der transluzenten Zähne auch Aussagen über die Zahnbewegung und Zahnkräfte unter Krafteinfluß treffen zu können, ist bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß der intraorale Vorrichtungsabschnitt als Kräftemeßein richtung ausgebildet ist.

Bei Verwendung eines pyroelektrischen Detektors, wie bspw. einer Folie, kann die Kräftemeßeinrichtung besonders flach ausgebildet sein, so daß die Kräftemessungen in nahezu ge schlossenem Zustand des Gebisses durchgeführt werden können.

Um die Kräfte in verschiedenen Richtungen gleichzeitig messen zu können, weist der pyroelektrische Detektor bei einer be sonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung zweiachsig gereckte Schichten aus pyroelektrischem Material auf.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Kräftemesseinrichtung mit einer Isochromatenauswert einrichtung versehen, welche neben einer Quelle polarisierten Lichts bzw. einem Polarisator eine vorzugsweise in das Gehäuse der Umlenkeinrichtung eingesetzte Einlage aus Polycarbonat oder dergl. Material nebst einer verspiegelten Fläche und einen vorzugsweise der Aufnahmeoptik zugeordneten Analysator aufweist.

Weitere Ziele, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vor liegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be schreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestell ten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombi nation den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unab hängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Prinzipskizze einer erfindungs gemäßen Abtastvorrichtung,

Fig. 2a eine Draufsicht auf eine in einem Vorrichtungsge häuse angeordnete aus Umlenkeinrichtung, Beleuch tungsoptik, Aufnahmeoptik und Antriebseinheit für die Umlenkeinrichtung bestehende erfindungsgemäße Vermessungseinrichtung,

Fig. 2b einen Schnitt der Vermessungseinrichtung gemäß Fig. 2a entlang der Linie B-B,

Fig. 2c einen Schnitt des intraoralen Vorrichtungsabschnitts der Vermessungseinrichtung gemäß Fig. 2a, entlang der Linie A-A,

Fig. 3a einen senkrechten Schnitt durch den intraorale Vorrichtungsabschnitt entlang der Linie A-A gemäß Fig. 3b,

Fig. 3b einen Horizontalschnitt durch den intraoralen Vor richtungsabschnitt entlang der Linie B-B gemäß Fig. 3a,

Fig. 4 in Draufsicht eine schematische Darstellung des Strahlenverlaufs der von einem mit einem asphäri schen wellenförmigen Spiegel versehenen Glaskörper reflektierten Strahlung,

Fig. 4a eine Rückansicht der Zähne mit einer schematischen Darstellung des in eine vertikale Ebene projizierten Strahlenverlaufs der von einem asphärischen wellen förmigen Spiegel reflektierten Strahlung,

Fig. 5a eine Draufsicht auf einen mit einem asphärischen wellenförmigen Spiegel versehenen Glaskörper der Um lenkeinrichtung,

Fig. 5b schematisch die Anordnung des intraoralen Vorrich tungsabschnitts zwischen den Zähnen des Ober- und Unterkiefers,

Fig. 6a einen senkrechten Schnitt durch den Glaskörper der Umlenkeinrichtung entlang der Linie A-A gemäß den Fig. 5a und 5b,

Fig. 6b einen senkrechten Schnitt durch eine weitere Aus führungsform eines Glaskörpers der Umlenkeinrichtung entlang der Linie A-A gemäß der Fig. 5a und 5b,

Fig. 6c einen senkrechten Schnitt durch eine noch weitere Ausführungsform eines Glaskörpers der Umlenkein richtung entlang der Linie A-A gemäß der Fig. 5a und 5b,

Fig. 7 in Seitenansicht eine schematische Darstellung eines Abschnittes der erfindungsgemäßen Vermessumgsein richtung in zwischen Ober- und Unterkiefer einge setztem Zustand,

Fig. 8 im senkrechten Schnitt eine schematische Darstellung der Position des intraoralen Vorrichtungsabschnitts relativ zu den Zähnen des Ober- und Unterkiefers und zu den sonstigen definierten Schädelpunkten, und

Fig. 9 in Draufsicht eine schematische Darstellung der verschiedenen Positionen des intraoralen Vorrich tungsabschnitts der erfindungsgemäßen Abtastvor richtung bezogen auf die definierten Schädelpunkte.

Die in Fig. 1 dargestellte Abtastvorrichtung 2 besteht im wesentlichen aus einer Projektionseinrichtung, einer Aufnahme einrichtung und einer Auswerteeinrichtung, wobei im vorliegen den Fall Projektionseinrichtung und Aufnahmeeinrichtumg teil weise von gleichen Elementen gebildet werden. Die Projektions einrichtung weist eine bspw. als Laser oder Laserdiode ausge bildete Quelle optischer Strahlung 4 auf, deren Licht mittels eines Interferometers 6 über eine Beleuchtungsoptik 8, die ggf. mit einem elektronisch einstellbaren Polarisator 9 ver sehen ist, und eine Umlenkeinrichtung 10 als Streifenmuster auf die Oberflächen des Mundinnenraumes im Ober- und Unter kieferbereich projiziert wird. Das Licht kann jedoch zur Farbmessung der Zähne auch unmittelbar, d.h. ohne Zwischen schaltung eines Interferometers 6, auf die Zähne projiziert werden. In diesem Fall wird als Quelle optischer Strahlung 4 eine Lichtquelle eingesetzt, die ein dem Sonnenlicht ähnliches Licht oder UV-Licht oder Wolframlicht, etc. ausstrahlt. Die Farbmessung selbst erfolgt mit einem RGB-Sensor. Bei dem Interferometer 6 handelt es sich um ein Michelson-Interfero meter, welches mit zwei verstellbaren Spiegeln 12, 14 und einer halbdurchlässigen planparallelen Platte 16 versehen ist. Die Spiegel 12, 14 können zur exakten Einstellung eines ge wünschten Strahlenabstandes piezoelektrisch verstellt oder durch vorgegebenen festen Abstand eingestellt werden. Selbst verständlich können auch andere Interferometer verwendet werden. Die Umlenkeinrichtung 10 weist einen wellenförmigen asphärisch ausgebildeten Spiegel 18 auf, welcher an einer geschliffenen Kante 20 eines Glaskörpers 22 bspw. mittels Aufdampfen angebracht ist. Die Aufnahmeeinrichtung besteht u. a. ebenfalls aus der Umlenkeinrichtung 10 und einer Auf nahmeoptik 90, welche ein Sterolinsenpaar 92, 94 und ggf. einen elektronisch einstellbaren Analysator 96, 98 für pola risiertes Licht aufweist. An die Aufnahmeoptik 90 schließt sich eine Digitalisiereinrichtung 100 einer Auswerteeinrich tung 108 an, die eine Kamera 104 mit einem Zeilen - oder Flächensensor 106 und ggf. eine Faltungsoptik 102 einschließt. Die Signale der Digitalisierungseinrichtung 100 werden an eine nicht dargestellte Datenverarbeitungsanlage der Auswerteein richtung weitergeleitet, welche auch einen Bildschirm zur sichtbaren Darstellung der aufgenommenen Reflexionsbilder aufweisen kann.

In Fig. 2 ist die aus Projektionseinrichtung, Aufnahmeeein richtung und Digitalisierungseinrichtung bestehende Vermes sungseinrichtung in verschiedenen Ansichten und Schnitten dargestellt. Der an seiner rückwärtigen Kante 20 mit dem Spiegeln 18 versehene Glaskörper 22 der Umlenkeinrichtung 10 ist in einem in der Zeichnung nach oben und nach unten licht durchlässigen Gehäuse 50 angeordnet, welches seitlich im wesentlichen aus einem Abschlußschenkel 52 und zwei Gehäuse schenkeln 54, 56 gebildet ist. An das für die Einführung in den Mundinnenraum bestimmte (intraorale) Gehäuse 50 schließt sich ein Außengehäuse 80 an, welches außer der Beleuchtungs optik 8 und der Aufnahmeoptik 90 auch eine Antriebseinheit 82 für die Linearbewegung des Glaskörpers 22 mit dem Spiegel 18 in Richtung der Längsachse L aufnimmt.

In den Fig. 3a und 3b ist der Aufbau der intraoralen Umlenk einrichtung 10 deutlicher dargestellt. An dem mit dem Spiegel 18 versehenen Glaskörper 22 sind parallel zu der Längsachse L rechts und links Tragschienen 24, 26 befestigt, welche zur Erhöhung der Steifigkeit mit bezüglich der horizontalen Mit telebene M nach oben bzw. nach unten gerichteten Vorsprüngen 28, 30, 32, 34 versehen sind. Die Vorsprünge 28, 30, 32, 34 der Tragschienen 24, 26 erstrecken sich in Nuten 58, 60, 62, 64 der Gehäuseschenkel 54, 56 des Gehäuses 50. Die Tragschie nen 24, 26 das Glaskörpers 22 stehen mit dem Gehäuse 50 nicht in Berührung, um äußere Belastungen nicht auf die sensible Umlenkeinrichtung 10 zu übertragen. Der Glaskörper 22 ist durch eine obere Abdeckplatte 66 und eine untere Abdeckplatte 68, welche zumindest teilweise aus lichtdurchlässigem Material bestehen können, geschützt. Die Abdeckplatten 66, 68 können auch aus Polycarbonat oder dgl. Material bestehen oder zu mindest eine Einlage oder Auflageschicht aus einem solchen Material aufweisen. Zwischen dem Glaskörper 22 und den Ab deckplatten 66, 68 befinden sich Zwischenspalte 70, 72. Der Glaskörper 22 ist in Ausnehmungen 36, 38 an der einen Seite der Tragschienen 24, 26 angebracht. Auf der anderen Seite der Tragschienen 24, 26 ist ein Verbindungssteg 40 vorgesehen, welcher zusammen mit den Tragschienen 24, 26 und dem Glas körper 22 einen Spiegelträger 42 bildet. An dem Verbindungs steg 40 des Spiegelträgers 42 sind in festem Abstand die Projektions- und die Aufnahmeeinrichtung angebracht, wodurch die Schärfentiefe stets konstant bleibt.

In den Fig. 4a und 4b sind die verschiedenen Reflexionswinkel der auf den an der Kante 20 des Glaskörpers 22 angeordneten Spiegel 18 auftreffenden Lichtstrahlen der Projektionsein richtung verdeutlicht. Durch die wellenförmige Ausgestaltung des Spiegels 18 wird eine gleichmäßige panoramaartige Aus leuchtung sowohl der Frontzähne FZ als auch der Backenzähne BZ sowie des Marginalraums MS bzw. Kronenrandes, der sich projek tiv innerhalb des Zahnäquators ZA befindet, gewährleistet. Fig. 4a zeigt den Strahlenverlauf in einer vertikalen Ebene, während Fig. 4b den horizontalen Strahlenverlauf wiedergibt.

In den Fig. 5a und 5b ist die Lage des Glaskörpers 22 der Um lenkeinrichtung 10 relativ zu den zu vermessenden Zähnen dar gestellt. Die aus gestrichelten Linien gebildeten Quadrate in Fig. 5a geben die Position der hintersten Backenzähne BZ, der sog. 7-er bzw. 8-er Molaren, wieder. Der Glaskörper 22 be findet sich dabei in seiner hintersten möglichen Position, so daß auch die rückwärtigen Flächen der 7-er bzw. 8-er Molaren noch erfaßt werden können. In Fig. 5b ist der zwischen Ober und Unterkiefergebiß eingesetzte Glaskörper 22 im vertikalen Schnitt abgebildet. Die Abdeckplatten 66, 68, auf welche die Zähne zur Ortsfixierung bzw. zur Kraftmessung beißen können, sind dabei nur im Bereich der Aufbißzone der Ober- und Unter kieferzähne dargestellt.

Bild 6a verdeutlicht das stirnseitige Profil des Glaskörpers 22 an seiner mit dem Spiegel 18 versehenen Reflexionskante 20, welches gewährleistet, daß die Projektionsstrahlen nach oben und nach unten umgelenkt werden, während die aus den Fig. 4b und 5a ersichtliche Spiegelkrümmung deren Umlenkung in seit licher Richtung bewirken. Die von der Projektionseinrichtung parallel auf den an der Kante 20 des Glaskörpers 22 vorge sehenen Spiegel 18 geworfenen Lichtstrahlen R werden aufgrund der parabelförmigen Spiegelkontur gleichmäßig nach oben und nach unten reflektiert, so daß der gesamte Mundinnenraum simultan ausgeleuchtet wird. Umgekehrt werden aufgrund der speziellen Spiegelgestalt auch die von den zu vermessenden Oberflächen des Mundinnenraumes zurückgeworfenen Reflexions strahlen in Richtung parallel zur Längsachse L umgelenkt.

Die in Fig. 6b dargestellte Kontur der mit einem Spiegel 18 versehenen Kante 20 des Glaskörpers 22 bewirkt ebenfalls eine Umlenkung der von der Projektionseinrichtung ausgestrahlten Lichtstrahlen R in den oberen und unteren Mundinnenraum, wobei der Umlenkwinkel jeweils konstant ist. Eine solche V-förmige Spiegelkontur ist leicht herstellbar und für eine zeilenweise Abtastung des Mundinnenraumes geeignet.

In Fig. 6c ist eine Glaskörper 22 mit einer W-förmigen Kontur der Kante 20 dargestellt, wobei jeweils nur die äußeren Ab schnitte mit einem Spiegel 18 versehen sind, während die beiden inneren Abschnitte eine unverspiegelte Oberfläche 19 aufweisen. In diesen Abschnitten werden die von der Projek tionseinrichtung ausgestrahlten Lichtstrahlen R nicht reflek tiert, sondern an der Grenzfläche aufgrund der unterschied lichen Dichte von Glaskörper 22 und Umgebungsluft gebrochen. Der Umlenkwinkel an den unverspiegelten Oberflächen 19 des Glaskörpers 22 ist vergleichsweise klein, so daß auch hinter dem Glaskörper 22 befindliche Oberflächen des Mundinnenraumes ausgeleuchtet werden können.

Fig. 6d zeigt eine ebenfalls W-förmige Kontur der Kante 20, wobei die unverspiegelten Oberflächen 19 des Glaskörpers 22 außen und die Spiegel 18 innen angeordnet sind. Die Kante 20 des Glaskörpers 22 kann auch eine halbkreisförmige, facetten artige oder sonstige geeignete Kontur sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung aufweisen. Darüber hinaus ist auch eine Ablenkung durch holographische Elemente erzielbar.

Fig. 7 zeigt die Vermessungseinrichtung schematisch in einem mit ihrem vorderen intraoralen Vorrichtungsabschnitt in den Mundinnenraum eingesetzten Zustand. Die Umlenkeinrichtung 10 liegt dabei mit dem Gehäuse 50 an der Unterseite der Zähne des Oberkiefers an. Der verspiegelte Glaskörper 22 der Umlenk einrichtung 10 ist sowohl in seiner maximal ausgefahrenen Stellung dargestellt, in der er die Strahlung der Beleuch tungsoptik 8 auch auf die Rückseite der Zähne projiziert bzw. die reflektierte Strahlung von der Rückseite der Zähne zur Aufnahmeoptik 90 umlenkt, als auch in seiner maximal einge fahrenen Stellung, in der er fast im Außengehäuse 80 ver schwindet und die Frontseite der Frontzähne beleuchtet bzw. deren Reflexionen zur Aufnahmeoptik 90 umlenkt. Durch eine Triggerung der Bestrahlung können besonders kontrastreiche Bilder ohne Bewegungsverwischungen erzeugt werden (Shutter- Effekt). Der Unterkiefer kann während der Messung zur exakten Bestimmung der Kiefergelenkbewegungsfunktion auf- und zubewegt werden.

In Fig. 8 ist die Lage des Glaskörpers 22 der Umlenkeinrich tung 10 relativ zu den Zahnäquatoren ZA der Backenzähne BZ dargestellt. Für die Auswertung der Meßdaten ist die reprodu zierbare Lage des Glaskörpers 22 relativ zu den verschiedenen Schädelpunkten von Bedeutung. Zu diesem Zweck sind am Schädel drei Fixpunkte, z. B. der Nasenpunkt NP₁ und die Augenpunkte AP₁ und AP₂, definiert, die einen Koordinatenraum aufspannen und eine reproduzierbare Positionierung der Abtastvorrichtung 2 ermöglichen. Diese definierten Fixpunkte werden auch bei Röntgenaufnahmen des Schädels berücksichtigt, so daß eine genaue Koordinaten-Koinzidenz der optischen Bilder zu Röntgen bildern hergestellt werden kann.

Fig. 9 verdeutlicht die geometrische Lage der Beleuchtungs optik 8 und der Aufnahmeoptik 90 relativ zu der Umlenkeinrich tung 10 sowie die Lage des mit dem Spiegel 18 versehenen Glaskörpers 22 der Umlenkeinrichtung 10 relativ zu den defi nierten Schädelpunkten und dem aufzunehmenden Gebiß des Unter oder Oberkiefers, auch wenn sich der intraorale Vorrichtungs abschnitt seitlich relativ zu letzterem verschiebt. Um eine Koppelung zwischen den mit der Abtastvorrichtung 2 und den mittels Röntgentechnik gewonnenen Bildern herstellen zu können, können an den Schädelfixpunkten bspw. drei Bleikugeln angebracht werden, die sowohl für die Messungen mit der Ab tastvorrichtung 2 einen Koordinatenursprung definieren als auch mittels der Röntgentechnik exakt zu erfassen sind, so daß die optischen Bilder der Abtastvorrichtung 2 mit den Röntgen bildern bezüglich des Schädelkoordinatensystem exakt in Koinzidenz zu bringen sind.

Zu Vermessung des Ober- und Unterkiefergebisses wird zunächst das intraorale Gehäuse 50 zwischen Ober- und Unterkiefergebiß eingesetzt, so daß die Zähne des Ober- und Unterkiefergebisses teilweise auf der oberen bzw. unteren Abdeckung 66 bzw. 68 des Gehäuses 50 der Umlenkeinrichtung 10 zu liegen kommen. Wenn der intraorale Vorrichtungsabschnitt richtig eingesetzt ist, wird der als Quelle optischer Strahlung 4 vorgesehene Laser oder die Laserdiode der Projektionseinrichtung eingeschaltet. Zur simultanen geometrisch-topographischen Vermessung des Ober- und Unterkiefergebisses wird das Licht des Lasers oder der Laserdiode direkt oder über einen Lichtleiter dem Inter ferometer 6 zugeführt und von dort über eine Beleuchtungsoptik 8 und ggf. einen Polarisator 9 als Streifenmuster in Richtung der Längsachse L der Abtastvorrichtung 2 auf den Spiegel 18 der Umlenkeinrichtung 10 projiziert. Von dort wird dieses mittels Interferenz erzeugte Streifenmuster in den Mundinnen raum des Ober- und Unterkieferbereichs umgelenkt, und zwar wird die Strahlung, die auf die bezüglich der horizontalen Mittelebene M obere Hälfte des Glaskörpers 22 fällt, in den Oberkieferbereich und die Strahlung, die bezüglich der hori zontalen Mittelebene M auf die untere Hälfte des Glaskörpers 22 fällt, in den Unterkieferbereich umgelenkt. Der Spiegel 18 bzw. Glaskörper 22 kann in vertikalem Querschnitt ein para belförmiges, ein V oder W-förmiges, ein halbkreisförmiges oder ein sonstiges geeignetes Profil aufweisen. Je nach dem Profil und der Stellung des Spiegels 18 bzw. des Glaskörpers 22 wird das von dem Interferometer 6 erzeugte Streifenmuster ent sprechend verzerrt auf die Oberfläche und/oder das tansluzente Volumeninnere des Mundinnenraums, insbesondere der transluzen ten Zähne, projiziert. Dort entsteht dadurch ein feines Muster von hellen und dunklen Streifen.

Das projizierte Streifenmuster wird von der Oberfläche und/oder dem transluzenten Volumeninneren des Mundinnenraums, insbesondere der transluzenten Zähne, entsprechend der geo metrisch-topographischen Gestalt und/oder dem aus dem trans luzenten Volumeninneren entsprechend der dreidimensionalen Pigmentanordnung reflektiert und über den Spiegel 18 bzw. Glaskörper 22 der Umlenkeinrichtung 10 der Aufnahmeoptik 90 zugeführt. Die Aufnahmeoptik 90 bildet das reflektierte Streifenmuster evtl. über Licht- oder Bildleiter, ggf. über eine Faltungsoptik 102, auf den Zeilen- oder Flächensensor 106 bspw. einer Videokamera 104 ab. Die Videokamera 104 verar beitet die empfangenen optischen Signale in elektronische Signale und speist diese in eine nicht dargestellte Datenver arbeitungsanlage ein. Dort können die elektronischen Signale unter Berücksichtigung zahlreicher Parameter, wie Wellenlänge des projizierten und des aufgenommenen Lichts, theoretischer Streifenabstand des Streifenmusters, Stellung des Umlenkspie gels relativ zur Projektionseinrichtung, Form des Umlenkspie gels Form des Glaskörpers, Brechungsindex des Glaskörpers, Dicke der Abdeckungen, Brechungsindex der Abdeckungen, Art der optischen Linsen der Leuchtungs- und Aufnahmeoptik, Paralaxen abstand des Stereolinsenpaars, u. a., mittels komplexer Rechen verfahren so ausgewertet werden, daß die geometrisch-topo graphische Gestalt des Mundinnenraums und die Pigmentanordnung im dreidimensionalen transluzenten Raum insbesondere im Volu meninneren der Zähne exakt bestimmbar ist. Die Oberflächen topographie des Mundinnenraumes und die Farbanordnung im Inneren der transluzenten Zähne kann auf einem Bildschirm dreidimensional dargestellt werden.

Statt der besonders geeigneten optischen Strahlung können zur Vermessung der geometrisch-topographischen Gestalt des Mund innenraums auch Röntgenstrahlen, Radarstrahlen oder Ultra schall eingesetzt werden. Die Ablenkungselemente der Umlenk einrichtung sind jeweils an die verwendete Strahlung anzu passen.

Zur Messung der einwirkenden Kräfte werden die bspw. aus Poly carbonat bestehenden oder mit Einlagen oder Auflageschichten aus solchen versehenen halbdurchlässig verspiegelten Abdeck platten 66, 68 der Umlenkeinrichtung 10 mit bspw. mittels Polarisator 9 polarisiertem Licht einer Quelle optischer Strahlung 4 der Projektionseinrichtung bestrahlt. In den Abdeckplatten 66, 68 entstehen dadurch schlierenförmige ver schiedenfarbige Abdrücke, die im reflektierten Licht mittels eines vorzugsweise der Aufnahmeoptik 90 zugeordneten Analy sators 96, 98 durch eine Isochromatenauswertung zur Bestimmung der in die Abdeckplatten 66, 68 eingeleiteten Kräften heran gezogen werden können, so daß die Abtastvorrichtung auch zur exakten Kräftemessung bezüglich der Kiefergelenkstellung bzw. (mittels Extrapolation) der Zahnkontakte verwendet werden kann. Eine solche Kräftemessung kann auch in an sich bekannter Weise mittels pyroelektrischer Detektoren durchgeführt werden.

Bezugszeichenliste

2 Abtastvorrichtung
4 Quelle optischer Strahlung
6 Interferometer
8 Beleuchtungsoptik
9 Polarisator
10 Umlenkeinrichtung
12, 14 Spiegel
16 halbdurchlässige planparallele Platte
18 Spiegel bzw. Spiegelsystem
19 unverspiegelte Oberfläche
20 Kante
22 Glaskörper
24, 26 Tragschienen
28, 30 Vorsprünge
32, 34 Vorsprünge
36, 38 Ausnehmungen
40 Verbindungssteg
42 Spiegelträger
50 Gehäuse
52 Abschlußschenkel
54, 56 Gehäuseschenkel
58, 62 obere Nuten
60, 64 untere Nuten
66 obere Abdeckplatte
68 untere Abdeckplatte
70, 72 Zwischenspalte
80 Außengehäuse
82 Antriebseinheit
90 Aufnahmeoptik
92, 94 Stereolinsenpaar
96, 98 Analysator
100 Digitalisiereinrichtung
102 Faltungsoptik
104 Kamera (CCD-Farb-Video-Kamera)
106 Flächensensor (CCD-Array)
108 Auswerteeinrichtung
A Parallelaxenabstand
B Bildgröße
BZ Backenzahn
D Linsendurchmesser
F Brennpunkt
FZ Frontzahn
G Gegenstandsgröße
L Längsachse
M Mittelebene
MS Marginalsaum
R Reflexionsstrahlen
S Schärfentiefe
T Objekttiefe
ZÄ Zahnäquator
b Abstand Linsenmitte - Bildebene
f Brennweite
g Abstand Linsenmitte - Objektebene
α Krümmungswinkel
β Reflexionswinkel (vertikal)
γ Reflexionswinkel (horizontal)

Claims

1. Verfahren zur Ausmessung eines Raumes, insbesondere eines Mundinnenraums mit Ober- und Unterkiefergebiss, mittels einer Abtastvorrichtung, welche wenigstens teilweise in den auszu messenden Raum, vorzugsweise Mundinnenraumm, eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Abtasteinrichtung eine op tische Vermessungseinrichtung verwendet wird, deren optische Signale in elektronische mittels einer Datenverarbeitungsan lage auswertbare Signal umgewandelt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Vermessungseinrichtung optische Strahlung mittels einer Projektionseinrichtung auf die Oberflächen und/oder das transluzente Volumeninnere des zu vermessenden Mundinnenraums, insbesondere der transluzenten Zähne, projiziert und die von den Oberflächen und/oder dem transluzenten Volumeninneren reflektierte Strahlung mittels einer Aufnahmeeinrichtung erfaßt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Strahlung in Form eines z. B. mittels Interferenz er zeugten Streifenmusters auf die Oberflächen und/oder das transluzente Volumeninnere des zu vermessenden Mundinnenraums, insbesondere der transluzenten Zähne, projiziert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierte Strahlung mit einer stereophotogram metrisch oder nach dem Triangulationsprinzip oder nach dem Prinzip eines Hologramms arbeitenden Aufnahmeeinrichtung aufgenommen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die projizierte Strahlung und/oder die reflektierte Strahlung infolge einer Relativbewegung der Projektionseinrichtung und/oder der Aufnahmeeinrichtung bzw. eines Teils derselben, z. B. einer Umlenkeinrichtung (10), gegenüber dem Mundinnenraum zeilenweise, also nach Art eines Scanning, auf die Oberflächen und/oder des transluzenten Volumeninnere des zu vermessenden Mundinnenraums, insbesondere der transluzenten Zähne, proji ziert und/oder von den Oberflächen und/oder dem transluzenzten Volumeninneren des Mundinnenraums aufgenommen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Signale der reflektierten Strahlung, ggf. mittels einer Faltungsoptik, auf einen Flächensensor (z. B. CCD-Sensor-Chip) abgebildet werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß die elektronischen Signale zu Bildern verar beitet und diese auf einem Bildschirm sichtbar gemacht werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise mittels CAD-Modellierung verarbeiteten elektro nischen Signale einem CAM-Fertigungssystem zur Herstellung von Zahnersatzteilen zugeführt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, daß die Projektionseinrichtung durch Erhöhung der Energiezufuhr zur unmittelbaren Bearbeitung von Ober flächen des Mundinnenraums, insbesondere der Zähne eingesetzt wird.

10. Abtastvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine vor zugsweise in einem extraoralen Vorrichtungsabschnitt vor gesehene Quelle optischer Strahlung (4) und eine eine Be leuchtungsoptik (8) aufweisende Projektionseinrichtung, welche optische Strahlung auf die Oberflächen und/oder das trans luzente Volumeninnere des Mundinnenraums insbesondere der transluzenten Volumens der Zähne, projiziert, eine eine Auf nahmeoptik (90) aufweisende Aufnahmeeinrichtung, welche die von den Oberflächen und/oder dem transluzenten Volumeninneren reflektierte Strahlung aufnimmt, und eine vorzugsweise in einem extraoralen Vorrichtungsabschnitt vorgesehene Auswerte einrichtung (108), welche die aufgenommene reflektierte Strahlung auswertet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionseinrichtung ein definiertes optisches Strahlen muster auf die Oberflächen des Mundinnenraums projiziert.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Projektionseinrichtung erzeugte optische Muster ein Streifenmuster ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionseinrichtung ein Interfero meter (6), bspw. ein Michelson-Interferometer, aufweist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionseinrichtung eine Licht guelle (4) aufweist, welche vorzugsweise ein dem Sonnenlicht ähnliches Licht oder UV-Licht oder Wolframlicht ausstrahlt.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionseinrichtung als Lichtquelle (4) ausgebildete Quelle optischer Strahlung einen vorzugsweise durchstimmbaren Laser oder Monochromator aufweist, der vor zugsweise polarisiertes Licht ausstrahlt.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionseinrichtung eine eine Linse oder ein Linsensystem aufweisende Beleuchtungsoptik (8) zur gleichmäßigen Ausleuchtung des Mundinnenraums aufweist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionseinrichtung eine Umlenk einrichtung (10) aufweist, welche den Projektionsstrahl im Mundinnenraum, insbesondere zur gleichmäßigen und simultanen Ausleuchtung von Ober- und Unterkiefergebiß, umlenkt.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtung eine Umlenkein richtung (10) aufweist, welche die von den Oberflächen und/oder dem transluzenten Volumeninneren des Mundinnenraums, insbesondere der transluzenten Zähne, reflektierte Strahlung zur Aufnahmeoptik (90) umlenkt.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekenn zeichnet, daß die Umlenkeinrichtung (10) einen Spiegel oder ein Spiegelsystem (18) aufweist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkeinrichtung (10) einen Zwei oder Mehrfachspiegel (18) und/oder facettenartige Anlenkele mente und/oder holographische Ablenkelemente aufweist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekenn zeichnet, daß der Spiegel oder das Spiegelsystem (18) asphä risch ausgebildet ist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkeinrichtung (10) einen vorzugs weise an seiner der Lichtquelle (4) abgewandten Kante (20) mit einer Verspiegelung und/oder einer teilweisen Verspiegelung und/oder einer halbdurchlässigen Verspiegelung und/oder facettenartigen Ablenkelementen und/oder holographischen Ab lenkelementen versehenen Glaskörper (22) aufweist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel oder das Spiegelsystem (18) und/oder der Glaskörper (22) an einem, vorzugsweise mit Trag schienen (24, 26) versehenen, Spiegelträger (42) angeordnet sind/ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegelträger (42) relativ zum Mundinnenraum, vorzugsweise in einer extraoral angeordneten Linearführung, verfahrbar ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekenn zeichnet, daß der Spiegelträger (42) in Richtung der Längs achse (L) der Projektionseinrichtung, insbesondere der Be leuchtungsoptik (8) bzw. der Aufnahmeeinrichtung, insbesondere der Aufnahmeoptik (90), kontinuierlich oder schrittweise, verfahrbar ist.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtung relativ zu dem Spiegelträger (42) senkrecht zur horizontalen Mittelebene (M) des Spiegels (18) bzw. Glaskörpers (22) und/oder waagerecht in der horizontalen Mittelbene (M) des Spiegels (18) bzw. Glas körpers (22) und senkrecht zur Längsachse (L) der Projek tionseinrichtung verstellbar ist.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkeinrichtung (10) in einem zu mindest teilweise lichtdurchlässigen oder halbdurchlässig verspiegelten Gehäuse (50) angeordnet ist.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (50) der Umlenkeinrichtung (10) zumindest in seinem mit den Zähnen in Kontakt tretenden Bereich eine Ein lage aus Polycarbonat oder dgl. für eine optische Spannungs messung geeignetem Material aufweist.

29. Vorrichtung nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekenn zeichnet, daß das Gehäuse (50) der Umlenkeinrichtung (10) in seiner Gestalt und seinen Abmessungen im wesentlichen den ana tomischen Raumverhältnissen des Mundinnenraums angepaßt ist.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (50) der Umlenkeinrichtung (10) flach zum Einsetzen zwischen Ober- und Unterkiefergebiß ausgebildet ist.

31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkeinrichtung (10) der Projek tionseinrichtung zugleich als die Umlenkeinrichtung (10) der Aufnahmeeinrichtung ausgebildet ist.

32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkeinrichtung (10), die Antriebs einheit (82) für die Umlenkeinrichtung (10) und die Aufnahme optik (90) in einem gemeinsamen Vorrichtungsgehäuse angeordnet sind.

33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungsoptik (8) die Umlenkein richtung (10) und die Aufnahmeoptik (90) als verfahrbare Einheit ausgebildet sind.

34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 33, gekenn zeichnet durch eine vorzugsweise durch die Position des Spie gelträgers (42) angesteuerte Triggereinrichtung.

35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 34, gekenn zeichnet durch eine Digitalisiereinrichtung (100) für die optischen Signale der reflektierten Strahlung.

36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichmet, daß die Digitalisiereinrichtung (100) eine Videokamera (CCD- Kamera) (104) oder dgl. Aufnahmesystem enthält.

37. Vorrichtung nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekenn zeichnet, daß die Digitalisiereinrichtung (100) einen Flächen sensor (106) eine Faltungsoptik (102) zur Umwandlung der umgelenkten reflektierten Strahlung von einem Zeilenmuster in ein Flächenmuster aufweist.

38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 35 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Digitalisiereinrichtung (100) einen Fühler zur Erfassung der Position Antriebseinheit (82) bzw. des Spiegelträgers (42) aufweist.

39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 35 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Digitalisiereinrichtung (100) einen Fühler zur Erfassung der Wellenlänge des von der Projektions einrichtung ausgestrahlten sowie des empfangenen, durch das Objekt transformierten und reflektierten Lichts, insbesondere Laserstrahls, aufweist.

40. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 35 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Digitalisiereinrichtung (100) einen Fühler zur Erfassung des Streifenabstandes des von dem Inter ferometer (6) erzeugten Streifenmusters aufweist.

41. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionseinrichtung derart ausge bildet ist, daß sie durch Erhöhung der Strahlungsenergie zur Bearbeitung des Mundinnenraums einsetzbar ist.

42. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß der intraorale Vorrichtungsabschnitt als Kräftemeßeinrichtung ausgebildet ist.

43. Vorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Kräftemeßeinrichtung einen pyroelektrischen Detektor auf weist.

44. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichmet, daß der pyroelektrische Detektor zweiachsig gereckte Schichten aus pyroelektrischem Material aufweist.

45. Vorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Kräftemesseinrichtung als eine optische Isochromatenaus werteeinrichtung ausgebildet ist.