ES2932005T3 - Escáner oral tridimensional - Google Patents

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ES2932005T3 ES19796257T ES19796257T ES2932005T3 ES 2932005 T3 ES2932005 T3 ES 2932005T3 ES 19796257 T ES19796257 T ES 19796257T ES 19796257 T ES19796257 T ES 19796257T ES 2932005 T3 ES2932005 T3 ES 2932005T3
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Soo Bok Lee
Kwang Jin Jang
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Abstract

La presente invención se refiere a un escáner oral tridimensional. En particular, la presente invención comprende: un estuche que puede introducirse y extraerse de una cavidad bucal y tiene una abertura formada de tal manera que la forma del interior de la cavidad bucal (en lo sucesivo, abreviado como "imagen") es introducido al interior en forma de luz por uno de sus extremos; un par de lentes dispuestas dentro de la caja y separadas entre sí en la dirección de la anchura de la caja para dejar pasar la luz que incide desde un extremo de la caja en diferentes caminos; un par de placas de formación de imágenes que tienen un sensor de formación de imágenes para formar imágenes de las respectivas luces transmitidas a través del par de lentes y dispuestas en estrecho contacto con una pared lateral a lo ancho y la otra pared lateral a lo ancho de la caja; y un par de unidades de cambio de trayectoria de la luz dispuestas para cambiar las trayectorias respectivas de las luces transmitidas a través del par de lentes hacia la placa de formación de imágenes. Como tal, es posible fabricar un escáner oral para que sea delgado en general, proporcionando al mismo tiempo la ventaja de maximizar la utilización del espacio interno del escáner oral. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Escáner oral tridimensional
CAMPO TÉCNICO
La presente descripción hace referencia a un escáner intraoral tridimensional (3D) y, más particularmente, a un escáner intraoral 3D entre los escáneres intraorales de tipo de visión estereoscópica, pudiendo el escáner intraoral 3D aumentar el grado de libertad en la disposición de las placas de formación de imágenes y maximizar la facilidad de uso de un espacio interno disponiendo partes que cambian la trayectoria de la luz en las partes del extremo delantero de los sensores de formación de imágenes.
ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA
En general, un escáner intraoral es un dispositivo óptico configurado para insertarse en la cavidad oral de un paciente dental para explorar los dientes de una manera sin contacto con el fin de producir un modelo de exploración 3D de filas de dientes.
En el caso de una sola cámara, la información 3D se obtiene utilizando imágenes capturadas en múltiples vistas. Como una tecnología relacionada con la misma, existe un método para obtener información de la distancia entre un objeto y una cámara utilizando un sistema de coordenadas de las imágenes tomadas desde diferentes puntos de vista. Este método incluye la búsqueda de objetos idénticos a partir de imágenes capturadas de forma continua mediante el cotejo de la información de la imagen y, a continuación, la extracción de la información de la distancia del objeto mediante proyección. Por lo tanto, la tecnología de la técnica relacionada tiene problemas, como por ejemplo el difícil procesamiento de la información 3D y el aumento de la cantidad de cálculos. Recientemente, en los escáneres intraorales se utiliza ampliamente un método de visión estereoscópica que utiliza imágenes capturadas por dos o más cámaras.
Sin embargo, en el caso de la medición de datos en 3D utilizando el método de visión estereoscópica, se necesitan al menos dos cámaras. Puesto que dos cámaras deben enfocar un objeto que se va a medir en la misma dirección, la utilización de un espacio interno del escáner de cavidad oral para alojar dos cámaras es limitada, lo que resulta problemático. El tamaño de la carcasa del escáner aumenta. Por lo tanto, el diseño y la fabricación de un dispositivo, como por ejemplo el diseño delgado de una parte, en esencia, insertada en la cavidad oral de un paciente, son difíciles, lo cual es problemático.
Además, la patente coreana N.° 10-1838917 (publicada el 9 de marzo de 2018, a continuación, en la presente memoria, denominada "técnica anterior") describe la posibilidad de un sistema óptico 210 de poder de utilizar una cámara de visión estereoscópica. Sin embargo, la técnica anterior se limita a proponer una estructura de escáner que incluye una única lente condensadora 212 y una única parte de detección de imágenes 120 en la FIGURA 11 de la especificación de la técnica anterior, pero no describe una estructura interna de un escáner intraoral basado en visión estereoscópica.
EXPOSICIÓN
Problema técnico
Un objetivo de la presente descripción es proporcionar un escáner intraoral tridimensional (3D) entre los escáneres intraorales de tipo de visión estereoscópica que utilizan dos o más cámaras, pudiendo el escáner intraoral 3D aumentar el grado de libertad en la disposición de las placas de formación de imágenes y maximizar la facilidad de uso de un espacio interno mediante la disposición de partes que cambian la trayectoria de la luz en las partes del extremo delantero de los sensores de formación de imágenes.
Otro objetivo de la presente descripción es proporcionar un escáner intraoral 3D que pueda obtener fácilmente datos de la cavidad oral en 3D que incluyan información del estado de la imagen del interior de la cavidad oral de un paciente utilizando dos lentes dispuestas para que estén separadas entre sí.
Otro objetivo de la presente descripción es proporcionar un escáner intraoral 3D entre los escáneres intraorales del tipo de visión estereoscópica, teniendo el escáner intraoral 3D una estructura mediante la cual una carcasa principal para ser agarrada por un usuario y una carcasa puntiaguda para insertarse, en esencia, en la cavidad oral de un paciente se puedan fabricar para que sean más delgadas.
Los problemas técnicos de la presente descripción no se limitan a la descripción mencionada anteriormente, y los expertos en la técnica, a la que pertenece la presente descripción, comprenderán claramente otros problemas técnicos no descritos de forma explícita en la presente memoria, a partir de la descripción proporcionada, a continuación, en la presente memoria.
Solución técnica
De acuerdo con una forma de realización de la presente descripción para llevar a cabo el objetivo anterior, se proporciona un escáner intraoral 3D que incluye: una carcasa que se puede insertar y retirar de una cavidad oral y que tiene un área abierta que permite introducir una forma interna (a continuación, en la presente memoria, denominada imagen) de la cavidad oral en forma de luz a través de una parte de extremo; un par de lentes dispuesto dentro de la carcasa y dispuestas para que estén separadas entre sí en una dirección transversal de la carcasa con el fin de permitir que la luz entrante desde una parte de extremo de la carcasa pase a lo largo de diferentes trayectorias a través de las mismas; un par de placas de formación de imágenes que incluyen, respectivamente, un sensor de formación de imágenes que recibe la luz que ha pasado a través del par de lentes para generar información de la imagen a partir de la luz y que se disponen en estrecho contacto con una y otra de las paredes laterales de la carcasa en la dirección transversal, respectivamente; y un par de partes que cambian la trayectoria de la luz dispuestas para redirigir las trayectorias de la luz, que ha pasado a través del par de lentes, hacia las placas de formación de imágenes.
En este caso, el par de partes que cambian la trayectoria de la luz se pueden disponer para que tengan superficies reflectoras, cuyos ángulos se determinan de tal manera que los rayos de la luz, que han pasado a través del par de lentes, incidan en una de las superficies de los sensores de formación de imágenes proporcionados en las placas de formación de imágenes con ángulos predeterminados, respectivamente.
El escáner intraoral 3D puede incluir además una parte de montaje de la cámara que tiene partes de la trayectoria de la luz entrante en la misma, siendo proporcionadas las partes de la trayectoria de la luz entrante entre el par de lentes y las placas de formación de imágenes de tal manera que la luz pase a través de las partes de la trayectoria de la luz entrante.
El par de partes que cambian la trayectoria de la luz se pueden proporcionar dentro de la parte de montaje de la cámara.
El par de partes que cambian la trayectoria de la luz pueden incluir superficies reflectoras, cuyos ángulos se determinan de tal manera que los rayos de la luz, que han pasado a través del par de lentes, incidan en una de las superficies de los sensores de formación de imágenes proporcionados en las placas de formación de imágenes con ángulos predeterminados, respectivamente, estando las superficies reflectoras inclinadas con respecto a una dirección longitudinal de la carcasa.
El escáner intraoral 3D puede incluir además un proyector de luz dispuesto dentro de la carcasa, en donde el proyector de luz irradia luz de salida entre el par de lentes a través del área abierta proporcionada en una parte de extremo de la carcasa.
Los enfoques del par de lentes se pueden ajustar con respecto a una imagen dentro de la cavidad oral.
La carcasa puede incluir: una carcasa principal que aloja el par de lentes y una variedad de componentes eléctricos para accionar el par de placas de formación de imágenes; y una carcasa puntiaguda acoplada a una parte del extremo de la carcasa principal, y que tiene el área abierta, guiando una parte de la trayectoria de la luz entrante la luz entrante en la carcasa principal a través del área abierta, y guiando una parte de la trayectoria de la luz saliente la luz saliente de la carcasa principal a través del área abierta.
El par de lentes se puede disponer de tal manera que las partes de extremo de las mismas tengan un ángulo convergente hacia la carcasa puntiaguda y las longitudes predeterminadas de las mismas se superpongan a la carcasa puntiaguda.
En el área abierta de la carcasa puntiaguda puede haber un espejo reflectante que refleje la luz entrante en la carcasa principal y la luz saliente de la carcasa principal a través del área abierta a lo largo de trayectorias predeterminadas.
El par de partes que cambian la trayectoria de la luz pueden incluir, respectivamente, un espejo de reflexión total.
El par de partes que cambian la trayectoria de la luz pueden incluir un divisor de haz.
Efectos ventajosos
El escáner intraoral 3D de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción puede realizar varios efectos como los siguientes.
En primer lugar, resulta ventajoso aumentar el grado de libertad en la disposición de las placas de formación de imágenes y maximizar la facilidad de uso del espacio interno de la carcasa disponiendo las partes que cambian la trayectoria de la luz en las partes del extremo delantero de los sensores de formación de imágenes.
En segundo lugar, existe un efecto en el que se pueden obtener datos más precisos y fiables de la cavidad oral en 3D mediante la integración de formas internas (es decir, imágenes) de la cavidad bucal obtenidas utilizando el par de lentes.
En tercer lugar, dado que la carcasa principal se proporciona de tal manera que la carcasa superior se une a la carcasa inferior simplemente de forma desmontable, los componentes dispuestos dentro de la carcasa se pueden reemplazar muy fácilmente.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La FIGURA 1 es una vista en perspectiva que ilustra un escáner intraoral 3D de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción;
La FIGURA 2 es una vista en perspectiva estallada de la FIGURA 1;
La FIGURA 3 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea A-A de la FIGURA 1;
La FIGURA 4 es una vista en corte en perspectiva tomada a lo largo de la línea A-A de la FIGURA 1;
La FIGURA 5 es una vista en perspectiva que ilustra las trayectorias de luz obtenidas utilizando un par de lentes en la configuración de la FIGURA 1;
La FIGURA 6 es una vista en planta de la FIGURA 5; y
La FIGURA 7 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea B-B de la FIGURA 6.
<Descripción de los números de referencia de los dibujos>
1 : escáner intraoral 3D 10: carcasa
11 carcasa principal 12: carcasa inferior
13 carcasa superior 14: carcasa puntiaguda
16 área abierta
17 parte de la trayectoria de la luz
entrante/saliente
20 par de lentes 21: una lente
22 la otra lente 31a, 32a: placas de formación de imágenes partes de cambio de la trayectoria de 31 b, 32b: sensores de formación de imágenes 41,42: la luz
50 parte de montaje de la cámara
51,52: partes de la trayectoria de la luz entrante
53 parte de la trayectoria de la luz saliente
60 espejo reflectante
70 proyector de luz
EL MEJOR MODO
A continuación, en la presente memoria, se describirán en detalle algunas formas de realización de la presente descripción con referencia a los dibujos ilustrativos adjuntos. Se debe entender que, al designar los elementos de los dibujos con números de referencia, los mismos elementos se designarán con los mismos números de referencia, aunque se muestren en diferentes dibujos. Además, en la siguiente descripción de la presente descripción, se omitirá una descripción detallada de las funciones y configuraciones conocidas incorporadas en la presente memoria en la situación en la que la materia de estudio de la presente descripción pueda resultar poco clara de este modo.
Además, en la presente memoria se pueden utilizar términos como primero, segundo, A, B, (a) o (b) cuando se describen los componentes de las formas de realización de la presente descripción. Cada una de estas terminologías no se utiliza para definir un extracto, orden o secuencia de un componente correspondiente, sino que se utiliza simplemente para distinguir el componente correspondiente de otros componentes. A menos que se especifique lo contrario, todos los términos, incluidos los términos técnicos y científicos, utilizados en la presente memoria tienen el mismo significado según los entienden normalmente los expertos en la técnica a la que pertenece la presente descripción. Se entenderá además que los términos, como por ejemplo los definidos en los diccionarios de uso común, se deben interpretar con un significado que sea coherente con su significado en el contexto de la técnica pertinente, y no se interpretarán en un sentido idealizado o excesivamente formal a menos que se definan claramente en la presente memoria.
La FIGURA 1 es una vista en perspectiva que ilustra un escáner intraoral 3D de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción; la FIGURA 2 es una vista en perspectiva estallada de la FIGURA 1; la FIGURA 3 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea A-A de la FIGURA 1; y la FIGURA 4 es una vista en corte en perspectiva tomada a lo largo de la línea A-A de la FIGURA 1.
Según se ilustra en las FIGURA 1 a 4, un escáner intraoral 3D 1 de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción incluye una carcasa 10, una parte de la cual se puede insertar y retirar de una cavidad oral.
Un par de lentes 20 se puede disponer dentro de la carcasa 10. El par de lentes 20 se pueden separar una de la otra en la dirección transversal de la carcasa 10 con el fin de permitir que la luz que incide en ellas a través de una parte de extremo de la carcasa 10 viaje a lo largo de diferentes trayectorias. En este caso, "luz" significa radiación en el rango de la luz visible que es perceptible por el ojo humano, e indica las formas internas (a continuación, en la presente memoria, denominadas "imágenes") de la cavidad oral de un paciente que se va a medir.
Sin embargo, el concepto de "luz" no se limita necesariamente al rango de la luz visible, sino que no excluye un caso en el que las imágenes que se obtengan utilizando el par de lentes 20 sean datos de imágenes infrarrojas (IR).
Por lo tanto, la carcasa 10 puede tener un área abierta 16 en una parte de extremo de la misma, siendo el área abierta 16 abierta para permitir que una imagen en forma de luz entre en el interior de la carcasa 10 a través de la misma. El área abierta 16 puede ser una entrada a través de la cual la luz externa de la carcasa 10 entre en la carcasa 10. La luz entrante a través del área abierta 16 pasa a través del par de lentes 20 a lo largo de diferentes trayectorias de luz. La luz que ha pasado a través del par de lentes 20 puede ser recibida por los sensores de formación de imágenes 31 b y 32b proporcionados en las placas de formación de imágenes 31a y 32a que se describirán más adelante, generando de este modo información de la imagen en los sensores de formación de imágenes 31b y 32b.
En el escáner intraoral 3D de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción, se pueden obtener de forma simultánea al menos dos datos de imagen de una imagen a través de las al menos dos lentes 20 utilizando un método de visión estereoscópica. De este modo, cuando se obtiene la distancia entre el par de lentes 20 y la distancia focal de un punto objetivo tomado utilizando las lentes, se pueden obtener datos de imagen 3D de la imagen.
Aunque no se ilustra de forma específica, el par de lentes 20 se puede proporcionar de tal manera que el enfoque se pueda ajustar con respecto a una imagen del interior de la cavidad oral.
A este respecto, el escáner intraoral 3D 1 de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción puede incluir además las placas de formación de imágenes 31a y 32a que tienen los sensores de formación de imágenes 31b y 32b que realizan el procesamiento de imágenes a la luz que ha pasado a través del par de lentes 20. Además, el escáner intraoral 3D 1 de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción puede incluir además una placa de control de las cámaras 80 en la que se montan componentes eléctricos para controlar el funcionamiento del par de lentes 20 y una placa de control de exploración 90 en la que se montan componentes eléctricos para procesar las imágenes de la exploración.
Según se ilustra en las FIGURA 1 a 3, la carcasa 10 se utiliza para proporcionar un espacio en el que alojar el par de lentes 20, las placas de formación de imágenes 31a y 32a, la placa de control de las cámaras 80 y la placa de control de exploración 90 descritas anteriormente.
Más concretamente, según se ilustra en la FIGURA 2, la carcasa 10 incluye una carcasa principal 11 que incluye una carcasa inferior 12 que tiene un espacio en el que se alojan los componentes descritos anteriormente y una carcasa superior 13 proporcionada por encima de la carcasa inferior 12, acoplada de forma desmontable a la carcasa inferior 12, y que cubre los componentes descritos anteriormente.
Con referencia a la FIGURA 2, se proporcionan varias partes de sujeción de gancho 18, cada una de las cuales tiene un orificio de gancho, en las partes superiores de la periferia de la carcasa inferior 12 para que sobresalgan hacia arriba con longitudes predeterminadas desde las paredes laterales interiores, mientras que varias costillas de gancho 19 se proporcionan en las partes laterales interiores de la periferia de la carcasa superior 13 con el fin de engancharse en los orificios de gancho de las partes de sujeción de gancho 18, respectivamente.
En este caso, la carcasa principal 11 no sólo está provista de la carcasa superior 13 y la carcasa inferior 12 acopladas entre sí de manera sencilla, sino que también proporciona un espacio de montaje para facilitar el acoplamiento y el desacoplamiento de una parte de montaje de la cámara 50 que se describirá más adelante, proporcionando de este modo la comodidad de que la carcasa superior 13 y la carcasa inferior 12 se puedan desacoplar fácilmente cuando sea necesario reemplazar o reparar componentes durante la utilización.
Además, una parte de botón de puesta en marcha 15 se puede proporcionar en una parte periférica externa de la carcasa superior 13. Según se ilustra en las FIGURA 1 y 2, la parte de botón de puesta en marcha 15 se puede disponer para que se extienda a través de la carcasa superior con el fin de conmutar un interruptor de encendido (no mostrado) de la placa de control de la cámara 80 acoplada a la parte de montaje de la cámara 50 que se describirá más adelante, encendiendo o apagando de este modo la alimentación.
Por ejemplo, cuando un usuario presiona la parte del botón de puesta en marcha 15 con un dedo, la energía de funcionamiento está en un estado activado, de tal manera que se puede explorar en continuo el interior de la cavidad oral de un paciente. Por el contrario, cuando el usuario retira el dedo de la parte del botón de puesta en marcha 15, la energía de funcionamiento está en un estado desactivado, de tal manera que la exploración de la cavidad oral del paciente se puede detener.
Además, la carcasa 10 puede incluir además una carcasa puntiaguda 14 acoplada a una parte de extremo de la carcasa principal 11. La carcasa puntiaguda 14 tiene el área abierta 16 descrita anteriormente y una parte de la trayectoria de la luz entrante/saliente 17 que guía la luz entrante en la carcasa principal 11 a través del área abierta 16 y que sale de la carcasa principal 11 a través del área abierta 16.
En este caso, la luz entrante en la carcasa principal 11 a través del área abierta 16 (a continuación, en la presente memoria, denominada "luz entrante") indica la imagen del interior de la cavidad oral del paciente, mientras que la luz saliente de la carcasa principal 11 a través del área abierta 16 (a continuación, en la presente memoria, denominada "luz saliente") indica la luz irradiada desde un proyector de luz 70 que se describirá más adelante.
La estructura interna de la carcasa puntiaguda 14 puede formar una estructura de guiado de la luz mediante la cual la luz entrante y la luz saliente se pueden irradiar fácilmente hacia y desde la carcasa 10. Además, el área abierta 16 se puede conformar para que este abierta en una dirección perpendicular a la dirección longitudinal de la carcasa puntiaguda 14, y un espejo reflectante 60 que se describirá más adelante se puede disponer en el área abierta 16.
Más concretamente, cuando la carcasa puntiaguda 14 se define como extendida hacia adelante y hacia atrás en la dirección longitudinal, el área abierta 16 se puede conformar para que este abierta en una de las direcciones ascendentes y en la dirección descendente perpendicular a la dirección longitudinal. Además, el espejo reflectante 60 se dispone en el área abierta 16 y sirve para refractar la luz entrante o la luz saliente de tal manera que la luz entrante pueda entrar o la luz saliente pueda salir en una de la dirección ascendente y la dirección descendente del área abierta 16.
Como se ha descrito anteriormente, el par de lentes 20 se puede disponer de tal manera que una de las partes de extremo del mismo tenga un ángulo convergente hacia la carcasa puntiaguda 14 y las longitudes predeterminadas del mismo se superpongan a la carcasa puntiaguda 14.
Es decir, cuando se proporciona el espejo reflectante 60, la luz entrante necesariamente es refractada por el espejo reflectante 60 antes de entrar en la carcasa puntiaguda 14. Por lo tanto, el par de lentes 20 se puede disponer preferiblemente para que se orienten hacia el espejo reflectante 60 con un ángulo con el que convergen las partes del extremo delantero del mismo.
Además, dado que el par de lentes 20 se dispone de tal manera que una de sus partes de extremo tiene un ángulo convergente como se ha descrito anteriormente, una de las partes de extremo del par de lentes 20 se puede diseñar para que se superponga a una parte interna de la carcasa puntiaguda 14 que se fabrica para que sea, en esencia, delgada con el fin de insertarse fácilmente en la cavidad oral del paciente.
La disposición del par de lentes 20 superpuestas a la carcasa puntiaguda 14 puede proporcionar una ventaja posicional que puede evitar cualquier influencia de la luz externa a través de la distancia entre la carcasa puntiaguda 14 y la carcasa principal 11.
Además, las otras partes de extremo del par de lentes 20 se pueden proporcionar para que se conecten a la parte de montaje de la cámara 50 dispuesta de forma fija dentro de la carcasa principal 11.
Además, según se ilustra en las FIGURA 2 a 4, el escáner intraoral 3D 1 de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción puede incluir además el proyector de luz 70 dispuesto dentro de la carcasa 10. El proyector de luz 70 irradia la luz de salida entre el par de lentes 20. Es decir, el proyector de luz 70 irradia la luz de salida a través del área abierta 16 formada en una parte de extremo de la carcasa 10.
El escáner intraoral 3D 1 de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción propone una estructura de disposición óptima, mediante la cual los componentes descritos anteriormente se disponen dentro de la carcasa 10, de tal manera que la carcasa puntiaguda 14 se conforma para que sea lo más larga y delgada posible con el fin de que se pueda insertar y retirar fácilmente de la cavidad oral del paciente, al mismo tiempo que la carcasa principal 11 se conforma con el grosor mínimo.
En este caso, en el escáner intraoral 3D 1 de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción, la carcasa puntiaguda 14 es alargada con el fin de que se pueda introducir fácilmente en la cavidad oral del paciente. El escáner intraoral 3D puede estar más relacionado con el diseño de la ubicación del par de lentes 20 y de las placas de formación de imágenes 31a y 32a que tienen los sensores de formación de imágenes 31b y 32b dentro de la carcasa 10, en el que se considera que el área abierta 16 y el par de lentes 20 están relativamente separadas y una de las partes de extremo del par de lentes 20 se dispone para que tenga un ángulo convergente.
Más particularmente, según se ilustra en la FIGURA 2, el par de lentes 20 se puede proporcionar dentro de la carcasa 10 de tal manera que una de sus partes de extremo sobresalga hacia la carcasa puntiaguda 14, y la parte de montaje de la cámara 50 se puede proporcionar dentro de la carcasa 10 de tal manera que las otras partes de extremo del par de lentes se inserten en la misma. Además, la parte de montaje de la cámara 50 forma una guía de ondas ópticas que se utilizan como trayectorias de la luz entrante que ha pasado a través del par de lentes 20 y de la luz saliente irradiada desde el proyector de luz 70. La guía de ondas ópticas proporcionada en la parte de montaje de la cámara 50 se puede proporcionar como cuartos oscuros que dividen la luz entrante que entra a través del área abierta 16 y la luz saliente irradiada desde el proyector de luz 70, de modo que la luz entrante y la luz saliente no interfieran entre sí.
Es decir, la guía de ondas ópticas puede incluir una parte de la trayectoria de la luz saliente 53 que proporciona una trayectoria de luz que incluye la carcasa puntiaguda 14 a la luz saliente irradiada desde el proyector de luz, proporcionando una parte de la trayectoria de la luz entrante 51, una trayectoria de luz a la luz entrante que entra a través de una lente 21 del par de lentes 20, y proporcionando la otra parte de la trayectoria de la luz entrante 52 una trayectoria de luz a la luz entrante que entra a través de la otra lente 22 del par de lentes 20.
En este caso, la parte de la trayectoria de la luz saliente 53, una parte de la trayectoria de la luz entrante 51 y la otra parte de la trayectoria de la luz entrante 52 se pueden proporcionar para que se dividan entre sí a fin de garantizar que la luz en cada parte de la trayectoria de la luz no interfiera con la luz en las partes de la trayectoria de la luz restantes.
Además, el proyector de luz se sitúa en el centro de las otras partes de extremo del par de lentes 20 separadas entre sí una distancia predeterminada en la dirección transversal de la carcasa 10. La parte de la trayectoria de la luz saliente 53 se puede proporcionar entre una parte de la trayectoria de la luz entrante 51 y la otra parte de la trayectoria de la luz entrante 52.
Una parte de la trayectoria de la luz entrante 51 y la otra parte de la trayectoria de la luz entrante 52 se proporcionan para que se encuentren en las mismas direcciones que las direcciones longitudinales de las lentes correspondientes a las mismas, respectivamente, de tal manera que los rayos de luz entrante que entran desde el par de lentes 20 pasen a través de las mismas, respectivamente. Tanto una parte de la trayectoria de la luz entrante 51 como la otra parte de la trayectoria de la luz entrante 52 se pueden proporcionar para que estén abiertas a través de una y otra superficie lateral de la parte de montaje de la cámara 50.
En este caso, las placas de formación de imágenes 31a y 32a a las que se integran los sensores de formación de imágenes 31b y 32b se pueden disponer verticalmente en la dirección superior-inferior con el fin de que estén en estrecho contacto con una y otra pared lateral de la carcasa 10 en la dirección transversal, respectivamente.
Más concretamente, una placa de formación de imágenes 31a se puede disponer para que esté en estrecho contacto con el borde exterior de una parte de la trayectoria de la luz entrante 51 proporcionada para que esté abierta a través de una superficie lateral de la parte de montaje de la cámara 50 de tal manera que una placa de formación de imágenes 31a se disponga entre el borde exterior de una parte de la trayectoria de la luz entrante 51 y una pared lateral de la carcasa 10 en la dirección transversal. Además, la otra placa de formación de imágenes 32a se puede disponer para que esté en estrecho contacto con el borde exterior de la otra parte de la trayectoria de la luz entrante 52 proporcionada para que esté abierta a través de la otra superficie lateral de la parte de montaje de la cámara 50, de tal manera que la otra placa de formación de imágenes 32a se disponga entre el borde exterior de la otra parte de la trayectoria de la luz entrante 52 y la otra pared lateral de la carcasa 10 en la dirección transversal.
En este caso, la placa de formación de imágenes 31a se puede proporcionar de tal manera que el sensor de formación de imágenes 31 b integrado en la misma quede expuesto a una parte de la trayectoria de la luz entrante 51, mientras que la otra placa de formación de imágenes 32a se puede proporcionar de tal manera que el sensor de formación de imágenes 32b integrado en la misma quede expuesto a la otra parte de la trayectoria de la luz entrante 52.
Además, el escáner intraoral 3D 1 de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción puede incluir además un par de partes que cambian la trayectoria de la luz 41 y 42 dispuestas para redirigir las trayectorias de los rayos de luz, que han pasado a través del par de lentes 20, hacia los sensores de formación de imágenes 31b y 32b integrados en las placas de formación de imágenes 31a y 32a, respectivamente.
Una parte de cambio de la trayectoria de la luz 41 del par de partes que cambian la trayectoria de la luz 41 y 42 puede ser un espejo de cambio de trayectoria de la luz 41 que redirige la trayectoria de la luz entrante, que ha pasado a través de una parte de la trayectoria de la luz entrante 51, hacia el sensor de formación de imágenes 31b integrado en una placa de formación de imágenes 31a. Además, la otra parte de cambio de la trayectoria de la luz 42 del par de partes que cambian la trayectoria de la luz 41 y 42 puede ser el otro espejo de cambio de trayectoria de la luz 42 que redirige la trayectoria de la luz entrante, que ha pasado a través de la otra parte de la trayectoria de la luz entrante 52, hacia el sensor de formación de imágenes 32b integrado en la otra placa de formación de imágenes 32a.
En este caso, cada uno de los pares de partes que cambian la trayectoria de la luz 41 y 42 puede incluir un espejo de reflexión total que puede reflejar totalmente la luz. Sin embargo, cada uno de los pares de partes que cambian la trayectoria de la luz 41 y 42 no se limita al espejo de reflexión total, sino que puede incluir cualquier elemento óptico que pueda reflejar totalmente la luz.
Además, el par de partes que cambian la trayectoria de la luz 41 y 42 se pueden implementar como un divisor de haz. Es decir, el par de partes que cambian la trayectoria de la luz 41 y 42 se puede proporcionar como un divisor de haz para modificar la luz entrante dividiendo la luz entrante en dos haces en una proporción predeterminada.
Un punto técnico principal del escáner intraoral 3D 1 de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción es obtener datos de imagen 3D de la forma interna (es decir, la imagen) de la cavidad oral del paciente utilizando el par de lentes 20.
Sin embargo, como se ha descrito anteriormente, una de las partes de extremo del par de lentes 20 (en una dirección en la que se proporciona la carcasa puntiaguda 14 en los dibujos) se debe disponer para que tenga un ángulo convergente para orientarse respectivamente hacia el espejo reflectante 60 proporcionado en la única área abierta 16, mientras que cada una de las otras partes de extremo del par de lentes 20 (en una dirección en la que se proporciona el proyector de luz 70 en los dibujos) debe tener una estructura que permita que la luz entrante pase a través de ella en una dirección lineal.
En consecuencia, el par de placas de formación de imágenes 31a y 32a se deben disponer para que estén separadas entre sí en la dirección transversal de la carcasa 10 con el fin de que sean perpendiculares a las direcciones lineales de las otras partes de extremo del par de lentes 20, respectivamente. Sin embargo, en este caso, el grosor de la carcasa principal 11 en la dirección transversal puede aumentar por la longitud del par de placas de formación de imágenes 31a y 32a. Un aumento de este tipo en el grosor de la carcasa principal 11 en la dirección transversal puede conducir a un problema que limitaría el diseño delgado del escáner intraoral 3D de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción.
Como se ha descrito anteriormente, en el escáner intraoral 3D 1 de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción, las partes de la trayectoria de la luz entrante 51 y 52 se conforman para que estén abiertas a través de una y otra superficie lateral de la parte de montaje de la cámara 50, las posiciones de las placas de formación de imágenes 31a y 32a se determinan de tal manera que las placas de formación de imágenes 31a y 32a se dispongan verticalmente entre una y otra superficie lateral de la parte de montaje de la cámara 50 y una y otra pared lateral de la carcasa 10, y se proporcionan el par de partes que cambian la trayectoria de la luz 41 y 42 que redirigen las trayectorias de la luz entrante que han pasado a través del par de lentes 20. En consecuencia, la carcasa principal 11 puede tener un perfil delgado de tal manera que un examinador puede utilizar el escáner intraoral 3D 1 agarrando fácilmente la carcasa principal 11 sólo con el pulgar, el índice y el dedo medio.
El par de partes que cambian la trayectoria de la luz 41 y 42 se pueden disponer para que tengan superficies reflectoras, cuyos ángulos se determinan de tal manera que los rayos de luz entrante, que han pasado a través del par de lentes 20, incidan en una de las superficies de los sensores de formación de imágenes 31b y 32b proporcionados en el par de placas de formación de imágenes 31a y 32a con ángulos predeterminados, respectivamente.
A este respecto, el par de partes que cambian la trayectoria de la luz 41 y 42 se pueden disponer de forma que las superficies reflectoras de las mismas estén inclinadas con respecto a la dirección longitudinal de la carcasa 10. Es decir, un espejo de cambio de trayectoria de la luz 41 se puede proporcionar de tal manera que la luz entrante, que ha entrado a través de una lente 21, entre a través de una parte de la trayectoria de la luz entrante 51 y, a continuación, sea refractada mediante la superficie del reflector de un espejo de cambio de trayectoria de la luz 41 con el fin de que se irradie al sensor de formación de imágenes 31 b de una placa de formación de imágenes 31 a. Del mismo modo, el otro espejo de cambio de trayectoria de la luz 42 se puede proporcionar de tal manera que la luz entrante, que ha entrado a través de la otra lente 22, entre a través de la otra parte de la trayectoria de la luz entrante 52 y, a continuación, sea refractada mediante la superficie del reflector del otro espejo de cambio de trayectoria de la luz 42 con el fin de que se irradie al sensor de formación de imágenes 32b de la otra placa de formación de imágenes 32a.
Además, el espejo reflector 60 se puede proporcionar en el área abierta 16 formada en la carcasa puntiaguda 14, como se describió anteriormente. El espejo reflectante 60 se utiliza para reflejar la luz entrante que entra en la carcasa principal 11 y la luz saliente que sale de la carcasa principal 11 a lo largo de trayectorias predeterminadas.
En particular, el espejo reflectante 60 facilita la captura de imágenes utilizando el par de lentes 20 a través del área abierta 16 abierta en una dirección perpendicular a la dirección longitudinal de la carcasa 10.
Además, aunque no se muestra en los dibujos, el espejo reflectante 60 se puede proporcionar con capacidad de giro alrededor de un eje predeterminado dentro de la carcasa puntiaguda 14. Es decir, el espejo reflectante 60 puede girar alrededor del eje predeterminado con el fin de cambiar un área de exploración de una imagen interna de la cavidad oral del paciente capturada utilizando el par de lentes 20, cambiando de este modo, en esencia, el ángulo de la luz entrante que entra a través del área abierta 16.
Por el contrario, aunque no se muestra en los dibujos, cuando el espejo reflectante 60 se proporciona para que pueda girar según se ha descrito anteriormente, una parte de ajuste del espejo (no mostrada) para ajustar el ángulo de rotación del espejo reflectante 60 se puede proporcionar además en una parte exterior de la carcasa 10. La parte de ajuste del espejo se puede proporcionar en la parte exterior de la carcasa 10 como un botón o una palanca de control.
En el caso de que la parte de ajuste del espejo esté provista de uno o más botones, cuando se pulse uno de los botones, el espejo reflectante 60 podrá girar hasta un ángulo predeterminado. En un caso en el que la parte de ajuste del espejo esté provista de una palanca de control, cuando la palanca de control se gira hacia un lado, el espejo reflectante 60 puede girar en una dirección para ajustar el ángulo del mismo. Cuando la palanca de control se gira hacia el otro lado, el espejo reflectante 60 puede girar en la otra dirección para ajustar su ángulo.
Como se ha descrito anteriormente, es posible cambiar el área de exploración de la imagen con sólo accionar el espejo reflector 60 para que gire sin mover la carcasa 10, aumentando de este modo de forma ventajosa el área de exploración en la misma posición.
Esta configuración de la operación de rotación del espejo reflectante 60 puede ser significativamente útil cuando la posición de un diente o dientes del paciente que se van a medir utilizando el escáner intraoral 3D 1 de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción están generalmente fuera del rango de exploración.
Más concretamente, el examinador inserta el escáner intraoral 3D 1 de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción en la cavidad oral del paciente para obtener datos 3D de los dientes dentro de la cavidad oral. En este caso, dado que la carcasa puntiaguda 14 se fabrica para que sea relativamente delgada, el escáner intraoral 3D se puede situar de tal manera que en la cavidad oral del paciente se inserte sólo la carcasa puntiaguda 14. Sin embargo, en un caso en el que se pretenda obtener datos 3D de un diente situado junto a la garganta o un diente situado en un espacio estrecho entre los dientes y los labios, la carcasa puntiaguda 14 se puede insertar primero de tal manera que la parte de extremo delantera de la misma se sitúe alrededor del diente que se va a medir.
Posteriormente, cuando el diente que el examinador pretende medir utilizando el escáner intraoral 3D 1 de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción en la cavidad oral del paciente está fuera del área de exploración de la imagen obtenida mediante el par de lentes 20, es posible establecer fácilmente el área de exploración de la imagen del diente que es difícil de medir ajustando el ángulo del espejo reflectante 60 utilizando la parte de ajuste del espejo.
El estado de funcionamiento del escáner intraoral 3D 1 que tiene la configuración descrita anteriormente de acuerdo con la presente descripción se describirá a continuación con más detalle haciendo referencia a los dibujos adjuntos (en particular, las FIGURA 5 a 7).
La FIGURA 5 es una vista en perspectiva que ilustra las trayectorias de luz obtenidas utilizando el par de lentes en la configuración de la FIGURA 1, la FIGURA 6 es una vista en planta de la FIGURA 5 y la FIGURA 7 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea B-B de la FIGURA 6.
El examinador presiona la parte de botón de puesta en marcha 15 provista en la parte superior de la carcasa 10 para medir el interior de la cavidad oral del paciente utilizando el escáner intraoral 3D 1 de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción.
Entonces, según se ilustra en las FIGURA 5 y 7, la luz de salida se irradia desde el proyector de luz 70. La luz de salida irradiada desde el proyector de luz 70 se irradia hacia el área abierta 16 de forma secuencial a través de la parte de la trayectoria de la luz saliente 53 de la guía de ondas ópticas formada en la parte de montaje de la cámara 50 y la parte de la trayectoria de la luz entrante/saliente 17 formada en la carcasa puntiaguda 14 y, a continuación, se irradia hacia la cavidad oral del paciente a través del área abierta 16 mediante el espejo reflectante 60.
Al mismo tiempo, según se ilustra en las FIGURA 5 y 6, el par de lentes 20 se puede operar mediante la operación del examinador presionando la parte de botón de puesta en marcha 15 con el fin de obtener dos conjuntos de datos de imagen que tengan el mismo enfoque en un solo punto de la imagen.
En este caso, la imagen de la cavidad oral del paciente existe en forma de luz en respuesta a la luz saliente. La imagen entra en la secuencia opuesta a la luz saliente. Es decir, la imagen entra en el interior de la carcasa puntiaguda 14 a través del área abierta 16, es redirigida por el espejo reflectante 60, y se hace incidir en el par de lentes 20 capturando, en esencia, imágenes de la superficie reflectante del espejo reflectante 60, a través de la parte de la trayectoria de la luz entrante/saliente 17, las lentes correspondientes y las partes correspondientes de la trayectoria de la luz entrante 51 y 52 de la guía de ondas ópticas. A continuación, la imagen es irradiada por las partes que cambian la trayectoria de la luz 41 y 42 a los sensores de formación de imágenes 31b y 32b de las correspondientes placas de formación de imágenes 31a y 32a, de modo que se puedan obtener dos conjuntos de datos de imagen predeterminadas. Sobre la base de los dos conjuntos de datos de imágenes obtenidas de esta manera, se pueden obtener fácilmente datos de imágenes en 3D de la cavidad oral del paciente.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un escáner intraoral tridimensional (1) que comprende:
    una carcasa (10) que se puede introducir y retirar de una cavidad oral y que tiene un área abierta (16) que permite introducir una forma interna, denominada, a continuación, en la presente memoria "imagen", de la cavidad oral en forma de luz a través de una parte de extremo;
    un par de lentes (20, 21,22) dispuestas en el interior de la carcasa (10) y dispuestas para que estén separadas entre sí en una dirección transversal de la carcasa (10) con el fin de permitir que la luz entrante desde una parte de extremo de la carcasa (10) pase a lo largo de diferentes trayectorias a través de la misma;
    un par de placas de formación de imágenes (31 a, 32a) que incluyen, respectivamente, un sensor de formación de imágenes (31b, 32b) que recibe la luz que ha atravesado el par de lentes (20, 21, 22) para generar información de la imagen a partir de la luz y que se disponen en estrecho contacto con una y otra pared lateral de la carcasa (10) en la dirección transversal, respectivamente; y
    un par de partes que cambian la trayectoria de la luz (41,42) dispuestas para redirigir las trayectorias de la luz, que han pasado por el par de lentes (20, 21,22), hacia las placas de formación de imágenes (31 a, 32a).
    2. El escáner intraoral tridimensional de la reivindicación 1, en donde el par de partes que cambian la trayectoria de la luz (41,42) se disponen para que tengan superficies reflectoras, cuyos ángulos se determinan de tal manera que los rayos de la luz, que han pasado a través del par de lentes (20, 21, 22), incidan en una superficie de los sensores de formación de imágenes (31b, 32b) proporcionados en las placas de formación de imágenes (31a, 32a) con ángulos predeterminados, respectivamente.
    3. El escáner intraoral tridimensional de la reivindicación 1 o 2, que comprende además una parte de montaje de la cámara (50) que tiene partes de la trayectoria de la luz entrante (51, 52) en la misma, estando las partes de la trayectoria de la luz entrante (51, 52) dispuestas entre el par de lentes (20, 21, 22) y las placas de formación de imágenes (31 a, 32a) de tal manera que la luz pase a través de las partes de la trayectoria de la luz entrante (51,52).
    4. El escáner intraoral tridimensional de la reivindicación 3, en donde el par de partes que cambian la trayectoria de la luz (51,52) se proporcionan dentro de la parte de montaje de la cámara (50).
    5. El escáner intraoral tridimensional de la reivindicación 1, en donde el par de partes que cambian la trayectoria de la luz (51,52) comprenden superficies reflectoras, cuyos ángulos se determinan de tal manera que los rayos de la luz, que han pasado a través del par de lentes (20, 21,22), incidan en una de las superficies de los sensores de formación de imágenes (31b, 32b) previstos en las placas de formación de imágenes (31a, 32a) con ángulos predeterminados, respectivamente, estando las superficies reflectoras inclinadas con respecto a una dirección longitudinal de la carcasa
    (10).
    6. El escáner intraoral tridimensional de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende además un proyector de luz (70) dispuesto dentro de la carcasa (10), en donde el proyector de luz (70) irradia luz de salida entre el par de lentes (20, 21, 22) a través del área abierta (16) proporcionada en una parte de extremo de la carcasa (10).
    7. El escáner intraoral tridimensional de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde los enfoques del par de lentes (20, 21, 22) se pueden ajustar con respecto a una imagen dentro de la cavidad oral.
    8. El escáner intraoral tridimensional de la reivindicación 1,2 o 5, en donde la carcasa (10) comprende:
    una carcasa principal (11) que aloja el par de lentes (20, 21, 22) y una serie de componentes eléctricos para accionar el par de placas de formación de imágenes (31 a, 32a); y
    una carcasa puntiaguda (14) acoplada a una parte de extremo de la carcasa principal (11), y que tiene el área abierta (16), una parte de la trayectoria de la luz entrante (51,52) que guía la luz entrante en la carcasa principal
    (11) a través del área abierta (16), y una parte de la trayectoria de la luz saliente (53) que guía la luz saliente de la carcasa principal (11) a través del área abierta (16).
    9. El escáner intraoral tridimensional de la reivindicación 8, en donde el par de lentes (20, 21,22) se disponen de tal manera que una de sus partes de extremo tiene un ángulo convergente hacia el alojamiento de la punta (14) y longitudes predeterminadas de las mismas se superponen al alojamiento de la punta (14).
    10. El escáner intraoral tridimensional de la reivindicación 8 o 9, en donde se proporciona un espejo reflectante (60) en el área abierta (16) proporcionada en la carcasa puntiaguda (14), reflejando el espejo reflectante (60) la luz entrante en la carcasa principal (11) y la luz saliente de la carcasa principal (11) a través del área abierta (16) a lo largo de trayectorias predeterminadas.
    11. El escáner intraoral tridimensional de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde el par de partes que cambian la trayectoria de la luz (41,42) comprenden respectivamente un espejo de reflexión total.
    12. El escáner intraoral tridimensional de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde el par de partes que cambian la trayectoria de la luz (41,42) comprenden un divisor de haz.
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