ES3051638T3 - Intraoral scanner comprising a defogging system - Google Patents

Intraoral scanner comprising a defogging system

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ES3051638T3
ES3051638T3 ES21843902T ES21843902T ES3051638T3 ES 3051638 T3 ES3051638 T3 ES 3051638T3 ES 21843902 T ES21843902 T ES 21843902T ES 21843902 T ES21843902 T ES 21843902T ES 3051638 T3 ES3051638 T3 ES 3051638T3
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Kasper Krogh Hansen
Oliver Sundberg
Alexander Bruun Christiansen
Pétur Gordon Hermannsson
Gabija Kirsanske
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Abstract

Se describe un sistema de escaneo intraoral que incluye una carcasa y una funda. La carcasa incluye componentes ópticos, un cabezal y una unidad desempañadora que incluye una unidad de calentamiento. El cabezal incluye una abertura principal y está configurado para insertarse en la cavidad bucal del paciente. La funda incluye un componente óptico secundario dispuesto en una abertura secundaria, que está configurado para alinearse con la abertura principal cuando la funda se acopla a la carcasa. La unidad de calentamiento está configurada para generar calor al aplicarle energía eléctrica. Cuando la funda se acopla a la carcasa, el componente óptico secundario está configurado para transferir el calor generado desde la unidad de calentamiento al componente óptico secundario mediante conducción térmica entre ambos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0003] Escáner intraoral que comprende un sistema de desempañado
[0005] Campo técnico
[0007] La descripción se refiere a un sistema de desempañado. En particular, la descripción se refiere a un sistema de escaneo óptico comprendiendo el sistema de desempañado. El sistema de escaneo óptico incluye un escáner 3D para escanear los orificios corporales del paciente. Por ejemplo, el escáner 3D puede incluir un escáner intraoral 3D portátil para escanear la cavidad bucal del paciente.
[0009] Antecedentes
[0011] Los dispositivos médicos, como los escáneres intraorales 3D que se insertan en el orificio corporal de un paciente, como una cavidad bucal, en general funcionan en un entorno con altos requisitos de higiene y/o expuestos a un entorno húmedo y cálido. Por lo tanto, es probable que se produzca condensación en las superficies del sistema de escaneo, como las superficies que, antes de la inserción en el orificio del cuerpo, estaban a temperatura ambiente. Por ejemplo, los escáneres intraorales 3D se exponen regularmente a la respiración exhalada del paciente o al aire en la cavidad oral que causa el empañado de las superficies, como los componentes ópticos insertados en la cavidad oral. Dicha condensación en los componentes ópticos usados en la obtención de imágenes del orificio corporal puede interferir con el funcionamiento óptico del dispositivo médico. Por ejemplo, la condensación en los componentes ópticos insertados puede causar un cambio no deseado, como alterar la señal de escaneo (por ejemplo, en la trayectoria o transmisión de la señal de luz, es decir, luz de iluminación o luz reflejada), lo que resulta en errores significativos en los datos o imágenes adquiridos con calidad de imagen degradada.
[0013] Se conocen varios sistemas de desempañado para desempañar las superficies insertables (por ejemplo, componentes ópticos). Un sistema de desempañado convencional incluye un sistema de flujo de aire que suministra aire frío o caliente a las superficies insertables. En pacientes sensibles, como los que tienen dientes sensibles, el flujo de aire puede causar molestias. La generación de un flujo de aire también conduce a un mayor consumo de energía y emisiones de ruido. Además, la bomba de aire o boquilla necesaria para este propósito ocupa espacio en el dispositivo médico. En otro sistema de desempañado, como el usado en un escáner intraoral que tiene un sistema de dos ventanas, una ventana exterior expuesta al entorno corporal se desempaña a través de transferencia de calor por radiación a través de un espacio entre la ventana exterior y una ventana interior que se calienta por un calentador. La eficacia (por ejemplo, el tiempo de desempañado) puede depender de ciertos factores, como el diseño del sistema de ventanas, la elección de materiales, etc. Además, la efectividad de dicho sistema de desempañado está enormemente influenciada por una distancia entre la ventana interior y la ventana exterior, es decir, el ancho del espacio que se pretende mantener lo más pequeño posible. Existen limitaciones, como las tolerancias de fabricación que determinan qué tan pequeño puede ser el ancho del espacio: cuanto mayor sea el ancho del espacio, menos efectivo será dicho sistema de desempañado. Incluso para un ancho de espacio pequeño (por ejemplo, 0,5 mm), el tiempo de desempañado suele ser de un orden de magnitud que retrasa la preparación de un sistema de escaneo óptico que tenga estos sistemas de desempañado listos para escanear un orificio corporal o durante el proceso de escaneo. Además, estos sistemas de desempañado pueden volverse indeseables para los sistemas de escaneo óptico operados por batería, que requieren un uso eficiente de la energía limitada de la batería y un tiempo de desempañado más corto.
[0015] Además, las superficies externas de la parte insertable (por ejemplo, las superficies del sistema de escaneo) del dispositivo médico deben crear una separación entre el paciente y las unidades o componentes internos del dispositivo médico. Esto evita la contaminación de las unidades o componentes internos del dispositivo médico, lo que permite que el dispositivo médico se use en diferentes pacientes sin dejar de mantener la higiene. Para cumplir con los requisitos higiénicos, las superficies exteriores de la parte insertable (por ejemplo, el manguito del escáner o la ventana exterior) deben ser en general extraíbles y, por lo general, puede requerirse que se eliminen y reemplacen por otra parte insertable, como otro manguito, o pueden necesitar esterilizarse (por ejemplo, esterilización por aire caliente, autoclave de vapor o esterilización química) para su reutilización en otro paciente.
[0017] Por lo tanto, es deseable proporcionar un sistema de escaneo óptico (por ejemplo, sistema de escaneo intraoral operado por batería) comprendiendo un sistema de desempañado, que supere al menos algunas de las deficiencias anteriores al tiempo que satisfaga los requisitos higiénicos para permitir el uso repetido del dispositivo médico (por ejemplo, escáner intraoral) en diferentes pacientes.
[0019] El documento US 2015/238072 A1 describe un sistema de desempañado térmico para un dispositivo de escaneo y, más específicamente, la descripción describe una capa conductora transparente que cubre un área de un elemento transparente, en donde la capa conductora transparente, cuando recibe una energía eléctrica, genera calor que se comunica térmicamente a al menos un lado del elemento transparente.
[0020] Compendio
[0022] El objeto de la invención es un sistema de escaneo intraoral como se define en la reivindicación 1.
[0024] El sistema de escaneo intraoral incluye una carcasa y un manguito. La carcasa incluye componentes ópticos configurados para adquirir datos comprendiendo una pluralidad de imágenes bidimensionales en respuesta a la iluminación de un objeto dental. El manguito está configurado para cubrir al menos una parte de la carcasa cuando el manguito está acoplado con la carcasa.
[0026] El sistema de escaneo intraoral descrito en la realización anterior está configurado para combinarse con una o más realizaciones descritas más adelante.
[0028] Según una realización, se describe un sistema de escaneo intraoral. El sistema de escaneo intraoral incluye una carcasa y un manguito. La carcasa incluye componentes ópticos, un cabezal y una unidad de desempañado que incluye una unidad de calentamiento. El cabezal incluye una abertura primaria y está configurado para insertarse en una cavidad oral de un paciente. El manguito incluye un componente óptico secundario dispuesto en una abertura secundaria que está configurada para colocarse alineada con la abertura primaria cuando el manguito está acoplado a la carcasa. La unidad de calentamiento está configurada para generar calor en respuesta a la aplicación de energía eléctrica a la unidad de calentamiento. Cuando el manguito está acoplado con la carcasa, el componente óptico secundario está configurado para disponerse de manera que el calor generado se transfiera de la unidad de calentamiento al componente óptico secundario a través de la conducción térmica entre la unidad de calentamiento y el componente óptico secundario.
[0030] Según otra realización, se describe un sistema de escaneo intraoral. El sistema de escaneo intraoral incluye una carcasa y un manguito. La carcasa incluye componentes ópticos, un cabezal y una unidad de desempañado que incluye una unidad de calentamiento. El cabezal incluye una abertura primaria y está configurado para insertarse en una cavidad oral de un paciente. El manguito está acoplado a la carcasa y cubre al menos una parte del cabezal. El manguito incluye un componente óptico secundario dispuesto en una abertura secundaria, que se coloca en alineación con la abertura primaria. La unidad de calentamiento está configurada para generar calor en respuesta a la aplicación de energía eléctrica a la unidad de calentamiento. El componente óptico secundario está dispuesto de tal manera que el calor generado se transfiere de la unidad de calentamiento al componente óptico secundario a través de la conducción térmica entre la unidad de calentamiento y el componente óptico secundario.
[0032] La transferencia del calor generado desde la unidad de calentamiento al componente óptico secundario a través de la conducción térmica también puede incluir la conducción térmica del calor transferido sobre y/o a través del componente óptico secundario. Esto se logra, como ejemplo, haciendo que el componente óptico secundario esté compuesto por un material que tenga una alta conductividad térmica.
[0034] Cuando el manguito está acoplado con la carcasa, el manguito cubre al menos una parte del cabezal y el componente óptico secundario típicamente se dispone en relación con la carcasa. Esta disposición del componente óptico secundario permite que el calor generado se transfiera de la unidad de calentamiento al componente óptico secundario a través de la conducción térmica entre la unidad de calentamiento y el componente óptico secundario.
[0036] El manguito está configurado para cubrir al menos una parte del cabezal. Como el manguito está configurado para cubrir al menos una parte del cabezal cuando se acopla con la carcasa, el manguito también está configurado para proporcionar al menos una protección mecánica a al menos algunos componentes encerrados dentro de la carcasa, o una barrera de higiene entre el paciente y al menos una parte del cabezal. El manguito puede permitir mantener la parte cubierta del cabezal libre de contaminación o al menos reducir la exposición de la parte cubierta del cabezal al medio ambiente en la cavidad bucal.
[0038] El término abertura puede entenderse como un espacio a través del cual pasa la señal de escaneo. Por ejemplo, esto puede incluir un orificio, abertura o hueco.
[0040] Los componentes ópticos incluyen elementos ópticos para formar imágenes de la cavidad intraoral. Estos elementos ópticos en general están configurados para dirigir la luz fuera del escáner para escanear, por ejemplo, hacia una cavidad intraoral del paciente para iluminar la cavidad intraoral, y para dirigir, hacia un sensor, la luz que ingresa al escáner después de que la luz de iluminación se refleja desde la cavidad intraoral. La dirección de la luz de iluminación y/o la luz reflejada puede lograrse a través de una disposición relativa de la fuente de luz en el sistema de escaneo dental con respecto a un cabezal de escaneo del sistema de escaneo y el sensor. Como ejemplo, los componentes ópticos incluyen uno o más de fuente de luz, prisma, espejo, sistema de lentes, espejo, divisor de haz, etc. La luz de iluminación mencionada y/o la luz reflejada pueden entenderse como una señal de escaneo.
[0041] El procedimiento de escaneo o el escaneo incluye al menos las etapas de iluminar la cavidad oral y recibir datos, por medio de la luz reflejada, en el sensor, pero también puede incluir una o más etapas que usan los datos recibidos, como la etapa de procesar los datos recibidos, para generar una representación digital tridimensional de la cavidad oral.
[0043] La carcasa incluye un espacio volumétrico que tiene al menos una unidad de iluminación, un sensor y un procesador dentro del espacio. La unidad de iluminación comprendiendo la fuente de luz está configurada para iluminar la cavidad intraoral (por ejemplo, comprendiendo un objeto dental tridimensional), el sensor está configurado para adquirir datos comprendiendo una pluralidad de imágenes bidimensionales en respuesta a la iluminación del objeto dental; y el procesador está configurado para generar datos procesados procesando uno o más de los datos adquiridos, en donde se genera una representación digital tridimensional del objeto dental según los datos procesados. El objeto dental tridimensional del que se obtienen imágenes usando el sistema de escaneo puede incluir una cavidad intraoral comprendiendo uno o más de los dientes del paciente, tejido gingival, áreas edéntulas o cualquier otro material como restauración, implante, etc. Los datos adquiridos pueden incluir información relacionada con el objeto dental tridimensional tal como imágenes 2D, datos de profundidad y pueden incluir adicionalmente al menos uno de los datos de color o datos que pueden obtenerse a partir de los datos de profundidad y/o datos de color tales como fecha de color de superficie, datos de color de fluorescencia o datos de luz infrarroja. El sensor es un sensor de imagen que está configurado para generar la pluralidad de imágenes según la luz entrante (reflejada) recibida del objeto dental iluminado. El procesador está configurado para generar los datos procesados procesando una o más de la pluralidad de imágenes bidimensionales. Los datos procesados pueden incluir información relacionada con los datos de profundidad que representan la topología de la superficie del objeto dental tridimensional, y pueden incluir adicionalmente información relacionada con los datos de color que representan el color del objeto dental tridimensional.
[0044] En una realización, el sistema de escaneo intraoral está configurado para transmitir, de manera inalámbrica o a través de una conexión por cable, los datos procesados a una unidad de procesamiento remota que puede ser parte del sistema de escaneo intraoral. El conjunto de procesamiento remoto está configurado para generar la representación digital tridimensional del objeto dental según los datos procesados recibidos. Por lo tanto, el procesamiento puede incluir hacer que los datos procesados sean adecuados para la transmisión, como la transmisión inalámbrica. Esto puede incluir al menos uno de filtrar, comprimir, cifrar o codificar la información disponible en la una o más de la pluralidad de imágenes bidimensionales, y la salida de dicho procesamiento representa los datos procesados. El sistema de escaneo intraoral portátil puede incluir una funcionalidad inalámbrica, que puede lograrse a través de una capacidad inalámbrica incorporada dentro de la carcasa o por medio de una conexión con una unidad habilitada inalámbrica. En otra realización, el procesador comprendido en la carcasa está configurado para generar la representación digital tridimensional del objeto dental según los datos procesados recibidos.
[0046] El sistema de escaneo intraoral puede incluir además una pantalla, que está configurada para mostrar la representación digital tridimensional del objeto dental.
[0048] El sistema de escaneo intraoral puede funcionar usando un principio de escaneo tal como escaneo basado en triangulación, escaneo confocal, escaneo de enfoque, escaneo de tomografía de coherencia óptica (Optical Coherence Tomography, OCT), etc. En una realización, el sistema de escaneo se opera trasladando un plano de enfoque a lo largo de un eje óptico del sistema de escaneo y capturando la pluralidad de imágenes 2D en diferentes posiciones del plano de enfoque de modo que cada serie de imágenes 2D capturadas correspondientes a cada plano de enfoque forme una pila de imágenes 2D. En otras palabras, la posición del plano de enfoque se desplaza preferiblemente a lo largo del eje óptico del sistema de escaneo, de modo que las imágenes 2d capturadas en una serie de posiciones del plano de enfoque a lo largo del eje óptico formen dicha pila de imágenes 2D (subescaneo) para una vista dada del objeto, es decir, para una disposición dada del sistema de escaneo con respecto al objeto dentro de un corto intervalo de tiempo. Después de cambiar la disposición del sistema de escaneo en relación con el objeto, puede capturarse una nueva pila de imágenes 2D para esa vista. La posición del plano de enfoque puede variarse por medio de al menos un elemento de enfoque, por ejemplo, una lente de enfoque móvil. El escáner 3D en general se mueve y se inclina de tal manera que al menos algunos conjuntos de subescáneres se superponen al menos parcialmente, para permitir la costura. El resultado de la costura es la representación digital en 3D de una superficie más grande que la que puede ser capturada por un solo subescáner, es decir, que es más grande que el campo de visión del escáner 3D. La costura, también conocida como registro, funciona identificando regiones superpuestas de la superficie 3D en varios subescaneos y transformando los subescaneos en un sistema de coordenadas común de modo que las regiones superpuestas coincidan, produciendo finalmente el escaneo general. El algoritmo de punto más cercano iterativo (Iterative Closest Point, ICP) se usa ampliamente para este propósito. En otra realización, el sistema de escaneo tal como el escáner intraoral puede emplear un escaneo basado en triangulación conocido convencionalmente usando una luz de sonda estructurada definida por un patrón, iluminando así el patrón en el objeto y recibiendo la señal reflejada en respuesta a la iluminación como pluralidad de imágenes 2D en el sensor. Las imágenes recibidas se procesan a continuación para generar la representación digital 3D del objeto iluminado, es decir, de la cavidad intraoral.
[0049] En una realización, el sistema de escaneo intraoral comprende una interfaz de energía que está configurada para recibir energía de funcionamiento directamente de la electricidad de la red eléctrica basada en enchufes. Adicional o alternativamente, el sistema de escaneo intraoral comprende una ranura de batería que recibe una batería extraíble, en general recargable, que está configurada para suministrar energía de funcionamiento al sistema de escaneo intraoral. En otra realización, el sistema de escaneo intraoral incluye una batería integrada con una interfaz de carga configurada para recibir energía de recarga para la batería de manera que la batería integrada pueda recargarse. La unidad de desempañado descrita comprendiendo la unidad de calentamiento puede usarse en cualquiera de estos sistemas de escaneo intraoral independientemente de cómo se suministre la energía eléctrica operativa. La unidad de desempañado descrita por medio de conducción térmica puede reducir el consumo de energía para el desempañado y reduce significativamente el tiempo de desempañado, por lo tanto, la unidad de desempañado descrita es particularmente útil para un sistema de escaneo intraoral que recibe su energía de funcionamiento de una fuente de energía limitada, tal como una batería. La necesidad de una unidad de desempañado más efectiva, que da como resultado un consumo de energía reducido para el tiempo de desempañado, puede ser útil además para un sistema de escaneo intraoral que está configurado para realizar tareas adicionales, como transmitir de manera inalámbrica los datos procesados.
[0051] El cabezal puede estar unido de manera fija, es decir, puede ser una parte integrada de la carcasa. Alternativamente, el cabezal puede estar unido de manera extraíble al resto de la carcasa, es decir, el cabezal está configurado para montarse o desmontarse del resto de la carcasa (por ejemplo, una parte de montaje de la carcasa). El montaje y desmontaje al menos se refiere al acoplamiento y desacoplamiento (como el bloqueo y desbloqueo) del cabezal con la parte de montaje. La parte de montaje incluye al menos una sección de la carcasa donde se monta o desmonta el cabezal. La sección puede incluir una unidad de bloqueo que está configurada para acoplarse con una unidad de bloqueo complementaria del cabezal para permitir el bloqueo del cabezal con la sección. En algunas realizaciones, la parte de montaje puede incluir un tubo sobre el cual puede montarse y desmontarse el cabezal, en general por medio de un movimiento deslizante a lo largo de una longitud de la parte de montaje. En otras palabras, la parte de montaje puede incluir una estructura similar a un tubo y el cabezal, estructurado como un tubo hueco, está unido de manera deslizante a la estructura de montaje similar a un tubo. Como se indicó anteriormente, la parte de montaje puede incluir al menos una unidad de bloqueo que está configurada para acoplarse con una unidad de bloqueo complementaria del cabezal para permitir el bloqueo del cabezal con la parte de montaje. En varias realizaciones, el montaje del cabezal en el resto de la carcasa establece una conexión mecánica estable entre el cabezal y el resto del cuerpo. Por lo general, el sistema de escaneo intraoral se pone a disposición del usuario del sistema de escaneo intraoral con el cabezal ya en la posición de montaje, pero el cabezal puede desmontarse para dar servicio al escáner.
[0052] El cabezal está configurado para acercarse al orificio corporal al adquirir datos de la cavidad oral durante el escaneo, como para registrar las características topográficas. Esto puede requerir que al menos un elemento óptico del cabezal (por ejemplo, la abertura primaria) se inserte en el orificio corporal inmediatamente antes o durante el escaneo. En algunas realizaciones, el cabezal puede desinfectarse frotando tal como con un paño seco/toallitas de limpieza o usando un disolvente de limpieza.
[0054] En una realización, el cabezal incluye al menos un elemento óptico y un marco. El al menos un elemento óptico, como un prisma o un espejo, está configurado para insertarse en la cavidad oral inmediatamente antes o durante el escaneo. El prisma o espejo está configurado para dirigir la señal de escaneo fuera del escáner y/o hacia el sensor. El marco del cabezal está compuesto, al menos en parte, por un material no conductor, como un material plástico (por ejemplo, a través de moldeo por inyección). Existen varios materiales plásticos adecuados para ser usados para el cabezal e incluso para cabezales que pueden requerir autoclave, por ejemplo, PSU. Con un pegamento adecuado, el espejo puede pegarse al marco. Otro procedimiento para fijar el espejo a la estructura es soldar una lámina delgada hecha de algún otro material, por ejemplo, metal al material plástico y usar pegamento para unir el espejo a la lámina. Hay una variedad mucho más amplia de pegamentos (incluso gules esterilizables en autoclave, si es necesario) que unen el metal al vidrio.
[0056] En una realización, el cabezal incluye i) el marco comprendiendo una primera abertura configurada para acoplarse con la parte de montaje de un cuerpo principal de la carcasa, y ii) un componente de conexión comprendiendo una segunda abertura (es decir, la abertura primaria) a una distancia de la primera abertura y configurada para permitir que la luz de iluminación pase a través de la abertura primaria para salir de la carcasa y/o que la luz reflejada pase a través de la abertura para entrar en la carcasa. La posición típica de la primera abertura y la segunda abertura es tal que la luz de iluminación y/o la luz reflejada pasa a través de una abertura y es reflejada por el elemento óptico (por ejemplo, el espejo en el cabezal) antes de pasar a través de la otra abertura.
[0058] En una realización, el cabezal incluye un componente óptico primario dispuesto en la abertura primaria. Se impide que el componente óptico primario dispuesto en la abertura primaria reciba el calor generado desde la unidad de calentamiento al componente óptico primario. El término disponer el componente óptico primario puede referirse a al menos una de disposición física, estructura física o propiedad del material que inhibe tal como evita la transferencia del calor generado al componente óptico primario. El componente óptico primario está dispuesto permanentemente o dispuesto de manera extraíble en la abertura primaria, en donde la disposición incluye unir el componente óptico primario en la abertura primaria. El componente óptico primario dispuesto de manera extraíble puede permitir reemplazar un componente óptico primario defectuoso.
[0060] El término "inhibir" u otras variaciones de este tales como "inhibido" se refiere a obstaculizar o restringir el calor generado por la unidad de calentamiento, es decir, que el calor generado alcance o se transfiera desde la unidad de calentamiento al componente óptico primario. A pesar de "disponer el componente óptico primario" como se menciona en el párrafo anterior, todavía puede recibirse algo de calor en el componente óptico primario y el componente óptico primario se calienta gradualmente. De manera similar, a pesar del ancho del espacio, el componente óptico primario puede recibir, del componente óptico secundario calentado, calor a través de convección o radiación a través de un ancho de espacio definido entre los componentes ópticos primario y secundario y el componente óptico primario puede calentarse gradualmente. Dicho calentamiento del componente óptico primario durante el procedimiento de escaneo puede ser beneficioso porque los componentes ópticos calentados pueden eliminar cualquier humedad atrapada entre el espacio definido por el componente óptico primario y el componente óptico secundario, evitando así la condensación dentro del espacio. Por lo tanto, el componente óptico primario calentado en combinación con el componente óptico secundario calentado asegura que, durante el procedimiento de escaneo que normalmente se inicia y realiza después del desempañado inicial del componente primario secundario, se evita que la señal de escaneo se altere debido a la condensación. El calentamiento de los componentes ópticos durante el escaneo incluye termalizar los componentes ópticos a una temperatura superior al punto de rocío. Aunque el componente óptico primario tiene una baja conductividad térmica, el componente óptico primario incluye preferentemente un material que tiene una alta capacidad calorífica. La alta capacidad calorífica permite que el componente óptico primario retenga el calor durante mucho tiempo, por ejemplo, el tiempo suficiente para retener el calor si el escáner se apaga temporalmente durante un corto tiempo (por ejemplo, cambiando la batería por un escáner que funciona con batería u otras interrupciones momentáneas), para manejar eficientemente cualquier humedad que pueda estar presente entre el espacio durante el procedimiento de escaneo. En una realización, el componente óptico primario puede estar hecho de un material tal como un vidrio (por ejemplo, vidrio BK7 de Schott AG) que tiene una mayor capacidad calorífica que la capacidad calorífica del componente óptico secundario que puede estar hecho de un material tal como zafiro. Por ejemplo, el calor específico del vidrio BK7 es de 0,858 J/g°C a 20 °C, mientras que el del zafiro permanece por debajo de 0,8000 J/g°C para una temperatura positiva por debajo de 36 °C (por ejemplo, 0,7572 J/g°C a 16,85 °C y 0,7788 J/g°C a 26,85 °C).
[0061] Con el cabezal fijo o el cabezal extraíble en la posición montada sobre la parte de montaje, y el componente óptico primario dispuesto en la abertura primaria; el espacio contenido dentro de la carcasa está cerrado y se evita que se exponga físicamente al entorno, como a la cavidad oral. Esto permite reducir, o incluso eliminar, el riesgo de contaminación de los componentes dentro de la carcasa.
[0063] En una realización, disponer el componente óptico primario para inhibir tal como evitar la transferencia del calor generado desde la unidad de calentamiento al componente óptico primario incluye disponer un material aislante entre la unidad de calentamiento y el componente óptico primario. El material aislante crea una barrera térmica, reduciendo o incluso evitando la transferencia de calor. El material aislante puede seleccionarse de un pegamento, un plástico o cualquier otro material. El material aislante que tiene una conductividad térmica más baja/más pobre en comparación con la del i) componente de conexión, o ii) componente de conexión y componente óptico secundario. El material aislante puede seleccionarse de un epoxi, pegamento ultravioleta (UV), adhesivo o un compuesto de estos. La conductividad térmica del material aislante puede ser típicamente inferior a 1,5 Wm-1K-1 a temperatura ambiente.
[0065] Adicional o alternativamente, la disposición del componente óptico primario para inhibir tal como evitar la transferencia del calor generado desde la unidad de calentamiento al componente óptico primario puede incluir tener el componente óptico primario que está compuesto por un material sólido que tiene una conductividad térmica baja/pobre. Por lo tanto, el uso de dicho material inhibe, por ejemplo, evita que el calor generado caliente el componente óptico primario, es decir, se inhibe que el calor generado se transfiera desde la unidad de calentamiento al componente óptico primario. La conductividad térmica del material del componente óptico primario es inferior a la del i) componente de conexión, o ii) componente de conexión y componente óptico secundario. El componente óptico primario puede seleccionarse de vidrio transparente, plástico, un compuesto de estos. La conductividad térmica del material del componente óptico primario puede ser típicamente inferior a 1,5 Wm-1K-1 a temperatura ambiente.
[0067] Adicional o alternativamente, la disposición del componente óptico primario para inhibir tal como evitar la transferencia del calor generado desde la unidad de calentamiento al componente óptico primario puede incluir un sustrato que tiene un depósito de mala conductividad térmica dispuesto en el componente óptico primario tal como en al menos una de una primera superficie primaria o una segunda superficie primaria del componente óptico primario o superficies que definen el ancho de borde. Por lo tanto, el uso de dicho depósito inhibe, por ejemplo, evita que el calor generado caliente el componente óptico primario, es decir, se inhibe que el calor generado se transfiera desde la unidad de calentamiento al componente óptico primario. La conductividad térmica del material de depósito es inferior a la del i) componente de conexión, o ii) componente de conexión y componente óptico secundario. El sustrato puede seleccionarse de vidrio transparente, plástico, un compuesto de estos y puede incluir el propio componente óptico primario. El material de depósito puede tener una conductividad térmica que es inferior a la que normalmente puede ser inferior a 1,5 Wm-1K-1 a temperatura ambiente.
[0069] Adicional o alternativamente, la disposición del componente óptico primario para inhibir tal como evitar la transferencia del calor generado desde la unidad de calentamiento al componente óptico primario puede incluir el componente óptico primario incluyendo una estructura multicapa donde al menos dos capas, que pueden ser una capa de depósito, de la estructura multicapa tienen diferente conductividad térmica y/o propiedades ópticas. La estructura multicapa incluye una pluralidad de capas que están dispuestas una sobre otra, es decir, superpuestas, a lo largo de una dirección de propagación de la señal de escaneo y/o una pluralidad de capas que están dispuestas adyacentes entre sí a lo largo de unas dimensiones superficiales del componente óptico primario. En una realización, una de las capas adyacentes del componente óptico primario está compuesta por un material aislante, que actúa como una barrera térmica entre la unidad de calentamiento y otra u otras capas del componente óptico primario. La o las otras capas pueden ser capas superpuestas, capas adyacentes o combinaciones de estas. La capa adyacente aislante puede ser una capa que se expone primero al calor generado en comparación con otras capas del componente óptico primario. La capa aislante crea así una barrera térmica, reduciendo así o incluso evitando la transferencia de calor. En una realización, puede ser preferible que todas las capas superpuestas del componente óptico primario estén compuestas por un material aislante para evitar el calentamiento del componente óptico primario, sin embargo, también es posible tener cualquier número de (es decir, una o más) capas de la pluralidad de capas que se compondrán del material aislante. Esto puede ser particularmente útil si se requiere que el componente óptico primario tenga propiedades térmicas y/u ópticas específicas mientras sigue inhibiendo, como evitar que el calor generado se transfiera al componente óptico primario.
[0071] Esta capa adyacente aislante puede ser una capa que se expone primero al calor generado en comparación con otras capas del componente óptico primario. La capa aislante crea así una barrera térmica, reduciendo así o incluso evitando la transferencia de calor.
[0073] En cualquiera de las realizaciones anteriores, las capas pueden ser un material de depósito y/o una capa con un espesor predefinido. La conductividad térmica de la capa adyacente aislante o material de depósito puede cumplir con las condiciones de conductividad térmica en relación con el material aislante o elemento óptico primario o depósito, como se describió anteriormente.
[0075] El componente óptico primario incluye propiedades ópticas que permiten que la señal de escaneo pase a través del componente óptico primario de modo que la cavidad bucal pueda iluminarse y el sensor pueda recibir la luz reflejada desde la cavidad bucal en respuesta a la iluminación. Típicamente, el componente óptico primario puede seleccionarse de un vidrio transparente, plástico, un compuesto de estos o cualquier otro material que permita la transmisión de la señal de escaneo sin una alteración sustancial de la señal de escaneo para evitar errores en los datos o las imágenes adquiridos. El componente óptico primario incluye la primera superficie primaria o la segunda superficie primaria, en donde la primera superficie primaria y la segunda superficie primaria son superficies opuestas del componente óptico primario con una superficie orientada hacia el espacio volumétrico de la carcasa y la otra superficie orientada hacia el componente óptico secundario cuando el manguito se acopla con la carcasa.
[0077] En una realización, la carcasa, tal como el cabezal de la carcasa, incluye un componente de conexión que está configurado para establecer una conexión física entre la unidad de calentamiento y el componente óptico secundario para permitir la transferencia del calor generado por conducción térmica desde la unidad de calentamiento al componente óptico secundario. El componente de conexión suele estar en una conexión física con el marco del cabezal. En una realización, la al menos una parte del componente de conexión está dispuesta en la superficie del marco. En otra realización, el componente de conexión se une en sus bordes con el marco.
[0078] El término "conexión física" o "conectado físicamente" o una variación de estos en relación con el componente de conexión y el componente óptico secundario se usa para definir la conexión térmica por medio de cualquier contacto físico directo o contacto físico a través de un componente intermedio que es típicamente un componente sólido a menos que se describa específicamente de otro modo. De manera similar, el uso del término conductor o aislante o variaciones de estos se refiere a propiedades de conducción o aislamiento térmico a menos que se describa lo contrario.
[0080] En cualquiera de las realizaciones anteriores, el componente de conexión puede incluir al menos una placa, tal como un par de placas o una estructura incluyendo placas interconectadas. Independientemente del número de placas, el componente de conexión está dimensionado y/o conformado para evitar que interfiera con la señal de escaneo, es decir, para evitar que obstruya el escaneo. La conductividad térmica del componente de conexión es superior a la del componente óptico primario dispuesto. Los componentes ópticos primarios dispuestos se refieren a diferentes realizaciones que describen "disponer el componente óptico primario", como se describió anteriormente. El componente de conexión se compone de un material sólido que tiene una conductividad térmica superior a 7 Wm-1K-1 a temperatura ambiente. El componente de conexión en general está compuesto de metal, como aluminio, pero también puede usarse otro material sólido como metales o aleaciones de estos que tengan una alta conductividad térmica. En una realización, el componente de conexión puede estar provisto de una capa de anodización tal como una capa de anodización negra que está configurada para evitar la luz parásita dentro del escáner. La capa de anodización, típicamente una capa delgada, puede tener una baja conductividad térmica, pero el componente de conexión que está compuesto por un material sólido que tiene una conductividad térmica permite la transferencia eficiente del calor generado desde la unidad de calentamiento al componente óptico secundario. El espesor de la capa de anodización puede variar normalmente en el intervalo de 0,5 pm a 100 pm.
[0082] Además de la unidad de calentamiento, la unidad de desempañado puede incluir una interfaz eléctrica que está configurada para recibir energía eléctrica en forma de energía electromagnética de una fuente tal como una batería o una red eléctrica. Adicional o alternativamente, la unidad de desempañado puede incluir una fuente (por ejemplo, una batería) de energía electromagnética. La unidad de desempañado puede incluir además conectores para suministrar la energía electromagnética a la unidad de calentamiento. El suministro de la energía electromagnética se realiza preferentemente a través de una conexión eléctrica física con la unidad de calentamiento, tal como por cables eléctricos, pero puede ser posible transferir la energía electromagnética por medio de un enlace inductivo (por ejemplo, bobina transmisora y bobina receptora alineadas coaxialmente) u otra conexión eléctrica inalámbrica.
[0084] En algunas realizaciones, la fuente de energía electromagnética está ubicada en el cuerpo principal. Tener la fuente electromagnética ubicada en el cuerpo principal en lugar de, por ejemplo, en el cabezal, puede ofrecer ventajas. Además, si el cabezal extraíble necesita ser reemplazado después de haber sido usado varias veces, el coste del cabezal puede mantenerse bajo.
[0086] La energía electromagnética, en general denominada energía eléctrica, puede incluir energía contenida en una corriente eléctrica de CC, CC pulsante o CA o en radiación electromagnética o en un campo electromagnético estático o variable en el tiempo. Dicha energía puede proporcionarse a través de batería o suministro de red.
[0087] La unidad de desempañado puede incluir además una unidad de control que está configurada para controlar el funcionamiento de la unidad de calentamiento. Por ejemplo, la unidad de control puede realizar al menos uno de determinar cuánta energía debe suministrarse a la unidad de calentamiento, ajustar la configuración de calor de la unidad de calentamiento, desconectar el suministro de energía electromagnética, determinar el tiempo durante el cual debe suministrarse la energía o suministrar energía durante un período de tiempo especificado. La unidad de control puede configurarse además para monitorear el rendimiento de la unidad de calentamiento y/o la efectividad del desempañado. La unidad de control también puede incluir una unidad de almacenamiento para almacenar información digital tal como resultados de monitorización y puede además configurarse para generar una señal de notificación tal como una alarma audible o indicación visual a través de un LED del sistema de escaneo cuando el resultado de monitorización indica un rendimiento por debajo de un nivel aceptable. El nivel aceptable puede predefinirse por medio de un parámetro medible tal como el tiempo de desempañado, o el consumo de energía, etc.
[0089] La unidad de calentamiento está configurada para convertir la energía eléctrica en calor que se transfiere al componente óptico secundario en el manguito por medio de conducción térmica. Por ejemplo, la unidad de calentamiento incluye un elemento resistivo hecho de metal o calentadores de película resistiva que pueden imprimirse en un sustrato delgado. Este último puede imprimirse en un sustrato como un sustrato flexible y, por lo general, ofrece un factor de forma de bajo perfil, una uniformidad de temperatura mejorada, una respuesta térmica rápida debido a la baja masa térmica y un bajo consumo de energía. También pueden considerarse otros tipos de unidades de calentamiento.
[0091] En una realización, la unidad de calentamiento incluye un calentador dedicado tal como un calentador incorporado que está configurado únicamente para generar calor antes y/o durante el escaneo de los dientes del paciente. En otra realización, la unidad de calentamiento incluye al menos un componente en la carcasa, el al menos un componente está configurado para generar calor en respuesta a que el al menos un componente realice una función relacionada con el escaneo durante el escaneo del paciente. La función relacionada con el escaneo es diferente de solo generar calor. Por ejemplo, el al menos un componente puede ser una unidad de iluminación comprendiendo una fuente de luz tal como uno o más LED que están configurados para generar luz, es decir, una función relacionada con el escaneo, para iluminar un objeto a escanear. Sin embargo, en respuesta a la recepción de energía eléctrica para generar la luz para iluminar el objeto, la fuente de luz también genera calor que se transfiere, a través del componente de conexión, al componente óptico secundario por medio de la conducción térmica durante el escaneo. El calor generado por el al menos un componente durante el escaneo puede entenderse como un calor residual o residual que se genera cuando el al menos un componente realiza una función relacionada con el escaneo durante el escaneo. Otro al menos un componente que produce el calor residual o residual puede incluir, entre otros, el procesador, tal como una matriz de puertas programables en campo (Field-Programmable Gate Array, FPGA) y/o un procesador ARM que está configurado para generar datos procesados procesando uno o más de los datos adquiridos como la función relacionada con el escaneo, un módulo inalámbrico (wifi) que está configurado para transmitir de manera inalámbrica los datos procesados como la función relacionada con el escaneo, y un sensor de imagen configurado para generar la pluralidad de imágenes según la luz entrante (reflejada) recibida del objeto dental iluminado como la función relacionada con el escaneo.
[0093] En algunas realizaciones, una unidad de calentamiento alimentada eléctricamente está ubicada en el cabezal, con energía suministrada desde el resto del escáner 3D portátil, tal como desde el cuerpo principal del escáner.
[0094] La unidad de calentamiento en general está conectada al componente de conexión de modo que el calor generado se conduce térmicamente desde la unidad de calentamiento al componente de conexión. En una realización, la unidad de calentamiento está dispuesta en el componente de conexión. La unidad de calentamiento puede disponerse en el componente de conexión por medio de adhesivo térmico, pasta térmica, material conductor flexible o partes de sujeción de fuerza de resorte mecánico juntas. Adicional o alternativamente, el componente de calentamiento puede estar dispuesto en el componente de conexión por medio de soldadura o sujetadores mecánicos conductores de calor (por ejemplo, metálicos). En otra realización, la unidad de calentamiento está dispuesta en el componente de conexión comprendiendo una unidad de calentamiento incrustada en el componente de conexión. En otra realización, la unidad de calentamiento se conecta físicamente al componente de conexión usando un material conductor térmico tal como un material conductor térmico sólido. En otras palabras, la unidad de calentamiento puede no estar dispuesta en el componente de conexión, sino que está conectada físicamente al componente de conexión usando un material conductor térmico tal como un material conductor térmico sólido como cables o tiras metálicos. Por ejemplo, la unidad de calentamiento puede estar dispuesta en el marco con un conector tal como una lámina hecha de material conductor del calor que corre a lo largo del marco que conecta la unidad de calentamiento al componente de conexión. La unidad de calentamiento puede disponerse directamente en el marco por medio de un pegamento u otros medios de sujeción con la lámina cubriendo al menos parcialmente la unidad de calentamiento o la unidad de calentamiento puede disponerse en el marco con un material intermedio tal como la lámina entre la unidad de calentamiento y el marco. En cualquiera de las realizaciones descritas, cuando el cabezal está montado en la parte de montaje y la unidad de calentamiento genera calor a través de la aplicación de la energía eléctrica, el calor generado se transfiere por conducción térmica al componente de conexión ya sea directamente o a través de la conexión de conducción de calor (por ejemplo, tiras o cables metálicos). Por lo tanto, el componente de conexión proporciona una vía térmica que permite que el calor generado se desplace a través del componente de conexión desde la unidad de calentamiento hasta el componente óptico secundario.
[0095] En una realización, el manguito está unido de manera extraíble a la carcasa de modo que el acoplamiento del manguito con la carcasa dispone el componente óptico secundario en conexión física con la unidad de calentamiento a través del componente de conexión para permitir la conducción térmica del calor generado desde la unidad de calentamiento al componente óptico secundario. El acoplamiento permite que el manguito esté en una posición inamovible en relación con la carcasa inmediatamente antes o durante el escaneo del paciente. El término unido de manera desmontable se refiere a que el manguito está configurado para montarse o desmontarse de la carcasa. Típicamente, la fijación extraíble incluye la fijación extraíble al menos en parte de una manera deslizable de tal manera que el manguito puede montarse o desmontarse del cabezal de la carcasa por medio de un movimiento deslizante del manguito sobre la carcasa. El manguito puede incluir una abertura que está configurada para recibir el cabezal de la carcasa. A partir de entonces, el manguito puede deslizarse al menos en parte sobre la carcasa de tal manera que el manguito se acople mecánicamente con la carcasa, y la abertura secundaria se coloque en alineación con la abertura primaria. "Al menos en parte" se refiere a que el acoplamiento puede lograrse únicamente a través del movimiento deslizante o el movimiento deslizante en combinación con otro movimiento, como la rotación relativa del manguito y el cabezal. La alineación de la abertura primaria y la abertura secundaria con el componente óptico secundario dispuesto en esta, permite que la señal de escaneo pase a través de la abertura primaria, preferentemente con el componente óptico primario dispuesto en esta, y el componente óptico secundario. Por lo tanto, la alineación coloca la sección de recepción de señal del componente óptico secundario en una posición relativa con respecto a la abertura primaria/sección de recepción de señal del componente óptico primario de modo que la señal de escaneo pueda pasar a través de la sección de recepción de señal del componente óptico secundario y la abertura primaria, o a través de la sección de recepción de señal del componente óptico secundario y la sección de recepción de señal del componente óptico primario dispuesta en la abertura primaria. Además, el componente óptico secundario se conecta físicamente a la unidad de calentamiento a través del miembro de conexión, que está conectado físicamente al componente óptico secundario cuando el manguito está acoplado a la carcasa.
[0097] El término disponer el componente óptico secundario tal como en la abertura secundaria y/o en relación con la carcasa cuando el manguito está acoplado con la carcasa puede referirse a al menos uno de disposición física, estructura física o propiedad del material que permite la transferencia del calor generado al componente óptico secundario a través de la conducción térmica.
[0099] En una realización, disponer el componente óptico secundario para permitir la transferencia del calor generado desde la unidad de calentamiento al componente óptico secundario a través de la conducción térmica incluye disponer un material conductor entre el componente de conexión y el componente óptico secundario. El material conductor puede incluir un adhesivo o pasta térmicos u otro material conductor. Adicional o alternativamente, el componente óptico secundario puede estar dispuesto de manera que establezca contacto físico directo entre el componente de conexión y el componente óptico secundario. Teniendo en cuenta que el manguito con el componente óptico secundario dispuesto en este está unido de manera extraíble a la carcasa, el contacto físico entre el componente de conexión y el componente óptico secundario también es liberable, por ejemplo, a través de la aplicación de una fuerza de extracción en el manguito para desmontar el manguito de la carcasa. La conductividad térmica del material conductor dispuesto es mayor que la del componente óptico primario dispuesto. Los componentes ópticos primarios dispuestos se refieren a diferentes realizaciones que describen "disponer el componente óptico primario", como se describió anteriormente. El material conductor dispuesto está hecho de un material sólido que típicamente tiene una conductividad térmica, por ejemplo, superior a 1,5 Wm-1K-1 a temperatura ambiente.
[0101] De manera adicional o alternativa, disponer el componente óptico secundario para permitir la transferencia del calor generado desde la unidad de calentamiento al componente óptico secundario a través de la conducción térmica incluye tener el componente óptico secundario que está compuesto por un material sólido que tiene una alta conductividad térmica. Por lo tanto, el uso de dicho material permite una transferencia eficiente del calor generado al componente óptico secundario. La conductividad térmica del componente óptico secundario es superior a la del componente óptico primario dispuesto. Los componentes ópticos primarios dispuestos se refieren a diferentes realizaciones que describen "disponer el componente óptico primario", como se describió anteriormente. El componente óptico secundario se compone de un material sólido que tiene una conductividad térmica típicamente superior a 10 Wm-1K-1 a temperatura ambiente. El material que tiene la alta conductividad térmica para el componente óptico secundario se selecciona típicamente de la familia mineral de corindón tal como vidrio de zafiro.
[0103] Adicional o alternativamente, la disposición del componente óptico secundario para permitir la transferencia del calor generado desde la unidad de calentamiento al componente óptico secundario a través de la conducción térmica incluye el componente óptico secundario incluyendo un sustrato, que puede ser el propio componente óptico secundario, que tiene un depósito de alta conductividad térmica dispuesto sobre el sustrato, tal como al menos una de una primera superficie secundaria o una segunda superficie secundaria del componente óptico secundario. Por lo tanto, el uso de dicho depósito permite que el calor generado se transfiera sobre la superficie del componente óptico secundario, calentando así el componente óptico secundario. La conductividad térmica del material de depósito es superior a la del componente óptico primario dispuesto. Los componentes ópticos primarios dispuestos se refieren a diferentes realizaciones que describen "disponer el componente óptico primario", como se describió anteriormente. El sustrato puede seleccionarse de entre seleccionados de la familia mineral de corindón, tal como vidrio de zafiro. El material de depósito y/o sustrato puede tener una conductividad térmica típicamente superior a 10 Wm-1K-1 a temperatura ambiente.
[0105] Adicional o alternativamente, la disposición del componente óptico secundario para permitir la transferencia del calor generado desde la unidad de calentamiento al componente óptico secundario a través de la conducción térmica incluye el componente óptico secundario incluyendo una estructura multicapa donde al menos dos capas, que pueden ser una capa de depósito, de la estructura multicapa tienen diferente conductividad térmica y/o propiedades ópticas. La estructura multicapa incluye una pluralidad de capas que están dispuestas una sobre otra, es decir, superpuestas, a lo largo de una dirección de propagación de la señal de escaneo y/o una pluralidad de capas que están dispuestas adyacentes entre sí a lo largo de unas dimensiones superficiales del componente óptico secundario. Resulta preferido que todas las capas en el componente óptico secundario estén hechas de materiales que tengan altas conductividades térmicas. Sin embargo, en algunos escenarios, algunas de las capas, como una capa superpuesta intercalada entre dos capas, pueden no tener una alta conductividad térmica. Por lo tanto, en algunas realizaciones, al menos una o preferiblemente al menos dos de las capas más externas de los componentes ópticos secundarios multicapa tienen altas conductividades térmicas. Las capas más externas pueden corresponder a capas que tienen la primera superficie secundaria y la segunda superficie secundaria. Esto puede ser particularmente útil si se requiere que el componente óptico secundario tenga propiedades térmicas y/u ópticas específicas al tiempo que permite la transferencia de calor por conducción térmica al componente óptico primario. La conductividad térmica de las capas que tienen una alta conductividad térmica incluye una conductividad térmica que es mayor que la del componente óptico primario dispuesto. Los componentes ópticos primarios dispuestos se refieren a diferentes realizaciones que describen "disponer el componente óptico primario", como se describió anteriormente.
[0107] En cualquiera de las realizaciones anteriores, las capas pueden ser un material de depósito y/o una capa con un espesor predefinido.
[0109] El componente óptico secundario incluye propiedades ópticas que permiten que la señal de escaneo pase a través del componente óptico secundario de modo que la cavidad bucal pueda iluminarse y el sensor pueda recibir la luz reflejada desde la cavidad bucal en respuesta a la iluminación. Normalmente, el componente óptico secundario es un vidrio transparente o cualquier otro material que permita la transmisión de la señal de escaneo sin una alteración sustancial de la señal de escaneo para evitar errores en los datos o las imágenes adquiridos. El término "alteración sustancial" puede referirse a una alteración suficiente en la señal de escaneo para degradar los datos adquiridos o la calidad de imagen bidimensional adquirida, y la precisión de la representación 3D digital. El componente óptico secundario incluye la primera superficie secundaria o la segunda superficie secundaria, en donde la primera superficie secundaria y la segunda superficie secundaria son superficies opuestas del componente óptico secundario con una superficie orientada hacia el entorno, como el entorno de la cavidad bucal cuando el manguito se inserta en la cavidad bucal y la otra superficie orientada hacia el componente óptico primario cuando el manguito se acopla con la carcasa.
[0111] Cuando se escanea un orificio corporal tal como la cavidad bucal de un paciente usando el sistema de escaneo óptico, las partes tales como la superficie expuesta al entorno en el orificio corporal se desinfectan y preferiblemente se esteriliza para evitar infecciones y la transferencia de una enfermedad potencial de un paciente a otro. Por lo tanto, para el sistema de escaneo óptico descrito, como el escáner 3D intraoral, el manguito puede reemplazarse por un nuevo manguito, es decir, el manguito está unido y es desechable de manera extraíble o un manguito ya usado se desinfecta, si no se esteriliza, antes de escanear a un nuevo paciente con el mismo manguito, es decir, el manguito está unido y es reutilizable de manera extraíble.
[0113] El manguito está compuesto, al menos en parte, por un material no conductor tal como un material plástico (por ejemplo, a través de moldeo por inyección). Para el manguito reutilizable, en una realización, puede ser una ventaja que el manguito pueda desmontarse de la carcasa y que el manguito pueda soportar la esterilización en una autoclave, ya que esto permitiría retirar el manguito después del escaneo y esterilizarlo solo sin la necesidad de exponer todo el sistema de escaneo óptico (es decir, escáner 3D intraoral) a un procedimiento de esterilización. Después de la esterilización, el manguito puede montarse en la carcasa y reutilizarse para escanear al siguiente paciente. En algunas realizaciones, el manguito está configurado para resistir la esterilización en una autoclave al menos parcialmente por la elección de los materiales. El manguito puede fabricarse en un material, tal como termoplástico como PSU, que es capaz de soportar el tratamiento en autoclave. Si un elemento conductor del calor del manguito comprende una capa conductora del calor que puede no soportar el duro tratamiento de un proceso de esterilización en autoclave, puede estar protegido por una capa protectora del elemento conductor del calor, tal como una capa protectora hecha de acero inoxidable.
[0114] En una realización, el manguito incluye un componente óptico secundario dispuesto en la abertura secundaria. El componente óptico secundario dispuesto en la abertura secundaria está configurado para recibir el calor generado desde la unidad de calentamiento por medio de conducción térmica. El término disponer el componente óptico secundario puede referirse a al menos una de disposición física, estructura física o propiedad del material que permite la transferencia del calor generado al componente óptico secundario. El componente óptico secundario está dispuesto permanentemente o dispuesto de manera extraíble en la abertura secundaria, en donde la disposición incluye unir el componente óptico secundario en la abertura secundaria. El componente óptico secundario dispuesto de manera extraíble permite reemplazar un componente óptico secundario defectuoso.
[0116] El manguito incluye la abertura secundaria donde está dispuesto el componente óptico secundario. El componente óptico secundario puede unirse al manguito a través del uso de un pegamento tal como por medio de adhesivo o pasta térmicos. Otro procedimiento para unir el componente óptico secundario al manguito es soldar una lámina delgada hecha de algún otro material, por ejemplo, metal al material plástico y usar pegamento para unir el componente óptico secundario a la lámina. Existe una variedad mucho más amplia de pegamentos esterilizables en autoclave que unen el metal al vidrio. En otra realización más, el manguito incluye un marco secundario comprendiendo el componente óptico secundario. El marco secundario sostiene el componente óptico secundario y está configurado para conectarse físicamente con el miembro de conexión de la carcasa cuando el manguito está acoplado con la carcasa. El marco secundario incluye una estructura que rodea y soporta al menos parcialmente el componente óptico secundario. Como ejemplo, la estructura puede incluir al menos uno de cabezal, jambas o alféizar como un marco de ventana. Como otro ejemplo, la estructura puede incluir una o más abrazaderas que soportan el componente óptico secundario. También puede usarse otra forma de estructuras y dentro del alcance de la descripción. La estructura secundaria puede incluir además un elemento de acoplamiento que está configurado para interactuar físicamente con la carcasa de tal manera que el componente óptico secundario se pone en conexión física con el componente de conexión de la carcasa.
[0117] El marco secundario en general está hecho de material sólido incluyendo metal como aluminio, pero también puede usarse otro material sólido como metales o aleaciones de estos que tengan una alta conductividad térmica. El material sólido incluye una conductividad térmica que es mayor que la del componente óptico primario dispuesto. Los componentes ópticos primarios dispuestos se refieren a diferentes realizaciones que describen "disponer el componente óptico primario", como se describió anteriormente. El material sólido que tiene una conductividad térmica superior a 7 Wm-1K-1 a temperatura ambiente. Por lo tanto, el marco secundario permite establecer una conexión física entre el componente de conexión y el componente óptico secundario. En una realización, el marco secundario puede estar provisto de una capa de anodización tal como una capa de anodización negra que está configurada para evitar la luz parásita dentro del escáner. La capa de anodización, típicamente una capa delgada, puede tener una baja conductividad térmica, pero el marco secundario que está compuesto por un material sólido que tiene una conductividad térmica permite la transferencia eficiente del calor generado desde el componente de conexión al componente óptico secundario.
[0118] El espesor de la capa de anodización puede variar normalmente en el intervalo de 0,5 pm a 100 pm.
[0120] En una realización, una posición relativa del componente óptico primario y el componente óptico secundario define un espacio entre ellos cuando el manguito está acoplado con la carcasa. El espacio comprende un ancho de espacio que permite el aislamiento térmico entre el componente óptico primario y el componente óptico secundario. Por lo tanto, el ancho de hueco permite inhibir tal como evitar la transferencia de calor entre los componentes ópticos tal como desde el componente óptico secundario al componente óptico primario tal como por radiación o convección a través del ancho de hueco. Teniendo en cuenta que el componente óptico primario puede inhibirse de tal manera que se impida recibir el calor generado, el aislamiento térmico por medio del ancho del espacio puede inhibir la transferencia de calor al componente óptico secundario por radiación o convección a través del ancho del espacio. Todavía puede haber algo de calor que se transfiere a través de la radiación o la convección a través de los componentes, el desempañado del componente óptico secundario, como inmediatamente antes del escaneo, se basa principalmente en la transferencia del calor generado desde la unidad de calentamiento al componente óptico secundario a través de la conducción térmica a través del componente de conexión en lugar de desde un componente óptico primario calentado al componente óptico secundario a través del ancho del espacio a través de la convección o la radiación. En principio, para el desempañado del componente óptico secundario, en general es preferible un ancho de espacio mayor. Sin embargo, el experto en la técnica apreciará que al menos una parte del cabezal y al menos una parte del manguito, incluido el componente óptico secundario, deben insertarse en el orificio corporal. Por lo tanto, existe una limitación práctica sobre qué tan grande puede ser el ancho del espacio. Sin embargo, el experto en la técnica reconocería que el ancho del espacio también puede influir en la efectividad del sistema de desempañado descrito, es decir, cuanto mayor sea el ancho del espacio, mayor será la efectividad del escáner intraoral comprendiendo el sistema de desempañado descrito. El ancho del espacio está en general entre 0,1 y 1 mm, preferentemente menos de 0,5 mm, tal como 0,2 mm, para producir un desempañado eficaz del componente óptico secundario.
[0122] El término sistema de desempañado puede incluir componentes y/o disposiciones que funcionan funcionalmente para desempañar las superficies insertables (por ejemplo, componentes ópticos). Esto puede incluir una o más de la unidad de desempañado, el componente de conexión, el componente óptico primario, el componente óptico secundario, el ancho del espacio, etc.
[0124] En una realización, el ancho del espacio está al menos parcialmente lleno con un material aislante térmico. Esto puede incluir aire, vacío, gas, un gel, material aislante sólido transparente. La elección del material aislante se basa en la no interferencia con la señal de escaneo. Esto puede basarse en hacer coincidir, lo más cerca posible, el índice de refracción del material aislante (es decir, el material de coincidencia de índice) con el del componente óptico primario y/o el elemento óptico secundario. En otras palabras, la propiedad óptica del material aislante permite que la señal de escaneo pase a través del aislante sin ningún efecto perjudicial en los datos adquiridos. Por ejemplo, la propiedad óptica del material aislante evita que la señal de escaneo se altere o se altere sustancialmente cuando la señal de escaneo pasa a través del material aislante.
[0126] La técnica descrita para desempañar el componente óptico secundario, tal como inmediatamente antes o durante el escaneo, se basa en varios factores, y cada factor contribuye a aumentar la eficacia del sistema de desempañado. Una combinación de dos o más factores puede aumentar aún más la efectividad en comparación con un solo factor de forma aislada. Algunos de los factores incluyen
[0128] a) transferir del calor generado desde la unidad de calentamiento al componente óptico secundario a través de la conducción térmica. La transferencia directa, a través de la conducción térmica, del calor generado a través de los componentes conectados físicamente (es decir, la unidad de calentamiento y el componente óptico secundario) mejora el desempañado, por ejemplo, en términos de tiempo de desempañado reducido; y/o
[0129] b) inhibir, tal como prevenir (por ejemplo, evitar), la transferencia del calor generado desde la unidad de calentamiento al componente óptico primario. La inhibición, como la prevención de la transferencia de calor generado, garantiza que el calor generado no se desperdicie/pierda al calentar el componente óptico primario y puede centrarse en calentar el componente óptico secundario. Sin embargo, como se discutió anteriormente, puede ser beneficioso tener el componente óptico primario con una alta capacidad calorífica, permitiendo así que el componente óptico primario retenga el calor durante un largo tiempo (por ejemplo, durante el escaneo); y/o
[0130] c) inhibir, tal como prevenir (por ejemplo, evitar), la transferencia de calor entre el componente óptico primario y el componente óptico secundario a través de un espacio entre el componente óptico primario y el componente óptico secundario. A medida que el componente óptico secundario se calienta a través de la transferencia de calor por conducción térmica, la inhibición, como la prevención de la transferencia de calor a través del espacio, permite que el calor no se transfiera del componente óptico secundario calentado al componente óptico primario. Por lo tanto, el calor generado no se desperdicia/pierde al calentar el componente óptico primario. Sin embargo, como se discutió anteriormente, puede ser beneficioso tener el componente óptico primario con alta capacidad térmica, permitiendo así que el componente óptico primario retenga el calor durante un largo tiempo (por ejemplo, durante el escaneo).
[0131] Se debe tener en cuenta que la transferencia de calor se produce a una velocidad menor en materiales de baja conductividad térmica que en materiales que tienen una alta conductividad térmica. Por lo tanto, para cumplir con los factores a) y b) enumerados anteriormente, puede definirse un criterio de conductividad térmica relativa. El criterio incluye que los materiales que definen una trayectoria térmica desde la unidad de calentamiento hasta el componente óptico secundario tengan una mayor conductividad térmica en comparación con los materiales que definen una trayectoria térmica desde la unidad de calentamiento hasta el componente óptico primario. En otras palabras, la conductividad térmica de una trayectoria térmica secundaria definida entre la unidad de calentamiento y el componente óptico secundario es mayor que la conductividad térmica de una trayectoria térmica primaria definida entre la unidad de calentamiento y el componente óptico primario. La trayectoria térmica secundaria se define por los materiales (que normalmente también incluyen el componente óptico secundario) usados entre la unidad de calentamiento y el componente óptico secundario, y la trayectoria térmica primaria se define por los materiales (que normalmente también incluyen el componente óptico primario) usados entre la unidad de calentamiento y el componente óptico primario. Puede preferirse que la conductividad térmica de cada material que define la trayectoria térmica secundaria sea mayor que la conductividad térmica de cada material que define la trayectoria térmica primaria. Sin embargo, puede no ser necesario cumplir con este requisito de conductividad térmica en cada nivel de material, siempre que se cumpla el criterio de conductividad térmica relativa para las rutas. Cabe señalar que la descripción proporciona intervalos específicos para conductividades térmicas para diferentes materiales. Sin embargo, el experto en la técnica apreciará que la desviación de los intervalos descritos está dentro del alcance de la descripción siempre que las conductividades térmicas de la trayectoria térmica secundaria y la trayectoria térmica primaria cumplan con el criterio de conductividad térmica relativa.
[0133] En una realización, el cabezal incluye un elemento de acoplamiento primario y el manguito incluye un elemento de acoplamiento secundario. El elemento de acoplamiento primario y el elemento de acoplamiento secundario están configurados para interactuar físicamente durante el acoplamiento del manguito con la carcasa. Dicha interacción física pone el componente de conexión y el componente óptico secundario/el marco secundario comprendiendo el componente óptico secundario en una conexión física entre sí. Incluso cuando la interacción física conecta físicamente el marco secundario con la carcasa, se establece una conexión física entre la carcasa (como el componente de conexión) y el componente óptico secundario porque el marco secundario incluye el componente óptico secundario. El elemento de acoplamiento primario y el elemento de acoplamiento secundario pueden ser los mismos elementos que están configurados para acoplar el manguito y la carcasa, proporcionando así las funciones de acoplamiento del manguito y la carcasa y poniendo el componente de conexión y el componente óptico secundario/el marco secundario en conexión física. Alternativamente, el elemento de acoplamiento primario y el elemento de acoplamiento secundario pueden ser diferentes de los elementos que permiten el acoplamiento del manguito y la carcasa, proporcionando así solo la función de poner el componente de conexión y el componente óptico secundario/el marco secundario en conexión física. El acoplamiento se refiere al manguito unido a la carcasa de tal manera que el manguito está en una relación inamovible con respecto a la carcasa inmediatamente antes o durante el escaneo del paciente.
[0135] En una realización, el cabezal incluye el elemento de acoplamiento primario y el manguito incluye el elemento de acoplamiento secundario. El elemento de acoplamiento primario y el elemento de acoplamiento secundario están configurados para interactuar físicamente. La interacción física permite mantener el componente de conexión y el componente óptico secundario/el marco secundario comprendiendo el componente óptico secundario en una conexión física entre sí cuando el manguito está acoplado con la carcasa. Incluso cuando la interacción física conecta físicamente el marco secundario con la carcasa, se establece una conexión física entre la carcasa (como el componente de conexión) y el componente óptico secundario porque el marco secundario incluye el componente óptico secundario. El elemento de acoplamiento primario y el elemento de acoplamiento secundario pueden ser los mismos elementos que acoplan el manguito y la carcasa, proporcionando así las funciones de acoplamiento del manguito y la carcasa y manteniendo el componente de conexión y el componente óptico secundario/el marco secundario en conexión física. Alternativamente, el elemento de acoplamiento primario y el elemento de acoplamiento secundario pueden ser diferentes de los elementos que permiten el acoplamiento del manguito y la carcasa, proporcionando así solo la función de poner el componente de conexión y el componente óptico secundario/el marco secundario en conexión física. El acoplamiento se refiere al manguito unido a la carcasa de tal manera que el manguito está en una relación inamovible con respecto a la carcasa inmediatamente antes o durante el escaneo del paciente.
[0137] En una realización, uno del elemento de acoplamiento primario o elemento de acoplamiento secundario comprende una protuberancia y otro del elemento de acoplamiento primario o elemento de acoplamiento secundario comprende una superficie que está configurada para interactuar físicamente con la protuberancia. El término protuberancia puede referirse a un elemento en una superficie que se extiende hacia afuera en relación con la superficie o a toda la superficie que es una superficie no plana como una superficie convexa. Si la protuberancia está en el manguito, entonces la protuberancia se extiende hacia el espacio volumétrico de la carcasa. Mientras que, si la protuberancia está en el cabezal, entonces la protuberancia se extiende en dirección contraria al espacio volumétrico de la carcasa. La protuberancia y la superficie están configuradas para interactuar físicamente para desviar el elemento óptico secundario/marco secundario comprendiendo el elemento óptico secundario y el componente de conexión entre sí. La interacción física genera una fuerza que desvía el elemento óptico secundario/marco secundario comprendiendo el elemento óptico secundario y el componente de conexión entre sí. La fuerza se aplica típicamente durante el acoplamiento del manguito con la carcasa, pero puede aplicarse continuamente cuando el manguito está acoplado con la carcasa. Por ejemplo, la protuberancia está configurada para aplicar una fuerza sobre la superficie de modo que el elemento óptico secundario/marco secundario comprendiendo el elemento óptico secundario y el componente de conexión estén sesgados uno hacia el otro.
[0139] En una realización, una superficie interna del manguito incluye la protuberancia orientada hacia una superficie externa del cabezal, la superficie externa (es decir, superficie de interacción) está configurada para interactuar físicamente con la protuberancia. En otra realización, una superficie externa del cabezal incluye la protuberancia orientada hacia una superficie interna del manguito, la superficie interna (es decir, superficie de interacción) está configurada para interactuar físicamente con la protuberancia. En cualquiera de las realizaciones anteriores, la protuberancia se coloca de tal manera que, durante el acoplamiento, la interacción física entre la protuberancia y la superficie de interacción genera una fuerza que empuja (es decir, desvía hacia) el componente de conexión en una dirección hacia el componente óptico secundario/marco secundario y/o empuja (es decir, desvía hacia) el componente óptico secundario/marco secundario en una dirección hacia el componente de conexión. La fuerza resulta en el establecimiento y/o mantenimiento de la conexión física entre el componente de conexión y el componente óptico secundario/marco secundario, según lo definido por un área de superficie de contacto en una interfaz.
[0141] En otra realización, el componente óptico secundario se monta en el manguito usando un componente elástico tal como un pegamento elástico (por ejemplo, pegamento de silicona elástico) o una junta, que puede tener un valor Shore superior a A10 tal como entre A10 a A80. El componente elástico puede facilitar la fijación de la posición del componente óptico secundario en el manguito. Durante el acoplamiento entre el elemento óptico secundario y el componente de conexión y/o cuando el manguito está acoplado con la carcasa, el componente óptico secundario está dispuesto de tal manera que el componente de conexión se enfrenta a una superficie del componente óptico secundario y el componente elástico se enfrenta a otra superficie del componente óptico secundario. El componente de conexión está configurado para aplicar una fuerza sobre el componente óptico secundario en una dirección (por ejemplo, dirección hacia abajo), comprimiendo así el componente elástico. En respuesta a esta fuerza aplicada sobre el componente óptico secundario, el componente elástico está configurado para aplicar una fuerza de respuesta en una dirección opuesta (por ejemplo, dirección hacia arriba). La interacción entre la fuerza aplicada y la fuerza de respuesta garantiza que se logre un contacto óptimo entre el componente de conexión y el componente óptico secundario al montar el manguito en la carcasa. El experto en la técnica apreciaría que la naturaleza del componente elástico que está configurado para proporcionar una fuerza elástica de respuesta garantiza que la fuerza de respuesta se ajuste según la fuerza aplicada, de modo que el componente óptico secundario no esté sujeto a una fuerza excesiva. La fuerza óptima por medio de la fuerza aplicada y la fuerza de respuesta del componente elástico también puede proporcionar un sello mecánico entre el componente de conexión y el componente óptico secundario. Además, esta realización puede usarse en combinación con la realización descrita anteriormente de usar una protuberancia para producir una fuerza de desviación, que puede representar la fuerza aplicada.
[0143] En una realización, uno del elemento de acoplamiento primario o elemento de acoplamiento secundario comprende una guía y otro del elemento de acoplamiento primario o elemento de acoplamiento secundario comprende un canal de guía que está configurado para recibir (es decir, interactuar físicamente con) la guía. El canal de guía en general incluye una entrada a través de la cual la guía entra en el canal de guía. La guía está configurada para moverse a lo largo del canal de guía y el movimiento de la guía a lo largo del canal de guía está configurado para desviar el elemento óptico secundario/marco secundario comprendiendo el elemento óptico secundario y el componente de conexión uno hacia el otro. La referencia a una guía o un canal de guía pretende incluir también la forma plural, es decir, tener el significado "al menos uno". Es comprensible que se reciba una guía en un canal de guía correspondiente.
[0145] En una realización, la guía comprende al menos un borde del componente óptico secundario/al menos un borde del marco secundario y el componente de conexión comprende el canal de guía. En otra realización, la guía comprende al menos un borde del componente de conexión y el componente óptico secundario/marco secundario comprende el canal de guía. En cualquiera de las realizaciones anteriores, el canal de guía incluye una ranura alargada a lo largo de la cual el al menos un borde puede guiarse y moverse desde la entrada hasta un punto de terminación a lo largo de la longitud de la ranura, poniendo así en posición (es decir, sesgado hacia) el elemento óptico secundario/marco secundario comprendiendo el elemento óptico secundario y el componente de conexión uno hacia el otro. Colocar la guía en posición dentro del canal de guía da como resultado el establecimiento y/o mantenimiento de la conexión física entre el componente de conexión y el componente óptico secundario/marco secundario, según lo definido por un área de superficie de contacto en una interfaz, como en la interfaz de la guía y el canal de guía.
[0147] En una realización, la conexión física entre el componente de conexión y el componente óptico secundario/el marco secundario comprendiendo el componente óptico secundario se define por un área de superficie de contacto en una interfaz entre el componente de conexión y el componente óptico secundario/el marco secundario. La interfaz corresponde al contacto físico entre los componentes de interfaz, es decir, el componente de conexión y el componente óptico secundario/marco secundario. Por consiguiente, el área de superficie de contacto corresponde al área de partes de componentes de interfaz que están en contacto físico entre sí.
[0149] Es evidente que la eficiencia de la conducción térmica desde el componente de conexión al componente óptico secundario/el marco secundario aumentaría con un aumento en el área de superficie de contacto. El área de superficie de contacto puede aumentarse como máximo hasta que el área de superficie de contacto comience a interferir con una sección de recepción de señal del componente óptico secundario. En otras palabras, una parte del componente de conexión que interactúa con el componente óptico secundario/el marco secundario comprendiendo el componente óptico secundario está dimensionada de tal manera que cuando el manguito está acoplado con la carcasa, se evita que el componente de conexión interfiera con la sección de recepción de señal del componente óptico secundario.
[0151] Por lo tanto, la parte del componente de conexión puede dimensionarse entre un valor umbral inferior y un valor umbral superior. El valor umbral inferior puede definirse por una dimensión que satisfaga un criterio predeterminado, tal como el área de superficie de contacto mínima, o el tiempo de desempañado, etc. El valor umbral más alto puede definirse por una dimensión que da como resultado que la parte comience a interferir con la sección de recepción de señal del componente óptico secundario. La sección de recepción de señal puede entenderse como una parte del componente óptico a través del cual la señal de escaneo está configurada para pasar a través o pasa a través con el fin de escanear al paciente.
[0153] Aparte del área de la superficie de contacto, la eficiencia de la conducción térmica puede aumentar por otros factores. Un primer factor ejemplar incluye la presión de contacto entre el componente de conexión y el componente óptico secundario/marco secundario comprendiendo el componente óptico secundario para mantener un contacto satisfactorio entre los componentes para lograr una conducción térmica efectiva. Esto puede lograrse haciendo que el elemento de acoplamiento, tal como un elemento de acoplamiento basado en resorte, esté configurado para aplicar una fuerza sobre el componente de conexión y/o el componente óptico secundario/marco secundario para mantener la conexión física entre los componentes de interfaz. Un segundo factor ejemplar incluye aumentar la eficiencia de la conducción térmica a través de la modificación de la rugosidad superficial, la ondulación y la planicidad de la parte de interfaz de uno o más del componente de conexión, componente óptico secundario o marco secundario comprendiendo el componente óptico secundario, tal como a través del uso del material de depósito. Por ejemplo, la rugosidad superficial media del componente de conexión en la(s) interfaz(es) para conducir el calor se mantiene típicamente baja y puede estar en el intervalo de 0,100 - 3,00 pm, tal como alrededor de 2,00 pm. Además, o alternativamente, la rugosidad superficial máxima (Rm) del componente de conexión en la(s) interfaz(es) para conducir el calor se mantiene típicamente baja y puede estar por debajo de 12 pm, tal como por debajo preferiblemente por debajo de 10 pm, más preferiblemente por debajo de 8 pm, incluso más preferiblemente por debajo de 6 pm, lo más preferiblemente por debajo de 4 pm. Aunque puede ser preferible mantener tanto la rugosidad superficial máxima como la media superficial media baja, en general se prefiere usar la rugosidad superficial máxima como un criterio más relevante. Por ejemplo, un componente de conexión que tiene una rugosidad superficial máxima más baja en general se prefiere a los componentes de conexión que tienen la misma o menor rugosidad superficial media pero una mayor rugosidad superficial máxima. También pueden considerarse otros factores que influyen en la eficiencia de la conducción térmica desde el componente de conexión hasta el componente óptico secundario/marco secundario comprendiendo el componente óptico secundario.
[0155] En una realización, el componente óptico secundario comprende capas de recubrimiento de Ta2Ü5 y SiÜ2 en al menos una superficie del componente óptico secundario. El componente óptico secundario comprende un recubrimiento hidrófobo de perfluorodeciltriclorosilano (FDTS) sobre las capas de recubrimiento. Una capa de unión intermedia de Al2Ü3 está típicamente intercalada entre el recubrimiento hidrófobo y las capas recubiertas.
[0156] En una realización, el cabezal de la carcasa puede incluir un sensor de temperatura. El sensor de temperatura puede estar encerrado dentro de la carcasa. El sensor de temperatura está dispuesto proximal a tal como adyacente a la abertura primaria. El sensor de temperatura está configurado para medir la temperatura en el cabezal y proporcionar mediciones del sensor como señal a una unidad de control. La unidad de control, según la señal de medición del sensor recibida, está configurada para proporcionar una señal de control de retroalimentación. La unidad de control proporciona la señal de control de retroalimentación al menos cuando la señal de medición del sensor está más allá de un valor de temperatura umbral. El valor de temperatura umbral puede predefinirse según una temperatura permisible en la cavidad bucal, es decir, un valor de temperatura umbral predefinido puede representar un valor que garantice que la temperatura en la cavidad bucal durante el escaneo no exceda la temperatura permisible. En una realización, la señal de control de retroalimentación está configurada para poner el escáner en un modo de estrangulamiento. El modo de estrangulamiento incluye un modo de operación del escáner donde la velocidad de adquisición o transmisión de datos es limitada, o incluso se detiene. La adquisición de datos puede referirse a la adquisición de datos en respuesta a la iluminación de un objeto dental, y la transmisión de datos puede referirse a la transmisión de datos adquiridos o datos procesados comprendiendo datos adquiridos procesados del escáner a un procesador remoto. Poner el escáner en el modo de estrangulamiento permite que el escáner se enfríe. Esto permite que la temperatura en el cabezal disminuya en o por debajo del valor de temperatura umbral, reduciendo así la temperatura en la cavidad bucal en o por debajo de la temperatura permisible predefinida. Adicional o alternativamente, la señal de control de retroalimentación está configurada para controlar el ajuste de temperatura de la unidad de calentamiento integrada de modo que la medición del sensor en el sensor de temperatura esté en o dentro del valor de temperatura umbral.
[0157] En otra realización, el sistema incluye un sensor de montaje para detectar si el manguito está en un estado montado en la carcasa. El sensor de montaje puede incluir un sensor óptico tal como un sensor RGB, sensores basados en conexión eléctrica, sensores de acoplamiento mecánico comprendiendo mecanismos de bloqueo. El escáner intraoral puede usarse para escanear solo después de que se determine que el manguito está en un estado montado.
[0158] En una realización, cuando el manguito está acoplado con la carcasa, una parte del componente de conexión que interactúa con el componente óptico secundario/el marco secundario comprendiendo el componente óptico secundario está dispuesto en relación con el componente óptico secundario/el marco secundario para evitar que el componente de conexión interfiera con una sección de recepción de señal del componente óptico secundario. Esto puede lograrse teniendo una dimensión óptima de la parte del componente de conexión, como se describió anteriormente.
[0159] Breve descripción de los dibujos
[0160] Las realizaciones de la descripción, junto con sus ventajas, pueden entenderse mejor a partir de la siguiente descripción detallada ilustrativa y no limitativa, junto con las figuras adjuntas, donde
[0161] la Fig. 1 ilustra un sistema de escaneo óptico tal como un sistema de escáner intraoral 3D según una realización; la Fig. 2a ilustra un sistema de desempañado desde una primera vista según una realización;
[0162] la Fig. 2b ilustra el sistema de desempañado desde una segunda vista según una realización;
[0163] la Fig. 3a ilustra una vista en sección transversal desde una primera perspectiva, tal como una vista frontal del cabezal y el manguito completamente montados en la carcasa según una realización;
[0164] la Fig. 3b ilustra una vista en sección transversal desde una primera perspectiva, tal como una vista frontal del cabezal y el manguito completamente montados en la carcasa según una realización;
[0165] la Fig. 4a ilustra, desde una primera vista, tal como una vista lateral, una primera etapa durante el montaje del manguito en la carcasa según una realización;
[0166] la Fig. 4b ilustra, desde la primera vista, tal como una vista lateral, una segunda etapa durante el montaje del manguito en la carcasa según una realización;
[0167] la Fig. 4c ilustra, desde la primera vista, tal como una vista lateral, una tercera etapa durante el montaje del manguito en la carcasa según una realización;
[0168] la Fig. 5 ilustra, desde la segunda vista, tal como la vista inferior, la primera etapa durante el montaje del manguito en la carcasa según una realización;
[0169] la Fig. 6 ilustra una vista en sección transversal ampliada del cabezal y el manguito completamente montados en la carcasa según una realización;
[0170] la Fig. 7a ilustra el componente óptico primario según una realización;
[0171] la Fig. 7b ilustra el componente óptico primario según una realización;
[0172] la Fig. 7c ilustra el componente óptico secundario según una realización;
[0173] la Fig. 7d ilustra el componente óptico secundario según una realización;
[0174] la Fig. 8 ilustra el componente secundario según una realización; y
[0175] la Fig. 9 que ilustra un componente secundario multicapa según una realización.
[0176] Descripción detallada
[0177] En la siguiente descripción se hace referencia a las figuras adjuntas que muestran a modo de ilustración no limitativa cómo puede implementarse el procedimiento o sistema descrito.
[0179] La Fig. 1 ilustra un sistema de escaneo óptico tal como un sistema de escáner intraoral 3D según una realización. El sistema 101 de escáner intraoral 3D incluye un escáner intraoral incluyendo un cuerpo 103 principal que encierra al menos los componentes ópticos que están configurados para funcionar durante un escaneo 3D del objeto dental, tal como la cavidad oral. El escaneo 3D se refiere al proceso de adquisición de la pluralidad de imágenes bidimensionales del objeto dental según el cual se genera la representación digital tridimensional del objeto dental. El cuerpo principal puede incluir además uno o más componentes electrónicos que también están configurados para funcionar durante el escaneo 3D del objeto dental. La superficie exterior del cuerpo principal está formada por carcasas de plástico que son fáciles de limpiar, ofreciendo así una solución higiénica. El escáner intraoral está diseñado para sujetarse como un bolígrafo, es decir, operar en un mango de lápiz durante el escaneo 3D o puede incluir un mango, que se sujeta durante el escaneo 3D. Independientemente del agarre, el escáner intraoral está configurado para moverse sobre el objeto dental, como la actividad oral durante el escaneo 3D. El escáner puede ser un escáner de enfoque, escáner OCT, escáner de triangulación, escáner confocal o cualquier tipo de aparato de formación de imágenes capaz de adquirir imágenes bidimensionales que pueden procesarse en información 3D, tal como una representación digital tridimensional. La Fig. 1 ilustrada muestra un sistema 101 de escáner intraoral portátil que es un escáner de enfoque que está configurado para adquirir una secuencia de imágenes 2D mientras mueve la óptica de enfoque e ilumina un patrón sobre el objeto que se va a escanear. Típicamente, el movimiento del foco óptico y la iluminación de un patrón sobre el objeto ocurren simultáneamente. La secuencia de imágenes 2D se procesa en la información 3D. La información 3D puede transmitirse a un software de aplicación de escaneo. El sistema 101 de escáner intraoral puede usar un sistema óptico donde la luz de la sonda de iluminación y la luz de la sonda de formación de imágenes (es decir, la luz reflejada) usan la misma trayectoria a través de la parte principal del sistema óptico dentro del cuerpo principal. El escáner intraoral incluye un extremo distal que tiene la forma de un cabezal 105 de sonda alargado que está configurado para insertarse en la cavidad oral y para dirigir la luz de la sonda y la luz reflejada desde el objeto dental que se va a escanear. La carcasa 107 incluye el cabezal 105 y el cuerpo 103 principal. El cabezal está configurado para unirse con el resto de la carcasa, por ejemplo, en una parte de montaje de la carcasa. La parte 127 de montaje puede incluir una unidad de bloqueo que está configurada para acoplarse con una unidad 129 de bloqueo complementaria del cabezal para permitir el bloqueo del cabezal con la parte de montaje.
[0181] El cabezal 105 puede incluir un espejo o prisma dispuesto en su extremo distal para guiar la luz de la sonda y la luz reflejada desde el objeto dental que se va a escanear. La luz de la sonda (es decir, la señal de iluminación) se propaga a través del marco 111 del cabezal 105 y se refleja en el espejo y a través de la abertura 109 primaria hacia el objeto dental. De manera similar, la luz reflejada desde el objeto dental entra en el cabezal viajando a través de la abertura 109 primaria y se propaga a través del marco 111 después de reflejarse desde el espejo. Debido a razones higiénicas, la abertura 109 primaria puede sellarse del entorno externo. Esto se logra típicamente disponiendo el componente 113 óptico primario en la abertura primaria. La disposición descrita permite que la señal de escaneo se transmita a través de la abertura 109 primaria mientras se mantiene una barrera microbiana hacia el exterior de la carcasa del cabezal. El marco 111 puede fabricarse a través de moldeo por inyección de termoplásticos de alto rendimiento como polisulfonas (PSU).
[0183] El cabezal 105 de escáner puede configurarse adicionalmente para recibir un manguito 115 o manguito, que puede montarse de manera desmontable en la carcasa 107 de escáner. El manguito está configurado para cubrir al menos parcialmente el cabezal 105. El manguito 115 puede tener una forma similar a la del cabezal 105 y puede contener una segunda abertura 117 que está configurada para alinearse con la abertura 109 primaria cuando el manguito 115 está colocado de manera segura, tal como montado en la carcasa 107. La abertura 117 secundaria está configurada para contener un componente 119 óptico secundario, que está configurado para permitir que la luz de sonda se transmita sin alterar sustancialmente las características de la luz de sonda, como la polarización.
[0185] Para restringir el empañado del componente 119 óptico secundario cuando se escanea dentro de un entorno húmedo, como la cavidad oral humana, la unidad principal incluye una unidad 121 de desempañado. El empañado puede causar condensación en el componente 119 óptico secundario y esto puede deteriorar la calidad de transmisión de la señal de escaneo (por ejemplo, luz de iluminación y/o luz reflejada), lo que lleva a la pérdida de calidad de adquisición de datos. La unidad 121 de desempañado está construida para evitar el empañado del componente 119 óptico secundario al elevar la temperatura del componente 119 óptico secundario a una temperatura por encima del punto de rocío del entorno de escaneo previsto. En caso de escanear la cavidad oral humana, la temperatura objetivo está típicamente en el intervalo de 30 °C a 40 °C.
[0186] La unidad 121 de desempañado puede incluir una unidad 123 de calentamiento para convertir electricidad en calor. En la realización descrita de la Fig. 1, la unidad de calentamiento está incrustada en una placa de circuito impreso (Printed Circuit Board, PCB) que puede establecer una conexión eléctrica entre el cuerpo 103 principal y la unidad 123 de calentamiento, controlando así el calentamiento. En un ejemplo, la unidad de desempañado está ubicada en el componente 125 de conexión. El componente 125 de conexión puede ser multifuncional, ya que tiene la forma de una parte de marco de inserción que está diseñada para sujetarse en el marco 111 y simultáneamente está configurada para interactuar tanto con la unidad 123 de calentamiento como con el componente 113 óptico primario, que está dispuesto en el componente de conexión.
[0188] Una funcionalidad del componente 125 de conexión es transferir el calor generado, a través de la conducción térmica, desde la unidad 123 de calentamiento al elemento 119 óptico secundario de la manera más efectiva posible. El componente 125 de conexión puede estar fabricado a partir de un material con una alta conductividad térmica intrínseca, tal como un metal como aluminio (Al) como Alu 6082 T6 o una aleación o cualquier otro material compuesto. Alternativamente, el componente 125 de conexión puede incluir una estructura que facilite la transferencia de calor efectiva al componente 119 óptico secundario. Por ejemplo, el componente 125 de conexión puede incluir un marco de plástico comprendiendo una o más láminas o capas de un material superconductor, como láminas de nanocintas de grafeno de sillón que proporcionan vías térmicas (por ejemplo, guías de calor) para conducir el calor generado desde la unidad de calentamiento al componente 119 óptico secundario. Las vías térmicas pueden estar recubiertas con epoxi de modo que las vías estén intercaladas entre el marco y el recubrimiento. El componente 125 de conexión en general se extiende hacia el componente 119 óptico secundario de manera que puede establecerse un contacto físico entre la unidad 123 de calentamiento, a través del componente 125 de conexión, y el elemento 119 óptico secundario. Esto permite conducir térmicamente el generado al componente óptico secundario y elevar la temperatura del componente óptico secundario.
[0190] La Fig. 2a ilustra un sistema de desempañado desde una primera vista según una realización. La Fig. 2b ilustra el sistema de desempañado desde una segunda vista según una realización. El sistema 227 de desempañado incluye la unidad 221 de desempañado y el componente 225 de conexión. La unidad 221 de desempañado tiene la forma de una placa de circuito impreso (Printed Circuit Board, PCB) flexible similar a una horquilla simétrica, donde cada una de las dos alas laterales de la PCB contiene una unidad 223 de calentamiento. La unidad 223 de calentamiento incluye trazas de calentador resistivo hechas de cables de cobre largos y delgados. Para garantizar un acoplamiento térmico óptimo entre la unidad 223 de calentamiento y el componente 225 de conexión, puede quitarse cualquier cubierta de la PCB en aquellas secciones de interfaz que se calentarán. La unidad 223 de calentamiento puede estar unida a la pared de aluminio del componente 225 de conexión por medio de adhesivo sensible a la presión (Pressure-Sensitive Adhesive, PSA) que también puede proporcionar un acoplamiento térmico aceptable entre las partes.
[0192] La unidad 221 de desempañado puede incluir una PCB flexible que puede tener un radio de curvatura mínimo de 2,5 m. La PCB puede ser de color negro y diseñada manteniendo los componentes fuera de la trayectoria óptica para evitar que surja luz parásita dentro del marco durante el escaneo. La PCB puede contener una interfaz de comunicación 229 Circuito interintegrado (Inter-Integrated Circuit, I2C) y/o Modulación por ancho de pulso (Pulse Width Modulation, PWM) y un circuito 231 de corte de seguridad una memoria 233 EEPROM para almacenar información tal como EEPROM AT24C02C de 2 kb con una organización de memoria de 8 x 256. La región cercana o proximal a la unidad de calentamiento integrada puede incluir un sensor 235 de temperatura que está configurado para proporcionar señal, que representa mediciones de sensor, a una unidad de control que está configurada para proporcionar control de retroalimentación de la temperatura según la señal. El control de retroalimentación de la temperatura según la señal permite a la unidad de control garantizar que el ajuste de temperatura en el calentador integrado se controle de manera que el calor en el componente óptico secundario se mantenga para producir el desempañado necesario, sin sobrecalentamiento. Adicionalmente o por separado, la unidad de calentamiento también puede contener un sensor 237 óptico tal como un sensor de color RGB ubicado proximal a una interfaz 239 de conector que está configurada para proporcionar conexión eléctrica de la unidad de calentamiento con la carcasa 107. El sensor óptico está configurado para monitorear los cambios de color en respuesta al posicionamiento del manguito en la carcasa. El sensor óptico puede realizar la monitorización detectando el color (por ejemplo, cambio de color) a través de una pequeña ventana ópticamente transparente en el cabezal 105. El sensor óptico está configurado para proporcionar una señal, que representa un cambio de color, a una unidad de control. El conjunto de control está configurado para determinar si el manguito 115 está montado correctamente en la carcasa 107 según la señal. Por ejemplo, el LED blanco del sensor 237 de color puede funcionar en un modo de pulso para verificar si un determinado color está presente o si algo simplemente refleja la luz generada de nuevo al sensor 237. En este caso, puede concluirse que hay un manguito 115 presente. El escáner intraoral puede usarse para escanear solo después de que se determine que el manguito está montado correctamente. El experto en la técnica apreciaría que hay otras formas de determinar el montaje correcto del manguito en la carcasa. Por ejemplo, la señal puede basarse en el establecimiento de una conexión eléctrica entre los puntos de contacto complementarios de la carcasa y el manguito. El establecimiento de la conexión eléctrica proporciona la señal a la unidad de control que determina si el montaje es correcto según la señal. Otro ejemplo incluye que la señal puede basarse en el establecimiento de una conexión física entre los puntos de bloqueo complementarios (por ejemplo, mecanismo de bloqueo por clic) de la carcasa y el manguito.
[0194] El establecimiento de la conexión física puede actuar como un evento desencadenante que envía una señal a la unidad de control que determina si el montaje es adecuado según la señal. Otras variaciones están dentro del alcance de la descripción.
[0196] 209 representa la abertura primaria y 213 representa el componente óptico primario dispuesto en la abertura 209 primaria.
[0198] La Fig. 3a ilustra una vista en sección transversal desde una primera perspectiva, tal como una vista frontal del cabezal y el manguito completamente montados en la carcasa según una realización. La vista frontal está en la dirección X (véase la Fig. 1), a través de la sección distal del cabezal 305 del sistema 101 de escáner intraoral cuando el manguito 315 está completamente montado, es decir, en posición, sobre la carcasa 107 con la abertura 309 primaria y las aberturas 317 secundarias alineadas entre sí. Se prefiere lograr una buena transferencia de calor desde la unidad 323 de calentamiento al componente 319 óptico secundario. Esto se logra estableciendo un contacto físico confiable entre el componente 319 óptico secundario y el componente 325 de conexión cuando el manguito 315 está completamente montado en la carcasa 107. Una parte del componente 325 de conexión que rodea el componente 313 óptico primario puede estar conformada, por ejemplo, como barras rectangulares estrechas, para extenderse hacia abajo lejos del componente 313 óptico primario. El término hacia abajo denota una dirección opuesta a la dirección Z (véase la Fig. 1). La parte sobresaliente puede diseñarse como una interfaz 341 de contacto para establecer contacto con el componente 319 óptico secundario cuando el manguito se coloca tal como se desliza sobre el cabezal 305. Una cavidad 343 en la superficie de material de la parte superior del manguito 315 puede generar un elemento 345 de acoplamiento primario en forma de una protuberancia en el interior de la superficie. El término superior denota una dirección en la dirección Z (véase la Fig. 1). La protuberancia 345 en la parte superior del manguito 315 crea una fuerza de contacto, tal como una fuerza de resorte aplicada sobre el elemento 347 de acoplamiento secundario en el marco 311 del cabezal 305 cuando el manguito 315 está completamente montado en la carcasa. El elemento 347 de acoplamiento secundario puede responder aplicando una fuerza de resorte igual en la dirección opuesta. Esta fuerza de reacción empuja el componente 319 óptico secundario situado en el manguito 315 en contacto físico con la interfaz 341 de contacto. La parte de la interfaz 341 de contacto que recibe inicialmente el componente 319 óptico secundario tiene la forma de correderas longitudinales o esquís similares a la estructura de un trineo. La fuerza aplicada en el componente 325 de conexión y el componente 315 óptico secundario debido a la interacción entre el elemento 345 de acoplamiento primario y los elementos 347 de acoplamiento secundarios proporciona suficiente fuerza de contacto entre el componente 325 de conexión y el componente 315 óptico secundario para asegurar una buena conexión física para la conducción térmica entre el componente 325 de conexión y el componente 315 óptico secundario. La fuerza de contacto suele estar a lo largo de la dirección Z (véase la Fig. 1) y puede estar en el intervalo de 1 a 24 N. El peso del componente de conexión se mantiene bajo, por ejemplo, por debajo de 1,75 g, preferiblemente por debajo de 1,5 g, más preferiblemente por debajo de 1,25 g, tal como 1,2 gramos. La rugosidad superficial del componente 325 de conexión, tal como el parámetro (Ra) de rugosidad del perfil en la interfaz o interfaces para conducir el calor, en general se mantiene lo más bajo posible. Puede haber una limitación de fabricación que afecte cómo puede lograrse el valor del parámetro (Ra) de rugosidad de perfil bajo. El parámetro (Ra) de rugosidad de perfil puede estar en el intervalo de 0,100 - 3,00 pm, tal como alrededor de 2,00 pm. Además, o alternativamente, la rugosidad superficial máxima (Rm) del componente de conexión en la(s) interfaz(es) para conducir el calor se mantiene típicamente baja y puede estar por debajo de 12 pm, tal como por debajo preferiblemente por debajo de 10 pm, más preferiblemente por debajo de 8 pm, incluso más preferiblemente por debajo de 6 pm, lo más preferiblemente por debajo de 4 pm. Aunque puede ser preferible mantener tanto la rugosidad superficial máxima como la media superficial media baja, en general se prefiere usar la rugosidad superficial máxima como un criterio más relevante.
[0200] La Fig. 3b ilustra una vista en sección transversal desde una primera perspectiva, tal como una vista frontal del cabezal y el manguito completamente montados en la carcasa según una realización. Esta figura muestra un elemento de calentamiento y el posicionamiento de la unidad de iluminación que es diferente del descrito en la Fig. 1, que ilustra una unidad 123 de calentamiento y una unidad de iluminación (no mostrada) comprendida en el cuerpo 103 principal. Sin embargo, con el fin de comprender la perspectiva, debe entenderse que la vista frontal está en la dirección X (ver Fig. 1), a través de la sección distal del cabezal 305 del sistema 101 de escáner intraoral cuando el manguito 315 está completamente montado, es decir, en posición, sobre la carcasa 107 con la abertura 309 primaria y las aberturas 317 secundarias alineadas entre sí. La unidad de calentamiento incluye al menos un componente en la carcasa, tal como en el cabezal 305, el al menos un componente está configurado para generar calor en respuesta a que el al menos un componente realice una función relacionada con el escaneo durante el escaneo del paciente. El al menos un componente puede ser una unidad 355 de iluminación tal como uno o más LED que están configurados para generar luz, es decir, una función relacionada con el escaneo, para iluminar un objeto a escanear. El al menos un componente puede ser un sensor 357 de imagen configurado para generar la pluralidad de imágenes según la luz entrante (reflejada) recibida del objeto iluminado, es decir, la función relacionada con el escaneo. La colocación de la unidad de iluminación y/o el sensor en el cabezal permite proyectar la luz directamente desde el cabezal sobre el objeto y/o adquirir datos en el sensor directamente de la luz reflejada. Sin embargo, en respuesta a la recepción de energía eléctrica para generar la luz, la fuente de luz también genera calor que se transfiere, a través del componente de conexión, al componente óptico secundario en el manguito por medio de la conducción térmica durante el escaneo. El calor generado por el al menos un componente durante el escaneo puede entenderse como un calor residual o residual que se genera cuando el al menos un componente realiza una función relacionada con el escaneo durante el escaneo. El al menos un componente puede estar conectado al componente 325 de conexión usando un componente 359 de contacto que proporciona una interfaz directa (por ejemplo, unidad 355 de iluminación) o una interfaz indirecta (por ejemplo, sensor 357 de imagen) entre el al menos un componente y el componente de conexión. Alternativamente, el al menos un componente puede estar unido directamente al componente 325 de conexión con el componente 359 de contacto. Varios componentes en esta realización son los mismos y funcionan según el mismo principio que los descritos en la realización de la Fig. 3a a menos que se mencione lo contrario o sean contradictorios al uso del calor residual o residual del al menos un componente. Por ejemplo, 311 representa un marco, 343 representa una cavidad, 345 representa elementos de acoplamiento primarios, 347 representa elementos de acoplamiento secundarios, 325 representa el componente de conexión pero con una geometría diferente como se ilustra, por ejemplo, corriendo a lo largo de al menos en parte a lo largo de una periferia superficial interna de los elementos 347 de acoplamiento secundarios del cabezal para establecer contacto conductor entre el al menos un componente y el componente 319 óptico secundario, 341 representa la interfaz de contacto, 319 representa el componente óptico secundario y 313 representa el componente óptico primario. El peso del componente de conexión se mantiene bajo, pero en general es superior a 1,25 g y, por lo general, inferior a 5 g. La rugosidad superficial del componente 325 de conexión, tal como el parámetro (Ra) de rugosidad del perfil en la interfaz o interfaces para conducir el calor, en general se mantiene lo más bajo posible. Puede haber una limitación de fabricación que afecte cómo puede lograrse el valor del parámetro (Ra) de rugosidad de perfil bajo. El parámetro (Ra) de rugosidad de perfil puede estar en el intervalo de 0,100 - 3,00 gm, tal como alrededor de 2,00 gm. Además, o alternativamente, la rugosidad superficial máxima (Rm) del componente de conexión en la(s) interfaz(es) para conducir el calor se mantiene típicamente baja y puede estar por debajo de 12 gm, tal como por debajo preferiblemente por debajo de 10 gm, más preferiblemente por debajo de 8 gm, incluso más preferiblemente por debajo de 6 gm, lo más preferiblemente por debajo de 4 gm. Aunque puede ser preferible mantener tanto la rugosidad superficial máxima como la media superficial media baja, en general se prefiere usar la rugosidad superficial máxima como un criterio más relevante.
[0202] La Fig. 4a ilustra, desde una primera vista, tal como una vista lateral, una primera etapa durante el montaje del manguito en la carcasa según una realización. La Fig. 4b ilustra, desde la primera vista, tal como una vista lateral, una segunda etapa durante el montaje del manguito en la carcasa según una realización. La Fig. 4c ilustra, desde la primera vista, tal como una vista lateral, una tercera etapa durante el montaje del manguito en la carcasa según una realización. La vista lateral es una vista en la dirección Y (véase la Fig. 1). La primera etapa, la segunda etapa y la tercera etapa se refieren a diferentes etapas del sistema 101 de escáner intraoral durante el proceso de montaje del manguito 415 en la carcasa 107. La Fig. 4a muestra una situación justo antes de que el componente 419 óptico secundario se ponga en contacto con el componente 425 de conexión del sistema 227 de desempañado. La Figura 4b muestra una etapa donde el manguito 415 está parcialmente montado en el cabezal 405. La interfaz 441 de conector del componente 425 de conexión ha recibido, en parte, el componente 419 óptico secundario y está guiando el componente óptico secundario a su posición. La Fig. 4c muestra la etapa completamente montada donde el elemento 445 de acoplamiento primario y los elementos 447 de acoplamiento secundarios están alineados y el elemento óptico secundario está correctamente posicionado y en contacto físico con el componente 425 de conexión, colocando así el componente óptico secundario de tal manera que es posible la conducción térmica a través del componente de conexión.
[0204] La Fig. 5 ilustra, desde la segunda vista, tal como la vista inferior (en la dirección de Z), la primera etapa (véase la Fig. 4a) durante el montaje del manguito en la carcasa según una realización. Cuando el manguito 515 está completamente montado, el componente 525 de conexión está configurado para crear un área 549 de contacto, fuera del área de propagación a través de la cual pasa la señal de escaneo, con el componente 519 óptico secundario, estableciendo así un contacto físico para la conducción térmica del calor generado. El calor se distribuye luego a través de toda el área 549 a lo largo de la sección periférica del componente 519 óptico secundario de modo que el calor pueda fluir hacia el centro del componente 519 óptico secundario para evitar el empañado durante el escaneo. El tiempo de calentamiento del componente 519 óptico secundario depende del área de contacto, que es una función del ancho de las correderas 551 en la interfaz 541 de contacto. Es evidente que para la misma longitud de las correderas 551, un mayor ancho proporcionaría una mayor área de contacto, proporcionando así un calentamiento más eficaz. El ancho de las correderas 551 puede estar en el intervalo de 0,2 a 2,0 mm, preferentemente alrededor de 1 mm, tal como 0,8 mm. Como la eficiencia de la conducción térmica puede depender de la rugosidad de la superficie, la elección del ancho puede depender del valor de Ra. Otra consideración es la integridad mecánica, es decir, que la elección del ancho y/o el diseño de la corredera garantizan que se evite que el componente óptico secundario se astille durante el acoplamiento o desacoplamiento. Por lo tanto, puede lograrse un calentamiento rápido y eficiente de las superficies del elemento óptico secundario al tener una conexión íntima entre la unidad 121 de desempañado, el componente 525 de conexión y el componente 519 óptico secundario.
[0206] Pueden considerarse varios aspectos, analizados a continuación en relación con la Fig. 1 u otra figura relevante, para optimizar la transferencia de calor. Estos aspectos no se limitan a esta realización, sino que también pueden usarse en combinación con otras realizaciones:
[0207] En primer lugar, la función principal del componente de conexión es conducir térmicamente el calor generado desde la unidad 123 de calentamiento al componente 119 óptico secundario. Como se describió anteriormente, el componente de conexión comprende un material que tiene una alta conductividad térmica. Por consiguiente, el componente de conexión puede permitir la transferencia, desde la unidad 123 de calentamiento, del calor generado, que puede distribuirse a lo largo de todo el componente 125 de conexión. Por consiguiente, las características físicas del componente 125 de conexión también pueden determinar la efectividad del calentamiento del componente óptico secundario. La característica física puede incluir una o más de forma, espesor, volumen, masa, etc. Se prefiere que el componente 125 de conexión esté diseñado de tal manera que se evite que el componente de conexión se extienda en regiones que no contribuyen a transferir calor al componente 119 óptico secundario. En otras palabras, el componente de conexión está diseñado de tal manera que el componente de conexión se extiende principalmente, tal como solo, hacia el componente óptico secundario. Dicha extensión del componente de conexión puede proporcionar la ruta más corta desde la unidad 123 de calentamiento hasta el componente 119 óptico secundario. Al alterar la característica física, por ejemplo, reduciendo el volumen de los componentes de conexión en regiones específicas, la transferencia del calor generado puede controlarse y el calentamiento del elemento óptico secundario puede lograrse más rápido. Como ejemplo, un componente de conexión que se extiende principalmente, tal como solo, hacia el componente óptico secundario tal como se muestra como 125 en comparación con un componente de conexión que tiene una forma que también rodea la región 131 (Fig. 1) del cabezal, es decir, que reduce la cobertura del componente de conexión en masa en aproximadamente el 70 % o más, puede reducir el tiempo de desempañado en al menos el 35 %.
[0209] Además, el componente 125 de conexión puede definir la abertura 109 primaria, por lo que el componente de conexión puede configurarse además para soportar el componente 113 óptico primario. En vista del papel multifuncional del componente de conexión, diferentes partes del componente de conexión pueden incluir diferentes características físicas. La parte del componente de conexión que proporciona el soporte puede tener una característica física diferente en comparación con la de la parte del componente de conexión que funciona principalmente para conducir térmicamente calor al componente óptico secundario. Por ejemplo, la parte que soporta el componente óptico primario puede ser más gruesa que la parte diseñada principalmente para transferir calor al componente óptico secundario.
[0211] En segundo lugar, también puede considerarse la transferencia del calor generado al componente 113 óptico primario. Como se describió anteriormente, el componente 125 de conexión puede incluir un marco de montaje, que define la abertura primaria, para disponer el componente 113 óptico primario. Por lo tanto, el componente de conexión puede proporcionar soporte mecánico para montar el componente óptico primario en la abertura primaria, que se define por el componente de conexión. Esto se ilustra en la Fig. 6, que muestra una vista en sección transversal ampliada del manguito 115 completamente montado en el cabezal 105, visto desde delante en la dirección X, según una realización. Esta ilustración corresponde a las Figs. 3a y 3b. La Fig. 6 ilustra una interfaz detallada entre el componente 625 de conexión, el componente 613 óptico primario y el componente 619 óptico secundario que está dispuesto en el manguito 615. Con el fin de inhibir que el calor generado se transfiera innecesariamente al componente 613 óptico primario, la conexión térmica entre el componente 625 de conexión y el componente 613 óptico primario puede estar restringida. Esto se hace porque calentar el componente óptico primario aumentaría el tiempo o la energía que se necesita para alcanzar la temperatura preferida en el componente 625 óptico secundario y para lograr el desempañado. El componente 613 óptico primario puede montarse en el componente 625 de conexión usando un adhesivo 653 de unión de aislamiento térmico tal como silicona, epoxi o pegamentos de curado UV que formarán una barrera de aislamiento térmico evitando así que el calor generado se transfiera desde la unidad 223 de calentamiento al componente 613 óptico primario mientras que simultáneamente se fija el componente 613 óptico primario de manera segura en su lugar en el marco del componente 625 de conexión.
[0213] En tercer lugar, también es útil reducir, preferentemente minimizar, el calor irradiado entre el componente 619 óptico secundario y el componente 613 óptico primario. Cuando el manguito 615 está completamente montado en el cabezal, el componente 619 óptico secundario está completamente acoplado (es decir, en el contacto físico deseado) con el componente 625 de conexión en la interfaz 641 de contacto. Además de garantizar un buen contacto físico para la conducción térmica del calor generado al componente óptico secundario, este acoplamiento/disposición también garantiza que la segunda superficie 659 primaria del componente 613 óptico primario esté separada de la primera superficie 661 secundaria del componente 619 óptico secundario por un espacio 655. 657 representa la primera superficie primaria del componente 613 óptico primario y 663 representa la segunda superficie secundaria del componente 619 óptico secundario. La distancia o el ancho del espacio 655 entre el componente 613 óptico primario y el componente 619 óptico secundario asegura que se evite el contacto directo entre estos componentes. Se prefiere que la distancia 655 entre los dos componentes (613, 619) ópticos sea lo más grande posible para inhibir la transferencia de calor entre estos componentes, como desde la primera superficie 661 secundaria del componente 619 óptico secundario por convección o radiación a la segunda superficie 659 primaria del componente 613 óptico primario. Puede apreciarse que al menos una parte del manguito 615 y al menos una parte de la unidad 105 principal (por ejemplo, la sección del extremo distal) está destinada a insertarse en la cavidad oral, ofreciendo un espacio limitado, para adquirir información 3D. Por lo tanto, existe la necesidad de tener el tamaño de cabezal de sonda más pequeño posible comprendiendo la sección del extremo distal. El pequeño tamaño ofrece la ventaja de una fácil maniobrabilidad del cabezal (105) dentro de la cavidad intraoral y la obtención de información 3D desde muchos lugares y ángulos diferentes sin molestias para el paciente. En vista de los requisitos contradictorios, se determina que un ancho 655 de espacio entre los componentes (613, 619) ópticos en el intervalo de 0,1 a 1 mm, preferentemente menos de 0,5 mm, tal como 0,2 mm, produce un desempañado eficaz del componente óptico secundario.
[0215] En cuarto lugar, la transferencia de calor en el componente 619 óptico secundario debe ser alta. En otras palabras, el calor generado recibido por el componente 619 óptico secundario en la interfaz 641 de contacto debe transferirse lo más rápido posible a través del componente (619) óptico secundario. Por lo tanto, el calor generado recibido debe transferirse desde los bordes del componente 619 óptico secundario hacia adentro hacia el centro para lograr una distribución de temperatura por encima del punto de rocío del entorno de escaneo. Esto puede lograrse diseñando el componente 619 óptico secundario seleccionando un material ópticamente transparente con una conductividad térmica intrínsecamente alta. Además, la transferencia de calor en el componente 613 óptico primario puede ser lo más baja posible para apoyar aún más la supresión del calor que fluye directa o indirectamente desde la unidad de calentamiento al componente 613 óptico primario. Por lo tanto, el material para el componente 613 óptico primario puede seleccionarse de materiales ópticamente transparentes con una conductividad térmica intrínsecamente baja.
[0217] En una realización, al menos uno de los componentes ópticos primarios o el componente óptico secundario puede diseñarse en una configuración en capas. La configuración en capas puede diseñarse para proporcionar características beneficiosas en relación con la conductividad térmica y la transferencia de calor, como se describió anteriormente. Esto se ilustra en la Fig. 7, que ilustra componentes ópticos según diferentes realizaciones.
[0219] Con referencia a la Fig. 7a, el componente 713 óptico primario puede incluir un sustrato que tiene un depósito de mala conductividad térmica o propiedades aislantes. Al menos una de la primera superficie 757 primaria o la segunda superficie 759 primaria del componente 713 óptico primario puede actuar como un subestado con el depósito dispuesto sobre la al menos una de la primera superficie 757 primaria o la segunda superficie 759 primaria. Por lo tanto, el uso de dicho depósito evita que el calor generado caliente el componente 713 óptico primario y/o inhiba el calor irradiado desde el componente 719 óptico secundario a través del ancho del espacio para calentar el componente 713 óptico primario. En un ejemplo, el componente óptico primario puede estar hecho de vidrio de grado óptico BK7 con un depósito de recubrimiento de aislamiento térmico nanotransparente como el depósito 765 en la segunda superficie 769 primaria del componente 713 óptico primario. El depósito 765 puede ser un recubrimiento termoaislante transparente compuesto por nanopartículas de óxidos de estaño dopados con antimonio (ATO) o cualquier otro recubrimiento cerámico o metálico adecuado. El depósito 765 puede estar compuesto alternativamente por una película a base de poliéster ultrafina. De manera alternativa, el sustrato puede incluir un material que tiene una baja conductividad térmica, de modo que el calor se dispersa más lentamente en el depósito en comparación con la mayor parte del componente 713 óptico primario. Dicho material puede unirse al material a granel a través de pegamento UV y ser un polímero transparente óptico similar y termoplástico amorfo tal como Polimetilmetacrilato (PMMA) o Policarbonato (PC).
[0221] Con referencia a la Fig. 7b, el sustrato incluye bordes del componente 713 óptico primario y el depósito 765 está ubicado a lo largo de los bordes del componente 713 óptico primario. En este caso, el depósito puede estar compuesto de un material que tiene una baja conductividad térmica, de modo que se inhibe que el calor generado por la unidad de calentamiento fluya, a través de la interfaz mecánica definida por el depósito, al componente 713 óptico primario.
[0223] La Fig. 7c ilustra un componente óptico secundario multicapa según la realización. El componente 719 óptico secundario incluye varias capas que contribuyen a su capacidad de transferencia de calor a través de su superficie. El componente 719 óptico secundario puede incluir un sustrato que tiene un depósito 765 de alta conductividad térmica. Al menos una de la primera superficie 761 secundaria o la segunda superficie 763 secundaria del componente 719 óptico secundario puede actuar como un subestado con el depósito 765 dispuesto sobre al menos una de la primera superficie 761 secundaria o la segunda superficie 763 secundaria. Por lo tanto, el uso de dicho depósito 765 facilita que el calor generado se transfiera a través del componente 719 óptico secundario de modo que al menos la segunda superficie 763 secundaria pueda alcanzar la temperatura deseada lo más rápido y eficientemente posible para lograr el desempañado. En un ejemplo, el componente 719 óptico secundario incluye una estructura en capas de vidrio 766 de corona de grado óptico, como vidrio de borosilicato (BK7) intercalado entre el depósito 765 compuesto por capas delgadas de corindón como vidrio de zafiro. Las capas delgadas de vidrio de zafiro pueden tener una conductividad térmica intrínsecamente más alta que el núcleo de vidrio 766 de corona, facilitando así la transferencia de calor a lo largo de la superficie del componente 719 óptico secundario.
[0225] Con referencia a la Fig. 7d, el componente 719 óptico secundario puede incluir, tal como incrustado o sobre las superficies, cables como depósito 765 con el fin de desempañar. Los cables pueden proporcionarse al menos una de la primera superficie 761 secundaria o la superficie 763 secundaria del componente 719 óptico secundario. Los cables pueden adherirse a al menos una superficie del componente óptico secundario.
[0226] Adicional o alternativamente, los cables pueden estar incrustados dentro del componente óptico secundario, es decir, intercalados entre la primera superficie secundaria y la segunda superficie secundaria. Los cables pueden estar separados por una distancia a lo largo de la longitud y/o ancho del componente 719 óptico secundario, tal como equidistantes entre sí. Dichos cables 765 pueden estar compuestos por un material que tiene una alta conductividad térmica, tal como cobre, oro, níquel cromo o similares. Uno o más cables pueden estar configurados para estar en contacto físico con el componente de conexión cuando el manguito está montado sobre el cabezal, es decir, en una posición completamente recibida con el componente óptico secundario alineado con la abertura primaria. Cuando los cables entran en contacto con el componente 125 de conexión, el calor generado desde la unidad 123 de calentamiento está configurado para ser conducido a través de los cables para calentar eficientemente el componente óptico secundario de una manera rápida. El transporte de energía térmica en un material en general se rige por una o más de las propiedades del material, el flujo de calor y la diferencia de temperatura. En un ejemplo que usa un componente óptico secundario de tamaño 25X18 mm y 30 tiras de cable de cobre a lo largo de 25 mm de longitud y ancho de 20 pm y colocado a una distancia de 600 pm entre cables adyacentes, se logra un factor (f) de relleno de aproximadamente 3 %. En otro ejemplo, usando un componente óptico secundario de tamaño 25 X 18 mm y 30 tiras de cable de oro a lo largo de 18 mm de longitud y ancho de 20 pm y colocado a una distancia de 800 pm entre cables adyacentes, se logra un factor (f) de relleno de aproximadamente 2,5 %. El factor de llenado puede definirse como el porcentaje del área del componente óptico secundario (por ejemplo, área de superficie), cubierta por los cables, que de otro modo está expuesta a la señal de escaneo. La inclusión de los cables produce opacidad, que puede comenzar a interferir con la señal de escaneo si el factor de llenado excede un cierto nivel. El experto en la técnica se daría cuenta de que un factor de llenado más alto puede hacer que el calentamiento del copolímero óptico secundario sea más eficiente (es decir, un tiempo de desempañado reducido) pero a expensas de aumentar el área cubierta con cable. Sin embargo, se determina que un factor de llenado inferior al 12 %, como entre el 2 y el 12 %, produce un impacto insignificante en la señal de escaneo. Por lo tanto, un factor de llenado en el intervalo descrito garantiza que la señal de escaneo no se altere sustancialmente para afectar negativamente a los datos adquiridos durante el escaneo. Además, la nitidez de la imagen bidimensional adquirida también puede no verse afectada esencialmente por la presencia de los cables. Dicha configuración de depósito que usa cables en el componente óptico secundario introduce la capacidad de transferir calor a través del componente óptico secundario sin el requisito de que el componente óptico secundario tenga necesariamente una alta conductividad térmica. Esto permite una gama más amplia de opciones de material o configuración para el componente óptico secundario. Por ejemplo, el componente 719 óptico secundario puede estar hecho de polimetilmetacrilato (PMMA) o policarbonato (PC) no birrefringente con un depósito 765 de cable en la superficie del componente óptico secundario.
[0228] Un manguito, extraíble de la carcasa, puede usarse como un manguito multiuso o un manguito de un solo uso. El componente 719 óptico secundario puede montarse de manera desmontable en un manguito de usos múltiples o en un manguito de un solo uso. Para el manguito multiuso, al menos el manguito 115 debe soportar el reprocesamiento (normalmente en autoclave, limpiando con alcohol, lavando con cepillo suave y jabón, etc.) entre usos en diferentes pacientes. El componente 119 óptico secundario puede ser reemplazable entre usos o confirmarse para resistir también el reprocesamiento.
[0230] El componente 119 óptico secundario puede ser capaz adicionalmente de soportar la desinfección si se pretende que el manguito 115 comprendiendo un elemento 119 óptico secundario unido permanentemente se use varias veces. La desinfección o esterilización es una etapa en el reprocesamiento de instrumentos dentales reutilizables que se han contaminado, y se realiza típicamente en una autoclave de vapor, que se realiza típicamente a 134 - 137 °C, 2,1 - 2,25 bar de presión manométrica durante al menos 3 minutos. Típicamente, puede usarse un manguito 115 para hasta 170 ciclos repetidos. El proceso de autoclave puede hacer que las propiedades de transmisión de luz decaigan a medida que las superficies del componente (119) óptico secundario pueden deteriorarse con el tiempo. Múltiples ciclos de autoclave del manguito 115 también pueden dejar residuos en la primera superficie 661 secundaria y/o las segundas superficies 663 secundarias que pueden causar cambios irreversibles, ya que puede ser muy difícil de limpiar (por ejemplo, óxidos metálicos, carbonato de calcio o material orgánico). Por lo tanto, la primera superficie secundaria y/o la segunda superficie secundaria pueden estar recubiertas con un recubrimiento hidrófobo tal como un recubrimiento altamente hidrófobo como el perfluorodeciltriclorosilano (FDTS). El recubrimiento hace que las gotas de vapor condensado sean repelidas de las superficies (661, 663), en lugar de pegarse y secarse, causando depósitos en las superficies (661, 663). Puede ser beneficioso colocar el manguito 115 en la autoclave, de modo que el componente 119 óptico secundario descanse en una posición vertical con respecto a la gravedad para permitir que las gotas rueden antes de evaporarse e inclinarse sobre los depósitos. En caso de que se formen depósitos en las superficies (661, 663), el recubrimiento FDTS hace que los depósitos sean mucho más fáciles de eliminar, evitando así el deterioro irreversible del elemento 119 óptico secundario.
[0232] Al menos uno del componente 113 óptico primario o el componente 119 óptico secundario puede estar equipado con un recubrimiento antirreflectante (Anti-Reflective, AR). En un ejemplo, puede usarse un recubrimiento de dos capas, tal como capas de Ta2Ü5 y SiÜ2 en una o más superficies de al menos uno del componente óptico primario o componente secundario, tal como en las superficies (659, 661, 663), que se requieren para resistir el proceso de limpieza, y en algunos casos incluso en autoclave. El recubrimiento AR puede tener una reflectancia, con un promedio inferior al 1 % en el espectro visible. Como la capa externa puede ser SiO2, recubrimientos adicionales tales como perfluorodeciltriclorosilano (FDTS) forman fácilmente fuertes enlaces covalentes a la superficie. También puede usarse una capa de unión intermedia, como óxido de aluminio, entre la capa externa y el recubrimiento adicional. La capa de unión intermedia puede configurarse para promover la adhesión y puede depositarse usando técnicas de deposición de capas tales como deposición de capas atómicas. La superficie interior de la estructura 115 puede estar equipada adicionalmente con un recubrimiento AR de 3 capas, tal como capas de Ta2O5, SiO2 y MgF2, con baja reflexión de banda ancha y la reflexión promedio para la luz visible puede ser inferior al 0,5 % para evitar la luz parásita dentro del escáner. Esto se muestra a través de la Fig. 9 que ilustra un componente secundario multicapa según una realización. El componente 919 óptico secundario incluye dos capas de recubrimiento de Ta2O5 (973, 981) y SiO2 (977, 983) en ambas superficies del componente óptico secundario. También se proporciona un recubrimiento hidrófobo adicional de perfluorodeciltriclorosilano (FDTS) (979, 987) sobre las capas recubiertas en cualquiera de las superficies del componente óptico secundario con una capa de unión intermedia de Al2O3 (975, 985) intercalada entre el recubrimiento (979, 987) hidrófobo y las capas (973-975, 981-985) recubiertas.
[0234] En una realización, el sistema óptico del escáner está configurado para funcionar usando señales de luz polarizada. Por lo tanto, el componente 113 óptico primario y el componente 119 óptico secundario pueden configurarse para mantener sustancialmente el estado de polarización de la luz transmitida a través de estos componentes (113, 119). Además, el componente 119 óptico secundario está configurado para calentarse rápidamente para permitir el desempañado efectivo del componente óptico secundario. Para lograr el desempañado efectivo deseado, el componente óptico secundario puede incluir una estructura cristalina que típicamente ofrece un calentamiento significativamente más rápido en comparación con un material de vidrio amorfo. Por ejemplo, Corundom como Sapphire puede elegirse un material de estructura cristalina adecuado para el componente óptico secundario debido a su alta conductividad térmica. Aunque la estructura cristalina como el zafiro puede ofrecer la ventaja para el calentamiento, puede ser intrínsecamente birrefringente y, por lo tanto, puede deteriorar el estado de polarización de la luz polarizada transmitida. Para mitigar esto, ahora con referencia a la Fig. 8, el elemento 819 óptico secundario como el zafiro está configurado de modo que la luz que pasa a través del componente óptico secundario es perpendicular al plano cristalino (867, plano c (0 grados) - orientación 0001) de la estructura cristalina. La luz que pasa a través de la estructura cristalina se define por un eje 869 óptico, es decir, la trayectoria de la luz dentro de la estructura cristalina. El espejo 877 está configurado para permitir dirigir la señal de escaneo fuera del escáner y/o hacia el sensor. Alternativamente, un prisma de vidrio puede reemplazar el espejo para permitir dirigir la señal de escaneo.
[0235] En una realización, para una disposición física predefinida de los componentes del escáner con el manguito en el estado montado en el cabezal y el posicionamiento del componente óptico secundario con respecto al eje (873, 875) óptico conocido, configurar la estructura cristalina incluye diseñar la red cristalina de la estructura cristalina de modo que la luz que pasa a través del componente óptico secundario sea perpendicular al plano cristalino. Por ejemplo, si el componente 819 óptico secundario se coloca en un ángulo 01 con respecto al eje 873 óptico del escáner en la primera superficie 861 secundaria (863 representa la segunda superficie secundaria), entonces la estructura cristalina se corta en un ángulo con respecto al plano c de modo que el plano c será perpendicular al eje 869 óptico.
[0237] En otra realización, para una estructura cristalina dada que tiene un plano de cristal predefinido, la configuración de la estructura cristalina incluye el diseño de la disposición física de los componentes del escáner para el manguito en el estado montado en el cabezal y el posicionamiento del componente óptico secundario con respecto al eje (873, 875) óptico de modo que la luz que pasa a través del componente óptico secundario es perpendicular al plano de cristal predefinido cuando el manguito está montado en el cabezal. Por ejemplo, la primera superficie secundaria y la segunda superficie secundaria del componente 819 óptico secundario están configuradas para estar en un ángulo 02 con respecto al plano c, de tal manera que el ángulo 02 corresponde al ángulo de propagación de la luz interno dentro del cristal que es perpendicular al plano 867 C del cristal. El ángulo 02 es una función del ángulo de luz incidente y la relación entre el índice de refracción (n1, n2) de los materiales en cada lado de la interfaz (por ejemplo, la primera superficie 861 secundaria). El ángulo 02 puede ser aplicable en ambas realizaciones descritas, es decir, para diseñar la estructura cristalina y/o disponer un componente óptico secundario dado en el escáner. En un escenario, el componente 819 óptico secundario está interconectado en la primera superficie 861 secundaria por aire y en ángulo en 01, que puede estar en el intervalo de 12° a 16°, tal como 14°, y el ángulo 02 puede estar en el intervalo de 6° a 10°, tal como alrededor de 7,5°. En otro escenario, el componente óptico secundario puede estar interconectado en la primera superficie 861 secundaria con otro material tal como un prisma de vidrio o similar. El valor de en 01 y el ángulo 02 puede ajustarse para lograr que la luz que pasa a través del componente óptico secundario sea perpendicular al plano cristalino predefinido.
[0239] Aunque la descripción se realiza en relación con la luz de la sonda que sale del escáner e ilumina el objeto dental; el principio descrito en relación con la configuración de la estructura cristalina puede ser igualmente aplicable para la luz reflejada recibida en respuesta a la iluminación del objeto dental. Con la configuración descrita, la birrefringencia puede minimizarse de modo que el uso de la estructura cristalina para el componente óptico secundario no altere sustancialmente la luz transmitida.
[0240] Además, el impacto negativo del uso de una estructura cristalina como el zafiro como componente 819 óptico secundario en el estado de polarización de la luz de sonda puede correlacionarse adicionalmente con el espesor 871 de la estructura 819 cristalina. Preferentemente, la estructura cristalina debe ser lo más delgada posible mientras sigue siendo resistente durante el uso, como la resistencia al rayado y no se rompe fácilmente tras el contacto accidental con los dientes, y para la manipulación durante la fabricación y el montaje. Como el porcentaje de luz que se transmite a través del componente óptico secundario con la polarización deseada es una función del espesor del componente óptico secundario, se prefiere que el componente óptico secundario sea lo más delgado posible. Se determina que el componente 819 óptico secundario puede tener un espesor en el intervalo de 0,1 mm a 1 mm, tal como 0,5 mm. Tener un espesor en este intervalo no cambia la polarización sustancialmente para afectar la calidad de los datos de escaneo, mientras que sigue siendo resistente para el propósito del escaneo intraoral. También se prefiere tener el componente óptico secundario hecho de una estructura de vidrio cristalino tal como un zafiro. En el escenario donde el componente óptico secundario se rompe, otra ventaja es que el zafiro típicamente formará una ruptura limpia, ya que es cristalino, lo que resulta en menos pedazos de escombros más grandes. Un vidrio amorfo romperá muchas piezas pequeñas y afiladas a medida que se rompa.
[0242] Aunque se han descrito y mostrado en detalle algunas realizaciones, la descripción no se limita a dichos detalles.
[0244] Puede entenderse que las declaraciones comparativas que mencionan mayores/menores, incluidas las variaciones de estas, o los intervalos/valores descritos para parámetros o propiedades comparativas, como la conductividad térmica y/o la capacidad calorífica, se realizan en relación con sustancialmente las mismas condiciones ambientales, por ejemplo, temperatura ambiente o ambiente intraoral.
[0246] Por consiguiente, el alcance de la invención debe limitarse por nada más que las reivindicaciones adjuntas, donde la referencia a un componente/unidad/elemento en singular no pretende significar "uno y solo uno" a menos que se indique explícitamente, sino más bien "uno o más". Una reivindicación puede referirse a cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y se entiende que "cualquiera" significa "cualquiera o más" de las reivindicaciones anteriores.
[0248] Tal como se usan, las formas en singular "un", "uno", "uno", "el" y "la" incluyen también las formas en plural (es decir, tienen el significado de "al menos uno"), a menos que se indique expresamente lo contrario para limitarse a "solo" uno/solo. Se debe enfatizar que el término "comprende/comprendiendo/incluyendo/teniendo" cuando se usa en esta memoria descriptiva se toma para especificar la presencia de características, números enteros, operaciones, etapas o componentes indicados, pero no excluye la presencia o adición de una o más características diferentes, números enteros, etapas, componentes o grupos de estos. Tal como se emplea en esta memoria, el término "y/o" incluye todas y cada una de las combinaciones de uno o más de los elementos enumerados asociados. Las etapas de cualquier procedimiento descrito no se limitan al orden exacto indicado en esta invención, a menos que se indique expresamente lo contrario.

Claims (15)

1. REIVINDICACIONES
1. Un sistema (101) de escáner intraoral comprendiendo:
• una carcasa (107) comprendiendo:
• componentes (113, 119) ópticos,
• un cabezal (105), comprendiendo una abertura (109) primaria, configurado para insertarse en una cavidad bucal de un paciente, y
• un componente (113) óptico primario dispuesto en la abertura (109) primaria,
• una unidad (121) de desempañado comprendiendo una unidad (123) de calentamiento;
• un manguito (115) configurado para cubrir al menos una parte del cabezal cuando el manguito (115) está acoplado con la carcasa (107), comprendiendo el manguito (115) un componente (119) óptico secundario dispuesto en una abertura (117) secundaria que está configurada para colocarse en alineación con la abertura (109) primaria, y
en donde la unidad (123) de calentamiento está configurada para generar calor en respuesta a la aplicación de energía eléctrica a la unidad (123) de calentamiento, y el componente (119) óptico secundario está configurado para estar dispuesto de tal manera que el calor generado se transfiere desde la unidad (123) de calentamiento al componente (119) óptico secundario a través de la conducción térmica entre la unidad (123) de calentamiento y el componente (119) óptico secundario y
en donde el componente (119) óptico secundario está compuesto por un material que tiene una conductividad térmica mayor que la conductividad térmica del componente (113) óptico primario.
2. El sistema (101) según una cualquiera o más de las reivindicaciones anteriores, en donde el componente (119) óptico secundario comprende un sustrato comprendiendo un depósito (765) de alta conductividad térmica dispuesto en al menos una de una primera superficie (761) secundaria o segunda superficie (763) secundaria del componente (119) óptico secundario.
3. El sistema (101) según una cualquiera o más de las reivindicaciones anteriores, en donde se inhibe que el componente (113) óptico primario reciba el calor generado desde la unidad (123) de calentamiento al componente (113) óptico primario.
4. El sistema (101) según una cualquiera o más de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo además un material aislante dispuesto entre el componente (113) óptico primario y la unidad (123) de calentamiento para inhibir la transferencia del calor generado desde la unidad (123) de calentamiento al componente (113) óptico primario.
5. El sistema (101) según una cualquiera o más de las reivindicaciones anteriores, en donde el componente (113) óptico primario comprende un sustrato comprendiendo un depósito (765) de baja conductividad térmica dispuesto en al menos una de una primera superficie (657, 757) primaria o una segunda superficie (659, 759) primaria del componente (113) óptico primario.
6. El sistema (101) según una cualquiera o más de las reivindicaciones anteriores, en donde la carcasa (107) comprende un componente (125) de conexión que está configurado para establecer una conexión física entre la unidad (123) de calentamiento y el componente (119) óptico secundario para permitir la transferencia del calor generado por conducción térmica desde la unidad (123) de calentamiento al componente (119) óptico secundario.
7. El sistema (101) según la reivindicación 6, en donde la unidad (123) de calentamiento está dispuesta en el componente (125) de conexión.
8. El sistema (101) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 6-7, en donde la conductividad térmica del material del componente óptico primario es menor que la conductividad térmica del i) componente (125) de conexión, o ii) componente (125) de conexión y componente (119) óptico secundario.
9. El sistema (101) según la reivindicación 4 y cualquiera de las reivindicaciones 6-8, en donde la conductividad térmica del material aislante dispuesto entre el componente (113) óptico primario y la unidad (123) de calentamiento es menor que la conductividad térmica del i) componente (125) de conexión, o ii) componente (125) de conexión y componente (119) óptico secundario.
10. El sistema (101) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 6-9, en donde la conductividad térmica de un depósito (765) aplicado en el componente (113) de conexión primario es menor que la conductividad térmica del i) componente (125) de conexión, o ii) componente (125) de conexión y componente (119) óptico secundario.
11. El sistema (101) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la conductividad
térmica de los materiales que definen una trayectoria térmica desde la unidad (123) de calentamiento hasta el componente (119) óptico secundario es mayor que la conductividad térmica de los materiales que definen una trayectoria térmica desde la unidad (123) de calentamiento hasta el componente (113) óptico primario.
12. El sistema (101) según una cualquiera o más de las reivindicaciones anteriores 6-10, en donde la rugosidad superficial promedio del componente (125) de conexión en la(s) interfaz(es) para conducir el calor está en el intervalo de 0,100 - 3,00 pm.
13. El sistema (101) según una cualquiera o más de las reivindicaciones anteriores 6-10, en donde la rugosidad superficial máxima del componente (125) de conexión en la interfaz o interfaces para conducir el calor es inferior a 12 pm.
14. El sistema (101) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde cuando el manguito (115) está acoplado con la carcasa (107), una posición relativa del componente (113) óptico primario y el componente (119) óptico secundario define un espacio (655) entre ellos, y el espacio (655) comprende un ancho de espacio que permite el aislamiento térmico entre el componente (113) óptico primario y el componente (119) óptico secundario.
15. El sistema (101) según uno cualquiera o más elementos anteriores, en donde la unidad (123) de calentamiento comprende un calentador integrado que está configurado para generar únicamente calor antes y/o durante el escaneo de los dientes del paciente.
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